編者註：在本每週系列中，Livescience探討了技術如何推動科學探索和發現。
這一年是2003年，是麻省理工學院的地方。少數工程師，計算機科學家和一名分子生物學家召集了一個簡單的問題：如果生物學更快，更便宜且更容易預測工程師，該怎麼辦？
分子生物學家是哈佛醫學院的Pamela Silver。與生物工程師Drew Endy和Randy Rettberg一起，Silver教授了一門選修課，學生使用遺傳部位建造蜂窩電路，就像人們可能從晶體管中建造一台計算機芯片一樣。該方法將構成被稱為領域的基礎合成生物學。
Silver告訴LiveScience：“隨著對DNA進行順序和合成的能力越來越便宜，我們可以更像是真正的工程學。”
從製作替代血液的細菌到創建新的生物燃料，再到將自然界中未發現的簡單生物拼湊在一起，請求合成生物學家設計並創建新的生物學零件，設備和系統，或為有用的目的重新設計系統。
使用這種強大的方法，科學家已經開始設計生產食物或生物燃料的微生物，在環境中生產藥物和有意義的毒素。該技術取決於人類的應用方式，具有巨大的希望或道德陷阱。 [仿生：7聰明的技術受自然啟發這是給出的
標準化零件
該領域源於分子生物學的進步，允許科學家操縱DNA，即所有細胞內的遺傳學指導。在過去的30年中，研究人員開發了切割和粉末的DNA，生產大量副本，對其進行測序並最終從頭開始合成的工具。
在很大程度上要歸功於速度和成本降低的提高，DNA技術現在可以創建標準化的遺傳部分，這些遺傳部分可以在簡單細胞（例如細菌或酵母）中組合在一起。
從麻省理工學院進行的為期一個月的選修課開始，很快就會成長為年度國際基因工程機器或IGEM競爭。本科生的團隊競爭建立在活細胞內部發揮作用的生物系統，使用稱為Biobricks的遺傳部分，它們像樂高積木一樣融合在一起。
愛丁堡大學的一個團隊開發了一個細菌傳感器，該傳感器檢測到砷污染，並對存在的毒素量產生酸度或pH值的變化。加州大學伯克利分校的學生創造了“ Bactoblood”，這是一種由大腸桿菌細菌。以及來自英格蘭劍橋大學的一支團隊，設計了微生物，生產了不同顏色的顏料的彩虹，例如檢測健康的便便p。
最先進的
西爾弗說：“我感覺他們已經做到了。”她補充說：“他們開發瞭如何組裝DNA的新技術，這些技術變得非常有用。” [揭開人類基因組：6個分子里程碑這是給出的
合成生物學的基礎之一是底盤有機體，有點像電子產品中的麵包板。基因組科學家克雷格·文特（Craig Venter）領導了對第一個人類基因組進行測序的兩個團隊之一，他正在研究這樣的“最小生物。 ”在2010年，Venter的團隊成功創建了第一個合成細胞，通過製作細菌基因組的修改版本，將其組裝在酵母中，然後將其插入另一種細菌。
其他項目有更多直接的應用程序。例如，多元大學研究中心同步正在開發抗馬拉里亞藥物青蒿素的合成版本，該版本比從植物中得出的當前版本更便宜，更有效。
該領域還具有轉換計算的潛力。今年早些時候，恩迪（Endy）和他在斯坦福（Stanford）的同事開發了晶體管的生物等效物。他們創建了稱為轉錄器的遺傳零件，該部分阻斷了複製DNA指令的酶的流動，並將它們安排為在細胞內部執行計算。
西爾弗說，展望未來，世界將面臨的最大挑戰之一是尋找增加植物生物量的食物的方法。她說，通過增加光合作用和碳固定（將大氣的二氧化碳轉換為有機形式），合成生物學將在解決該問題方面發揮重要作用。
西爾弗說：“我們正在進入一種偏離合成化學物質並自然合成化學物質的經濟體，使用我們最大的自然資源，太陽。”
雙刃劍
儘管該領域的承諾，但使用活機的設計和修補仍提出了道德問題。
研究人員與合成生物的合作有安全的安全，以及這些生物可能對整個環境的影響。例如，合成生物可能會像許多現有的微生物一樣無意中感染研究人員並使它們生病。已經提出了遺傳“殺死開關”的概念，是控制實驗室外出現問題的合成生物的一種方式，但這不會停止故意濫用該技術。
從生物倫理學家到哲學家再到科學家本身，許多人都在探索這些問題。白銀鼓勵人們對這項科學的潛在用途和濫用保持開放。
西爾弗說：“有什麼危險的是，如果人們只是試圖提出一個觀點。”
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