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　　分解肉类：分解肉包罗动物卵白消费的动物肉、植物细胞培育的养殖肉和其他可连续卵白消费的肉类相似物（如藻类和真菌卵白质）

　　分解肉类：分解肉包罗动物卵白消费的动物肉、植物细胞培育的养殖肉和其他可连续卵白消费的肉类相似物（如藻类和真菌卵白质）。动物肉操纵大豆、小麦、豌豆平分解。养殖肉又称体外肉，经由过程将植物的胚胎干细胞或肌肉构造在生物反响器中增殖，然后用支架或微载体得到特定的肌纤维和大块构造。

　　分解生物将对普遍的范畴发生严重的经济影响。按照麦肯锡的阐发，估计在2030-2040年，分解生物学每一年带来的经济影响将到达1.8至3.6万亿美圆，到2025年，分解生物学与生物制作的经济影响将到达1000亿美圆，同时生物制作的产物能够笼盖60%化学制作的产物，并在持续拓展鸿沟。而使用最明晰的医疗安康范畴每一年遭到的间接经济影响在将来20年内到达0.5至1.2万亿美圆。而在这堆经济数字的背后，是碳中和布景下节能减排的实践需求、生物手艺的开展带来的制作晋级、政策与资金指导引发的财产反动。

　　按照贸易形式，分解生物学相干公司次要分为两类：一类是专注垂直化产物及专项手艺打破，笼盖一切枢纽环节的全财产链产物型公司，企业需求成立从研发到消费的全链条才能，间接向客户托付终真个产物，因而选品是枢纽；另外一类是底层手艺驱动、专注于菌株设想和革新的平台型效劳公司，按照机能特性挑选使用处景，托付的产物是菌株，由代工场完成产物的消费。

　　分解生物学财产枢纽环节包罗菌株设想革新、工艺开辟、产业化量产和终端产物的托付，分为大抵的上、中、下流。

　　跟着分解生物学的开展，关于野生智能相干手艺的需求将逐步提拔，当前，野生智能已在原件工程、基因线路、代谢工程、基因组工程中普遍使用，将分解生物各个环节的事情服从大大提拔，本钱较着低落，胜利收缩研发周期并扩展研发能够。

　　代谢工程：传统的设想从海量信息中找到适宜的革新靶点十分艰难。野生智能的集成建模办法有助于在代谢收集建模时统筹动力学、调理感化、替换模子构造和参数汇合等身分。同时野生智能能够到场到主动化DBLT平台的构建。例：集成机械人平台——BioAutoMata用于DBTL轮回优化番茄红素的生物分解路子。

　　③财产链后端：则以产物型公司为主，主导产物的放大消费与下流市场使用，市场可延长至医疗、化工、食物、农业等多种范畴，海内次要代表公司有凯赛生物、华恒生物、川宁生物、博雅辑因等。

　　上游是东西层，卖力为该行业供给枢纽的底层手艺和质料等，如DNA测序、DNA分解、基因编纂、细胞培育基和菌株等，这类公司也被称为手艺赋能公司。中游是平台层，供给手艺赋能、构建平台型生物，触及对生物体系和生物体停止设想、开辟和革新等。

　　CRISPR/Cas9：完成基因编纂才能的严重奔腾搜索引擎优化软件教程。作为第三代基因编纂手艺，比拟前两代，其劣势较着：1）构建简朴便利快速,合用于任何份子生物尝试室;2）用于基因组的点突变编纂优于ZFN或TALEN;3）CRISPR/Cas9准确的暗语酶活性用于基因医治宁静性高于ZFN或TZLEN。按照头豹研讨数据，2016-2018年，中国CRISPR/Cas9行业市场范围（按贩卖额统计）从9.7亿元群众币增加至24.8亿元群众币，年复合增加率高达59.6%。

　　到20世纪90年月中期，主动DNA测序和改良的计较东西使完好的微生物基因组得以测序，用于丈量RNA，卵白质，脂质和代谢物的高通量手艺使科学家可以天生大批的细胞身分及其互相感化。这类份子生物学的“放大”发生了体系生物学范畴，由于生物学家和计较机科学家开端将尝试和计较分离起来，对细胞收集停止反向工程。

　　Bioworks和Zymergen，都经由过程成立生物锻造厂来协助将遗传电路主动扮装到细胞中，完成工程化的海量试错从而加快设想周期。如Ginkgo，经由过程本身的代码库（Codebase）完成菌株设想、编码和改正，再经由过程锻造厂主动化消费出满意需求的微生物细胞，今朝效劳的客户高出了食物、农业、产业化学、医药等行业。

　　分解生物学在农业范畴的使用次要触及作物减产、虫害防治、植物饲料及作物改进等标的目的，比方，操纵微生物固氮来协助作物减产，经由过程生物发酵消费卵白质为家畜供给卵白饲料，操纵基因编纂手艺改进作物等。

　　基因编纂手艺的迭代：1996年，第一代代基因编纂手艺，经基因工程革新的锌指核酸酶(ZFNs)被设想出来，开启野生革新性命体的路程。2009年，第二代基因编纂手艺类转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)降生。但前两代手艺构建周期长，步调烦琐，难以停止高通量基因编纂，极大限定了其推行使用。直到2012年，CRISPR手艺横空出生避世，与ZFNs和TALENs手艺比拟,CRISPR/Cas9的设想要简朴很多,并且本钱很低,关于不异的靶点,CRISPR/Cas9有相称以至更好的靶向服从。

　　1）20世纪80年月开辟的基于亚磷酰胺的DNA分解法为DNA分解仪的创制奠基了根底，以后三种芯片式原位分解手艺（光刻分解、电化学脱庇护分解、喷墨打印）和超高通量分解手艺接踵被开辟出来，鞭策了分解DNA服从的提拔和本钱的降落，2021年每Mb碱基分解的均匀用度已由2001年的超越5000美圆降落至0.006美圆，将来跟着第四代酶促分解手艺的开展和成熟，DNA分解无望进一步低落本钱，完成更大范围化消费；

　　分解生物学行业快速扩容，估计到2024年环球市场范围将到达189亿美圆。跟着使用处景的增加和手艺的改进，市场逐步扩容，按照CB Insights的猜测，2019年环球分解生物学市场范围约为 53亿美圆，到2024年将扩容至约189亿美圆，2019-2024 CAGR为28.8%，此中占比最高的为医疗安康细分使用范畴。据麦肯锡猜测，2030-2040年时期，分解生物学每一年在医疗安康方面潜伏影响将到达0.5至1.2万亿美圆，终极无望处理环球疾病总承担的45%。从手艺开展、政策、投融资等方面综合来看，分解生物学正处于行业生长期，凭仗其在各个范畴的普遍使用远景，将来无望鞭策消费制作晋级，带来新一轮财产反动。

　　②财产链中端：以分解生物学平台公司为主，经由过程搭建手艺平台，构成项目经历积聚，为下旅客户供给研发支持，海内次要代表公司有弈柯莱、蓝晶微生物；

　　跟着20世纪70年月和80年月份子克隆和PCR的开展，基因操纵在微生物学研讨中变得普遍，为设想野生基因调控供给了手艺手腕。

　　②构建：在生物体系中对目的基因停止操纵，构建细胞工场，该历程包罗DNA分解，大片断组装和基因编纂；相干手艺：DNA分解、DNA拼接和组装、基因编纂、基因测序。

　　②发酵工程：按照消费流程可分为上游、中游和下流三部门，上游工程次要为菌种的选育和革新搜索引擎优化伎俩，以得到消费机能优良的菌株；中游则为发酵历程掌握，经由过程对发酵过程当中各类参数的收罗、阐发和反应，以到达消费最好发酵前提；下流则是对产物的别离和纯化，接纳多种手艺将发酵产物从发酵液大概细胞平分离、纯化出来，在到达特定尺度后制成产物。

　　分解生物学能够经由过程利用法式化的单克隆细胞工场搜索引擎优化伎俩、工程微生物群落或无细胞生物分解平台来改进食物消费。这有益于挣脱传统农牧业的短处，同时进步资本转化服从搜索引擎优化软件教程。天下资本研讨所阐发，到2050年，比拟2010年食粮缺口高达56%。牛奶和肉类的需求将更大。

　　分解生物学具有强科技属性，从微观的基因分解到宏观的放大消费的发酵工程 存在大批know-how，手艺壁垒高。

　　分解生物手艺开展成为传统手艺的充实弥补和替换，普遍用于医疗、化工、食物、农业、消耗品等终端范畴。在政策和手艺的两重驱动下，停止2021年末，环球分解生物学相干市场行业团体发作式增加，市场范围到达736.93亿美圆，较2020年增加767.5%。中国分解生物学从根底研讨到财产开展进入了快车道，2021年市场范围约为64.16亿美圆，同比增加158.92%。从细分市场来看，医疗、科研效劳和化工行业是次要使用范畴。此中增加最较着的是医疗范畴，超越七成的药物发明来自生物，2021年市场范围到达687.24亿美圆；其次是化工范畴，分解生物学市场范围18.22亿美圆；科研效劳范畴分解生物学市场范围18.11亿美圆；农业范畴分解生物学市场范围为4.97亿美圆；食物范畴分解生物学市场范围为5.08亿美圆；其他范畴分解生物学市场范围为3.31亿美圆。

　　跟着性命科学手艺的开展和使用处景的拓宽，底层的基因分解与基因测序效劳才能获得了极大的提拔，价钱上，基因测序与基因分解的本钱降落速度较着快于摩尔定律，2021年每Mb的基因分解本钱约为0.006美圆，而每一个基因组的测序本钱约为562美圆，更低的本钱使得这些手艺大范围使用成了能够。

　　3）动物分解生物学能够经由过程革新现有代谢路子大概重新分解新的野生代谢路子对作物停止改进大概得到新的代谢产品，进步作物养分代价，范围化消费自然产品。相干公司产物：Pivot Bio研收回了针对玉米作物的微生物固氮产物，促使特定的微生物在作物根部开释氮，以满意作物一样平常氮需求。

　　2010年,美国Venter团队颁布发表首个“野生分解基因组细胞”降生.他的团队设想、分解和组装了1.08Mb的支原体基因组(JCVI-syn1.0),并将其移植到山羊支原体受体细胞中,发生了仅由分解染色体掌握的新支原体细胞。

　　分解生物学从观点向财产的改变，最次要在于底层手艺的立异，基因分解从传统的小片断化学分解开展到第四代酶促分解手艺，分解片断的长度和服从逐渐提拔；基因编纂阅历了从ZFN→TALEN→CRISPR/Cas9手艺的晋级，基因编纂服从和精确度都有了极大的提拔。从Webof Science每一年揭晓的分解生物学范畴相干论文数目来看，2000年，范畴内揭晓的论文数目为809篇，2022年到达了17456篇，增加超越20倍；从专利状况看，每一年申请的分解生物学相干专利也由2004年的59项增加到2022年2899项，增加了48倍。同时，跟着多组学的呈现，从遗传物资DNA到终极转录产品卵白质，功用剖析愈来愈分明，份子间互相感化收集也愈加明了，增进了分解生物学DBTL研发形式的开展，分解生物学处于冉冉上升期。

　　产物型公司买通了从生物机关、发酵纯化到产物改性的全财产链，偏重范围化消费，也就是发酵等后续环节，这类公司有明白的产物管线计划，选品也更务实，力图能在短时间内做出上范围、有益润的终端产物，触及医疗安康、化工能源、食物饮料、农业手艺、信息手艺等使用范畴。今朝是海内分解生物范畴的支流贸易形式，各家公司都具有本人的“代表性产物”。如凯赛生物的生物尼龙（生物基聚酰胺Polyamide）、华恒生物的丙氨酸（Alanine）、华熙生物的通明质酸（Hyaluronic Acid），到金丹科技消费的聚乳酸（PLA）、再到蓝晶微生物和微构工厂消费的聚羟基脂肪酸酯（PHA），都是分解生物范畴买通从研发到产物全财产链的胜利案例。

　　④进修：操纵测试数据，进修并随机搜刮更有用地促进轮回完成预期目的的准绳，为下一个轮回改良设想供给指点；相干手艺：数据搜集、数据阐发、机械进修、建模。

　　分解生物的能源使用：以农林废料质本、都会有机渣滓资本，分解气和CO2等为质料，操纵野生设想的分解生物消费得到的差别产物范例的能源产物。分解生物能源包罗生物乙醇、生物柴油、初级醇等生物液体燃料、生物沼气(甲烷)、生物氢气及生物电等。今朝环球最少有60多个国度开端履行生物能源，此中巴西、美国、欧盟奉献了环球消耗量的84%。

　　下流则是各种产物使用型公司，笼盖范畴普遍，触及医药、农业食物、化工能源和信息手艺等范畴使用和产物落地。

　　1.创立期间（2000-2003年）：发生了很多具有范畴特性的研讨手腕和实际，出格是基因线路工程的成立及其在代谢工程中的胜利使用；

　　基因线路：基因线路凡是需求停止屡次、长工夫的调试才气一般运转，且没法肯定其不变性和对底盘细胞的其他影响。而计较机仿真战略可肯定设想出来的线路能够施行哪些使命，并经由过程修正参数以完成所需的功用。例：操纵野生神经收集设想基因线路

　　Synthego公司供给“全栈式”基因工程效劳，操纵机械进修、主动化和基因编纂构建了全栈基因组工程平台。美国Benchling和英国Synthace以软件产物为主体，更有用地设想和构建自界说DNA序列。海内的惠利生物依托酶计较设想平台开辟创重生物催化手艺并完成贸易化落地。固然，也有平台型公司在打造高通量、主动化的生物工程和挑选的同时，往下流延长，或是与其别人协作配合开辟，或是痛快本人了局来做终端产物，这类公司包罗Amyris、Zymergen等，和海内Bota（恩和生物）、合曜生物等。

　　生物锻造厂是以天然界已有的天然物资或分解物资为根底，构建基于生物体的新型制作平台，将生物设想、研发、制作历程酿成工程设想成绩，经由过程对天然生物的操作来获得原创性新质料、新器件、新体系和新平台，完成高代价质料和装备的“按需设想与消费”，完成生物元器件和生物制作平台的模块化尺度化设想，鞭策生物制作平台质的打破。以Ginkgo bioworks为代表的分解生物学平台型公司成立了相对成熟的生物锻造厂贸易形式，经由过程将DNA编纂、分解、插入，细胞程度测试，强化数据阐发才能搜索引擎优化伎俩，并将数据科学使用到下一次测试中去，构成了研发闭环。生物锻造厂范围效应凸起，以Ginkgo bioworks为例，在生物锻造厂投入利用后，每一年经济产出提拔了3倍，而每一个事情单位的均匀收入却可以降落约50%。

　　4.开展新阶段（2014年后）：工程化平台的建立和生物大数据的开源使用相分离，片面鞭策生物手艺、生物财产和生物医药“民主化”开展。

　　2014年,拓展遗传暗码子当选Science年度十大科学打破。美国Scripps研讨所Romesberg团队设想分解了一个非自然碱基配对:X和Y,并将它们整合到大肠杆菌基因组。实际上,遗传字母表从4个酿成6个,暗码子能够从64个扩大到216个,这意味着在掌握前提下,将来的性命情势有没有限种能够。

　　无植物生物工程奶：利用大肠杆菌或酵母细胞工场培育牛奶的次要身分，乳清卵白、酪卵白等，然后将纯化的卵白与水、脂肪和其他身分（低聚糖、维生素等）混淆便可制身分解牛奶。

　　DNA组装：手艺相对成熟，低本钱、主动化、一体化是将来开展标的目的。遭到手艺的限定，DNA片断重新分解的长度有限，更长基因或基因组有赖于经由过程核苷酸片断的酶促组装或体内组装得到，凡是利用的寡核苷酸组装办法有两种：毗连酶组装法（ligase chain reaction, LCR）和聚合酶组装法（polymerase cycling assembly, PCA）。利用短初始片断组装染色体或基因组长度DNA所需的分层组装次数较多，过程当中所需的克隆选择和测序等质控本钱也会响应增加，具有低本钱、主动化和一体化特征的微流控组装系统将成为寡核苷酸体外分解和组装整合平台开辟的标的目的。

　　元件工程：野生智能手艺可改进生物元件的审定和功用正文服从，放慢自然生物元件优化速率，为人类重新设想基因原件、卵白质元件供给能够。例：操纵天生对立收集设想功用卵白序列、在大肠杆菌中设想启动子。

　　①底盘细胞：底盘细胞是分解生物学的“硬件”根底，此中经常使用的形式微生物有酿酒酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌等。差别的形式微生物具有特定的优缺陷，因而被使用于差别产品的消费。相干手艺：菌株革新搜索引擎优化软件教程、菌株挑选。

　　1）农业产量次要受限于光捕捉服从、生物量积聚服从和播种指数等。今朝,动物的光捕捉率已靠近最大实际值,且大幅度进步播种指数已无能够。但分解生物能够经由过程进步光合碳异化服从如进步Rubisco酶活性、引入碳稀释机制和削减碳消耗,和进步光能操纵服从等进步农业产量。

　　跟着在发酵工程的开展，精准发酵逐步成为分解生物学放大消费的支流，精准发酵经由过程关于发酵微生物停止基因润饰，已到达目的产品最高得率。精准发酵的劣势在于1）目的产品相对可控；2）本钱、能耗低落；3）净化低落搜索引擎优化软件教程。

　　分解生物学的来源能够追溯到1961年弗朗索瓦·雅各布（Francois Jacob）和雅克·莫诺（Jacques Monod）的一篇里程碑式的出书物。他们对大肠杆菌中lac操作子的研讨的看法使他们假定存在调理性双基因表达。

　　浅显来说，分解生物学就像奶牛产奶的历程：奶牛吃进低代价的草，而产出的倒是高代价的牛奶。在分解生物学中，底盘细胞相称于奶牛，各类质料相称于低代价的草料。经由过程基因手艺编纂过的底盘细胞，增加昂贵质料后颠末发酵等一系列工艺发生的高代价的化学或生物资料，就相称于消费的牛奶。高代价的牛奶终极协助企业调换到款项，分解生物学就完成了一整套“点石成金”的闭环历程。按照麦肯锡研讨，生物制作的产物能够笼盖60%化学制作的产物，将来生物制作的方法无望对将来医药、化工、食物、能源、质料、农业等传统行业带来宏大影响。

　　2）分解生物能够经由过程构建野生高效固氮系统为农作物供给氮源,从而部门替换或大幅度削减化学氮肥的利用，减轻水体富养分化和大气净化等成绩。

　　2016年，Nielsen等人揭晓了Cello，这是一个杰出的端到端计较机帮助设想体系，用于i 中的逻辑机关。在已往十年中搜索引擎优化软件教程，这多是分解生物学家最合意的，由于它经由过程尺度化，表征和主动化设想完成了很多生物学工程功用。

　　2）今朝产业化DNA分解工艺凡是从化学分解寡核苷酸肇端，更长的DNA份子是以寡核苷酸为质料经由过程酶促反响逐渐拼接和组装获得，寡核苷酸单步分解服从固然已高达99.5%，但分解长度到达200bp时产率即降至约35%，因为该产率杂质过量难以纯化获得目标片断，而要分解kb级长度的寡核苷酸单步分解服从必需到达99.9%以上才气得到一样的产率，跟着微阵列式DNA分解手艺的呈现，分解所需的反响浓度更低（飞摩尔级），同时包管了本钱和分解的精确度，当该手艺目上次要缺点在于分解毛病率较柱式法更高，仍有进一步提拔的空间。

　　开辟使能手艺的公司为行业供给枢纽的产物，如DNA测序、DNA分解、基因编纂、生物信息学或细胞培育基产物。如Agilent、Twist、Illumina、华大。

　　①设想：分解生物学DBTL战略的根底，在遵照必然的划定规矩下操纵现有的尺度化生物元件对基因、代谢通路或基因组停止理性设想；相干手艺：生物元件库、计较机帮助设想、代谢通路分解生物学从中心DBTL轮回到以发酵为主的放大消费方法。

　　分解生物学在医疗安康范畴的使用普遍，包罗立异医治疗法（细胞免疫疗法、RNA药物、微生态疗法、基因编纂相干使用）、体外检测、医疗耗材、药物身分消费和制药用酶等诸多标的目的。分解生物学在医疗安康多个细分范畴获得普遍使用。不只能够经由过程设想全新的细胞内代谢路子，使医药产物可以经由过程微生物细胞操纵便宜糖类等质料停止分解，还能够按照差别的疾病和致病机制，停止野生设想、构建相宜的医治性基因回路，在载体的辅佐下植入人体，经由过程改正机体有功用缺点的回路，完成医治疾病的目标。

　　分解生物学的中游（平台层）和下流（产物层）界线其实不明晰，常常是一体的。“平台型”企业经由过程软件工程、生化东西、基因工程、主动化平台、机械进修与数据科学、代码库等手艺，买通“设想－构建－测试－进修（DBTL）”的轮回迭代，成立一个生物体设想与软件开辟的集成化平台，得到满意需求性状的微生物细胞工场，完成从产物设想到微生物开辟、终极范围化消费的历程。这类公司简单得到VC喜爱。美国的Amyris、Ginkgo基因（高通量测序）、博雅辑因（基因编纂疗法）、泓讯生物（DNA分解）等企业。

　　分解生物学的目标是设想契合尺度的生物体系，基于工程设想准绳操纵工程可猜测性掌握庞大体系构建的“设想-构建-测试-进修”轮回（DBTL）逐步成为分解生物学的中心战略。在生物制作范畴，DBLT轮回四个阶段轮回来去能够胜利构建需求的细胞，消费出适宜的产物。

　　①财产链前端：以基因编纂相干手艺公司为主，为元件构建供给手艺支持，手艺请求包罗基因分解、编纂、组装、测序等，海内次要代表公司有金斯瑞生物科技、诺禾致源；

　　DNA测序：测序手艺不竭迭代，测序本钱、长度、速率均获得指数级提拔。DNA序列决议了DNA份子中核苷酸布列次第。大范围基因组测序事情能够供给有关天然界生物的信息，协助分解生物学家从中构建生物元件和安装，同时测序能够考证制作的体系能否契合预期和快速、便宜和牢靠的测序能够增进所分解的性命体系的快速检测和审定。DNA测序手艺在已往几十年间获得了快速的开展，从最后的Sanger测序开展到四代纳米孔测序搜索引擎优化伎俩，基因测序本钱也由2001年每基因组的靠近1亿美圆降落至2021年的0.006美圆。跟着手艺的迭代搜索引擎优化伎俩，读长长度、测序速率等都有了质的奔腾。

　　跟着分解生物学快速开展，对细胞代谢和调控认知的深化和手艺手腕的前进，使得优化革新、重新设想分解高效消费菌种成为能够，可再生化学品与聚合质料的消费才能与服从大大提拔，与此同时可大幅削减原质料和能源耗损，大幅低落消费本钱。

　　2000年,波士顿大学Collins团队受噬菌体λ开关和蓝藻日夜节律振荡器的启示,设想分解了双稳态基因收集开关;普林斯顿大学Elowitz和Leibler基于负反应调控道理设想了基因振荡收集。

　　Amyris在已往十年内逐步完成从供给化工、医药成品原质料向消费高毛利消耗品的转型，估计到2025年，公司72%的支出都未来自下流消耗品。恩和生物依托主动化手艺平台BotaFreeway，加快开辟可替换传统石油基的生物基产物。合曜生物搭建以共同的非形式生物主动化革新手艺为中心的三大手艺平台，并拓展了多条化装品与立异食物质料管线 产物使用型公司

　　基因组工程：野生智能在基因组编纂、分解，微生物组或群落的设想均能阐扬帮助感化。例：操纵贝叶斯计较等办法主动设想分解微生物群落。

　　3.快速立异和使用转化期（2008-2013年）：这一阶段出现出的新手艺和工程手腕使分解生物学研讨与使用范畴大为拓展；

　　从“十二五”，国度提出对生物制作手艺的撑持；到“十三五”，国度将分解生物手艺列为引领财产变化的推翻性手艺之一。尔后国度出台一系列政策撑持分解生物的开展，“十四五”更是夸大了对生物分解的使用，在政策的鼎力撑持下，分解生物财产也迎来了主要的开展机缘。

　　1911年，“Synthetic biology”一词最早由法国物理化学家Stephane Leduc在其所著的《性命的机理》(The Mechanism of Life)一书中初次提出，在该书中其试牟利用物理学实际注释生物来源和退化纪律，以为“组成生物体的是其形状”，并归结为“分解生物学是对外形和构造的分解”。

　　分解生物学(synthetic biology)是一门聚集生物学、基因组学、工程学和信息学等多种学科的穿插学科，其完成的手艺途径是使用体系生物学和工程学道理，以基因组和生化份子分解为根底，综合生物化学、生物物理和生物信息等手艺，旨在设想、革新、重修生物份子、生物元件和生物分化历程，以构建具有性命活性的生物元件、体系和人造细胞或生物体。分解生物学(Synthetic Biology)是一门分离了性命科学察看阐发办法和工程学设想思想的学科，令人类经由过程工程办法设想、革新以至重新分解有特定功用的生物体系。

　　基因编纂：在生物体的基因组中特定地位插入、删除、修正或交换DNA。基因编纂依靠于颠末基因工程革新的核酸酶，也称“份子铰剪”，在基因组中特定地位发生位点特同性双链断裂（DSB），引诱生物体经由过程非同源结尾毗连（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，野生主导或滋扰这个修复历程就可以够把特定DNA序列停止删除大概插入外源基因。

　　分解生物制作是一种具有潜力的绿色消费方法，跟着环球变暖及列国碳中和的提出，分解生物制作无疑成为潜伏的最优解之一。分解生物制作能够低落产业历程能耗、物耗，削减废料排放与氛围、水及泥土净化，和大幅度低落消费本钱，提拔财产合作力。按照立异和妙手艺开展司陈述，和石化道路比拟，生物制作产物均匀节能减排30%-50%，将来潜力将到达50%-70%，以根底化学品1，3-丙二醇分解生物制作为例，与石油道路比拟，生物法制作的CO2减排63%搜索引擎优化软件教程，质料本钱降落37%，能耗削减30%。在环球和国度提倡”碳中和”的布景下，分解生物学无疑供给了十分好的处理计划，2014年天下经济协作与开展构造（OECD）公布《分解生物学政策新议题》陈述，猜测将来将有35%的化学品和其他产业产物能够触及生物制作，天下天然基金会（WWF）估测到2030年，产业生物手艺每一年将可低落10亿~25亿吨CO2排放。

　　③测试：因为逻辑线路及模块化的代谢路子在经由过程理性或非理性设想后，城市存在大批的突变体或候选目的，因而凡是需求高效、精确和经济的检测，天生响应数据，评价构建的细胞工场的适用性；相干手艺：微流控手艺、酶活性测定、无细胞体系。

　　2002年,纽约州立大学石溪市分校Wimmer团队经由过程化学分解病毒基因组得到了具有传染性的脊髓灰质炎病毒-人类汗青上首个野生分解的性命体。

　　分解生物学在化工范畴的使用次要包罗质料和化学品、化工用酶、生物燃料等标的目的，比方，生物可降解塑料、生物燃料（生物柴油、燃料乙醇）等；分解生物学可优化化学品和质料的消费才能与服从。

　　质料范畴相干公司产物：耐用生物膜：Zymergen开辟了一种通明的生物膜，这类生物膜薄、柔韧、耐用，可用于在智妙手机、电视屏幕和皮肤等多种外表传输触摸。智能包装：Infarm缔造了一种可在物体四周折叠的可再生塑料。Earthpac操纵土豆加工废水中的淀粉消费可生物降解的餐具和托盘。