【摘 要】
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合成生物学不仅推动了生物工程应用的革命性发展,也为生命科学基础研究带来了崭新机遇。该文提出了合成生物学目前的核心科学问题,一方面是解答生命功能跨层次涌现的原理,另一方面是基于涌现性原理解决生命系统的理性设计与构建这一瓶颈问题;总结了在合成生物学研究中,当功能涌现原理已知或未知时的不同研究范式,并讨论了合成生物学的定量研究方法,包括基于"定量表征+数理建模"的白箱模型与基于"自动化+人工智能"的黑箱
【机 构】
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中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所深圳合成生物学创新研究院中国科学院定量工程生物学重点实验室
【基金项目】
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中国科学院战略性先导B培育项目（XDPB18）； 国家自然科学基金杰青项目（32025022）；
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合成生物学不仅推动了生物工程应用的革命性发展,也为生命科学基础研究带来了崭新机遇。该文提出了合成生物学目前的核心科学问题,一方面是解答生命功能跨层次涌现的原理,另一方面是基于涌现性原理解决生命系统的理性设计与构建这一瓶颈问题;总结了在合成生物学研究中,当功能涌现原理已知或未知时的不同研究范式,并讨论了合成生物学的定量研究方法,包括基于"定量表征+数理建模"的白箱模型与基于"自动化+人工智能"的黑箱模型。通过结合自上而下的工程研究范式与定量化、理论化的研究方法,定量合成生物学这一新领域将有望推动基础生命科学与合成生物学的双重变革。
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