定量合成生物學(xué)新范式強調(diào)建立可定量預(yù)測生物系統(tǒng)的數(shù)理模型或AI模型，以推動合成生物學(xué)從反復(fù)試錯邁向精準預(yù)測，提高生物系統(tǒng)理性設(shè)計能力，加速生物制造與生物經(jīng)濟發(fā)展。

所謂理性設(shè)計，即基于“預(yù)測”的設(shè)計。論文第一作者、深圳先進院副研究員羅楠介紹，當把生物分子、基因、線路組合為合成生物系統(tǒng)時，如能對系統(tǒng)行為進行精確預(yù)測，便可預(yù)知如何構(gòu)建系統(tǒng)以獲得預(yù)期功能，從而避免反復(fù)試錯。

對此，我國科學(xué)家總結(jié)出定量合成生物學(xué)三種理性設(shè)計范式：基于原理的設(shè)計、“自下而上”的設(shè)計和人工智能輔助的設(shè)計。

“這三種設(shè)計范式都強調(diào)與定量分析方法的緊密結(jié)合，利用數(shù)理邏輯與定量關(guān)系對生物系統(tǒng)作出定量預(yù)測，為合成生物系統(tǒng)的理性設(shè)計提供依據(jù)?！绷_楠介紹。

“合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)雖然展現(xiàn)出巨大發(fā)展?jié)摿?，但整體發(fā)展還處在早期階段。提升理性設(shè)計能力是當務(wù)之急，也是國際共識?！绷_楠說。

劉陳立認為，發(fā)展定量合成生物學(xué)將推動合成生物學(xué)從定性、描述性、局部性的研究，向定量、理論化和系統(tǒng)化變革，從而使合成生物學(xué)成為推動基礎(chǔ)生物科學(xué)的重要力量。（記者羅云鵬 通訊員朱詩穎）

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