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

所謂理性設計，即基于“預測”的設計。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)行為進行精確預測，便可預知如何構建系統(tǒng)以獲得預期功能，從而避免反復試錯。

對此，我國科學家總結出定量合成生物學三種理性設計范式：基于原理的設計、“自下而上”的設計和人工智能輔助的設計。

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

“合成生物學產(chǎn)業(yè)雖然展現(xiàn)出巨大發(fā)展?jié)摿Γw發(fā)展還處在早期階段。提升理性設計能力是當務之急，也是國際共識。”羅楠說。

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

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