“假如把海南岛上一切的天然橡胶都收割来用于做鞋，全中国每人一只都不行，没有组成橡胶技能，咱们连鞋都不行穿。”人类今日的衣食住行可以得到满意，组成化学功不可没。

　　组成生物学中更多地是在运用已有的或改造过的基因模块经过工程学手法组装、建立一个天然界中本没有的生命系统。

　　组成化学，这一概念咱们或许并不生疏。早在1902年，第二届诺贝尔化学奖颁发给组成化学大师、生物化学之父——Emil Fischer；1905年诺贝尔化学奖则颁发给Fischer的导师、化学染料组成大师——Adolf von Baeyer，这两位组成前驱的高明组成技法至今看来依然精彩备至。

　　尔后又有多位组成化学家连续斩获诺贝尔化学奖。可以说在百年诺奖历史上，组成化学家的姓名不胜枚举，组成化学在人类开展进程中的重要位置也可见一斑。

　　所谓组成化学，便是运用简略、易得、廉价的化学质料经过一系列的化学反响终究得到方针产品。组成化学并不狭义地仅限于有机组成化学，无机组成化学、纳米化学都是典型的组成化学，因成功制备单质F2而取得诺贝尔化学奖的药剂师Moissan以及因为创造组成氨办法而取得诺贝尔奖的Fritz Haber也是闻名的组成化学家。

　　我的一位化学启蒙教师曾说：“假如把海南岛上一切的天然橡胶都收割来用于做鞋，全中国每人一只都不行，没有组成橡胶技能，咱们连鞋都不行穿。”人类今日的衣食住行可以得到满意，组成化学功不可没。

　　可是，跟着工业化的开展，越来越多的问题也开端浮出水面。上个世纪，《幽静的春天》一书尖锐地指出了人类化学工业开展给天然带来的巨大问题，其间充溢挖苦意味的是引起严峻污染的DDT分子。其效果发现者和推行者Paul Hermann Müller却在1948年取得诺贝尔生理学或医学奖。DDT尔后一度被制止运用而且引发了科学家们关于组成化学危害性的进一步评论。

　　可是故事远没有结束，因为暂时还未能找到一种更经济有用、对环境危害又小且能代替DDT的杀虫剂，世界卫生组织于2002年宣告，将从头启用DDT用于操控蚊子的繁衍以防备疟疾、登革热、黄热病等在世界范围的东山再起。

　　跟着地球上石油储藏的日渐削减，组成化学面对着新的应战，现在以石油工业为根底的化学组成工业未来将何去何从引人深思。悲观者以为，跟着石油的耗尽，人类将逐步倒退回石器时代；乐观者以为，聪明的组成化学家一定能开发出新的廉价质料以代替石油化工质料。

　　斯坦福大学化学系主任、闻名化学家B.M.Trost提出了他的处理办法：化学反响的“原子经济性”（Atom economy），即在化学品组成进程中，组成办法和工艺应被规划成能把反响进程中所用的一切原材料尽可能多地转化到终究产品中。

　　假如质料能百分之百地转化为产品，那是令人满意的，因为这样可以尽可能削减副产品关于环境的污染和关于资源的糟蹋。可是这仅仅是一个退守的计划，而并不是一个终究的处理办法。现有的常见质料早晚都会耗尽、许多低沸点有机溶剂的运用一直难以防止、重金属催化的反响越来越多……假如没有革命性的新理念，恐怕多年后组成化学将面对更大的危机。

　　ACS（美国化学学会）在2012年推出关于组成生物学的杂志ACS Synthetic Biology；我国天津大学、中科院植生所、武汉大学药学院、中科院生物物理所纷繁建立组成生物学及相关渠道；清华大学生命科学院教授陈国强、戴俊彪都忘我供给自己的科研实验室支撑本科生进行组成生物学研讨探究。

　　2000年E. Kool将之界说为根据系统生物学的遗传工程，从基因片段、人工碱基DNA、基因调控网络与信号传导途径到细胞的人工规划与组成，类似于现代集成型建筑工程，将工程学原理与办法应用于遗传工程与细胞工程的生物技能新领域。

　　许多人狭义地以为组成生物学便是“全组成生命”，即运用化学组成的办法从头组成一个具有生命生机的细胞或病毒。而实际上，组成生物学中更多地是在运用已有的或改造过的基因模块经过工程学手法组装、建立一个天然界中本没有的生命系统。

　　石油、煤、天然气都来自于古代植物关于太阳能的堆集，是将太阳能转化为化学能贮存的反响进程。严格地说这些都应该是可再生资源，可是亿万年的构成周期真实让人类无法等候，因而这些资源成为了“非再生资源”。

　　那么是否可以加快这一进程？是否可以经过组成生物学构建新的生命反响系统快速有用地固定太阳能并转化成更够为人类运用的化学办法？

　　某些经过组成生物学办法改造过的光合藻类富含许多的脂质，被人们称为“生物柴油”，现在已经有一些运用“生物柴油”的热机面世。可是此项研讨问题不少，远远不足以处理日益严峻的能源危机问题，这需求更多代的科学家不懈努力。

　　咱们的先人早已开发出了酿酒、酿醋等微生物发酵技能，除了食用，乙醇和乙酸都是重要的工业质料。除此之外，微生物还能经过糖酵解等进程为咱们供给丁醇、乳酸、甲烷等工业质料。经过其他办法，还可以从中获取甘油、丙酮酸、氨基酸等具有潜在工业价值的质料。

　　或许许多年后，工业上不再运用乙烯出产量来衡量化工出产能力，而开端运用全新的模块、质料来构建新的工业大厦，这些质料不再来源于石油，而是从发酵罐中连绵不断取来。

　　真菌、放线菌、植物可以发生结构新颖、生物活性多样的次级代谢产品，大部分临床抗生素来源于这些次级代谢产品。其间许多药物分子因为天然含量低、提取困难等要素，现在仍是经过全组成或半组成为首要办法得到，因而价格昂贵。

　　经过组成生物学手法，将发生这些代谢产品的基因簇进行异缘表达并运用发酵工程进行大规模制备，将可能是一个处理药品供应和价格昂贵问题的办法。可是这一进程并不简单完成，需求涉及到许多代谢途径改造、密码子优化、瓶颈效应防止等问题。绝不是说只需发现的天然产品就可以马上大规模发酵得到，每一个化合物的工业化出产都是一个巨大的应战。

　　“白色污染”成为上个世纪人类最为头疼的环境问题之一，可降解塑料的研讨也成了科学界的热点问题。“生物塑料”是一个比较新的概念，现在发现60个属以上的细菌可以组成并储藏聚β-羟基丁酸（PHB）的颗粒。PHB无毒、可塑、易降解，可用于制造医用塑料器皿和外科手术线等。

　　经过组成生物学手法有望得到更高产、更多样性的生物塑料出产菌株。取之于天然、用之于天然，人与其他生物调和共处，这将是处理环境问题的必经之路。