合成生物学

的竞赛方案，新增加了高中生和企业的比赛，竞 争将更为激烈。
我国高校自2007年以来陆续开始参加iGEM赛 事，共有北京大学、清华大学、中国科技大学、
天津大学、中国药科大学、北京师范大学、上海
交通大学、厦门大学、复旦大学、华东理工大学、
浙江大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、中
山大学、北京科技大学、武汉大学、中国海洋大 学等17所高校先后派队参加角逐，其中成绩突出 的包括中国科技大学、浙江大学、清华大学、北 京大学、天津大学、上海交通大学等，2011年共 有17支队伍参加亚洲区竞赛，浙江大学获得冠军 后参加全球竞赛获得第三名。
❖ 国际基因工程机器大赛（iGEM）始于2003年，是 一年一度在美国麻省理工学院举行的、关于全新领 域“合成生物学”的国际性竞赛。每年，MIT会为 各参赛队伍提供一份包含数百份被称为生物砖 （Biobrick）的模块化的标准化的生物调控元件。 各队经过自行设计和模型分析，将其中所需的生物 砖植入活体细胞来构建一个全新的生物机器。在过 去数年中，参赛队伍设计并实现了数十种新颖的生 物机器，包括砷元素探测器、生物照相机、生物振 荡器等等。
❖ 软件的翻译速率定量预测模型以及辅助的生物学实验在一些 新兴学科和领域（如合成生物学，系统生物学等）的发展上 都有较大意义。其翻译速率定量化模型不仅推动了生物元件 的标准化和特征化，使得生物技术和过程更加工程化，同时 还为基因网络的构建和系统预测提供了必要支撑。
谢 谢！
合成生物学与iGEM
内容
❖ 合成生物学的发展 ❖ iGEM的介绍 ❖ 基因编译器
合成生物学的发展
合成生物学是通过人工设计和构建自然界中不存在的生 物系统来解决能源、材料、健康和环保等问题的新兴学科。 随着基因组技术的快速发展，合成生物学领域的进展很快， 发表论文数快速攀升，我国对这个学科的贡献也在不断提高 (见表1)。2010年完成的化学合成支原体基因组的研究使合 成生物学的研究成为新的国际科技前沿。但是，从事合成生 物学的科学家们都是从各自的研究领域进行新的基因功能的 合成创造，却从来没有人想过是否可以像搭积木一样进行模 块化定向设计合成并加以重用，从而高效实现特定的设计目 标。这是合成生物学持续发展中面临的重要挑战。
iGEM提出的生物组件(BioBrick)标准已成为 合成生物学事实上的工业标准，在iGEM项目思想
基础上完成了包括青蒿酸合成途径、生物丁醇代 谢通路优化等大量国际前沿的研究工作。2005年
起该赛事已发展成为国际赛事，耶鲁、剑桥等世
界各知名院校纷纷参与其中，无不视为高校创新 能力的重要标志，参赛队伍数量逐年上升，2011 共有165支队伍参加并首次举办美洲、欧洲、亚 洲三大分赛区比赛(见图1)。按照2012年已经公布
பைடு நூலகம்
iGEM
iGEM(International Genetically Engineered Ma-chine Competition)即国际遗传工程机器设计 竞赛，是由美国麻省理工学院主办的合成生物学 (Synthetic Biology)领域的顶级大学生科技赛事， 涉及生物学、数学、计算机科学、食品科学、能 源科学、环境科学、材料科学、通信技术、空间 科学、艺术设计、经济管理等多个学科。其期望 通过竞赛的形式，回答合成生物学中的核心问 题———能否在活细胞中使用可互换的标准化组 件构建简单的生物系统，并且加以操纵来促进合 成生物学的发展。
基因编译器
随着基因工程和生物技术的发展，目前有 越来越多的生物研究和工程需要表达外源蛋 白，而当外源蛋白基因和宿主的密码子偏好 性差异较大时，外源蛋白的表达会很不理想， 甚至完全失败。为了解决这个问题以及更好 地辅助实验，根据各物种的密码子偏好性数 据库开发了新一代的序列优化软件——基因 编译器 。
意义
❖ 鉴于大多数基因工程及生物实验研究都会涉及外源蛋白的表 达，本软件受众范围很广，可以辅助各种涉及外源蛋白表达 的实验项目或工程。
❖ 本软件的序列优化功能不仅可以使实验更加顺利高效，还同 时具有较大的市场效应。通过优化外源蛋白的表达，软件将 有助于生物发酵工程中目标蛋白产量的提升，由此产生较大 的经济效益和社会价值。