中國網/中國發展門戶網訊 設計與合成可預測的生命體，不僅是合成生物學領域的核心科學問題，也是工業、農業、醫學等各大領域應用的必要前提。合成生命體往往具有高度復雜性，這決定了其需要海量的工程化試錯性實驗，即需要快速、低成本、多循環地完成“設計—構建—測試—學習”這一閉環。

例如，合成生物學研究中一個重要的方向是利用分子元件創建基因線路，并利用這些基因線路重編程細胞，賦予它們新的能力。然而，人工設計的基因線路很難完全按照預期工作，往往需要數周或數月的時間進行反復調諧，這主要是因為人們對基因線路核心設計原理的理解有限，且目前仍缺乏多元化、表征詳細的優質元件。應對這一難題的最有效手段，是工程化、大批量測試多種元件及多種線路組合，獲取海量實驗數據并分析改進。即通過“設計—構建—測試—學習”這一閉環，深入掌握基因線路的設計原理，同時積累大批優質元件，從而讓合成生物學的基因線路設計變得更加直接和可預測，提高研究效率。

顯然，海量的工程化試錯實驗將遠遠超出傳統的勞動密集型研究范式的能力范疇，因而亟需一種變革性的工程化研究平臺。工程化平臺能夠快速積累經驗知識，是實現生命體可預測合成的科學基礎；在其之上，逐步推廣生物元件、基因線路、代謝途徑、基因組、生物系統乃至多細胞體系的標準化，最終實現對生命體的理性設計與可預測的合成。本文將介紹全球合成生物學研究的一些工程化平臺，及其上下游機構的發展案例、創新機制與趨勢。