圖書簡介
本書共分5章。第1章介紹合成生物學的基本概念和內容，使讀者對合成生物學有一個全面的了解。第2章和第3章介紹合成生物學設計和分析的基本方法、合成生物學的層次化結構和概念及合成生物學中的常用算法。第4章和第5章介紹合成生物學在基礎和實際應用方面的研究內容、成果和進展，包括經典的雙穩態開關、大腸桿菌成像系統、微生物計算機、合成青蒿酸的微生物工廠等。
合成生物學是21世紀的新興交叉科學，強調“設計”和“重設計”，其目的是通過人工設計和構建自然界中不存在的生物系統來解決能源、材料、健康和環保等問題。合成生物學的發展要以生物學、化學、物理學、數學、信息科學、工程科學、計算機科學等相關學科的發展為基礎。
本書可作為具有一定生物學基礎的本科生和研究生教材，也可作為相關領域的學者和研究人員的參考書。
目錄
序一
序二
前言
專有名詞英漢對照表
第一章 緒論
第一部分 合成生物學概述
1.1 合成生物學的誕生
1.2 合成生物學的定義
1.3 合成生物學的研究內容
1.3.1 生物大分子的合成與模塊化
1.3.2 生物基因組的合成、簡化與重構
1.3.3 合成代謝網絡
1.3.4 遺傳／基因線路的設計與構建
1.3.5 細胞群體系統及多細胞系統研究
1.3.6 數學模擬和功能預測
1.4 合成生物學的意義
1.4.1 加速合成生物系統工程化的進程
1.4.2 驗證和深化對于生物現象的理解，
1.5 合成生物學的工程本質
1.6 合成生物學與相關生物學科
1.6.1 與遺傳工程的關系
1.6.2 與分子生物學和細胞生物學的關系
1.6.3 與系統生物學和功能基因組學的關系
1.6.4 與生物信息學的關系
1.7 合成生物學國際會議及國際遺傳機器大賽
1.7.1 合成生物學國際會議(SyntheticBiologyx)
1.7.2 國際遺傳機器大賽
第二部分 合成生物學引發的思考
1.8 人類千造物主
1.8.1 道德規范
1.8.2 對環境無控制地排放
1.8.3 生物武器的濫用
1.8.4 對生物的專利與壟斷
1.8.5 創造人工生命?
1.8.6 究竟該如何應對?
第2章 合成生物系統的設計
第一部分 合成生物系統的模塊化與層次化結構
2.1 合成生物學的模塊化設計
2.1.1 模塊設計的三個特征因素
2.1.2 細胞本底環境對模塊化設計的影響
2.1.3 無細胞合成生物系統
2.2 標準化生物模塊——生物積塊
2.2.1 BioBrick命名規則
2.2.2 BioBrick的連接
2.3 標準定量機制
2.3.1 PoPS
2.3.2 RIPS
2.4 生物系統的層次化結構
2.4.1 生物部件“Pan”
2.4.2 生物裝置“Device”
2.4.3 生物系統“System”
2.4.4 細胞群體系統及多細胞系統
第二部分 合成生物系統的邏輯拓撲結構
2.5 串聯
2.6 單輸入
2.7 多輸入
2.8 反饋
2.9 前饋
第3章 合成生物系統的數學模擬與性能分析
第一部分 生物系統的數學模擬
3.1 常微分方程
3.1.1 質量作用定律
3.1.2 米氏方程
3.1.3 希爾方程
3.2 Logistic模型
3.2.1 單種群細胞自由生長的Logistic模型
3.2.2 兩種細胞自由生長的Logistic模型
3.3 主方程
3.4 隨機微分方程
3.5 模式識別
3.5.1 聚類分析
3.5.2 分類分析
3.6 小結
第二部分 合成生物系統性能分析
3.7 常用性能指標
3.7.1 穩定性
3.7.2 魯棒性
3.7.3 響應快速性
3.8 穩定性分析
3.9 魯棒性分析／敏感性分析
3.10 提高系統穩定性和魯棒性的機制
3.10.1 冗余
3.10.2 反饋控制
3.10.3 特異性和保真度
第4章 合成生物學的基礎研究
第5章 合成生物學的應用研究
參考文獻
主要網站
附錄A 名詞解釋
附錄B iGEM參賽項目選介
名詞索引
人名索引
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