合成生物学_牛秋红2025_9787122459077电子版

本书以合成生物学的原理知识、学科前沿和应用案例为主线，主要介绍了合成生物学的概念、原理、方法，合成生物系统的设计与调控，以及无细胞合成生物系统、合成生物学的应用案例分析和发展趋势、生物安全与伦理问题，旨在总结和阐述合成生物学理念、理论、方法和工程应用。
本书具有较强的专业性、系统性，可作为高等学校生物工程、化学化工及相关专业的教材，也可作为生物、化学、医学等领域科研人员和管理人员的参考资料。

牛秋红，中国微生物学会医学微生物学与免疫学专业委员会委员，河南省学术技术带头人，河南省高校科技创新人才，河南省科技厅高校科技创新团队带头人，河南省教科文卫体系统“优秀教师”，河南省优秀硕士学位论文指导教师，南阳市五一劳动奖章获得者，南阳市第七届拔尖人才，南阳师范学院卧龙特聘教授。长期从事微生物资源的开发利用研究，尤其是植物寄生线虫的生物防治菌株的开发与机制，探索自然条件下线虫伴生菌与病原菌、宿主三者之间的互作机制，为设计药物靶标减少病原细菌感染性疾病的发生或提高病原微生物对宿主的生防效果等提供理论基础。主持（完成）国家自然科学基金项目四项，主持完成河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目1项，主持完成企业合作项目1项，授权国家发明专利四项。发表SCI论文15篇。承担本科生《微生物学》《微生物学双语》《工业微生物学》《酒精工艺学》《抗生素工艺学》《微生物工程》及研究生《能源微生物学》等课程的教学工作。

第一章合成生物学概述001
第一节合成生物学概念001
第二节合成生物学的研究内容和意义003
一、合成生物学研究的基本步骤003
二、合成生物学研究的核心内容004
三、合成生物学研究意义011
第三节合成生物学：多学科交叉领域和工程化特质012
一、合成生物学与遗传学和分子生物学的交叉012
二、合成生物学与系统生物学和生物信息学的交叉013
三、合成生物学与基因工程和代谢工程的交叉015
四、合成生物学的工程化特质016
第四节合成生物学的创新与应用017
一、合成生物技术在新材料开发中的创新与进展017
二、通过合成生物学进行天然产物的高效合成022
三、合成生物学在微生物药物开发方面的创新与前景029

第二章合成生物学的原理和方法033
第一节合成生物学的基本原理033
一、生物系统的解耦033
二、生物系统的抽提034
三、合成生物系统的设计原理与合成新反应的设计原理035
第二节合成生物学的模块化设计：生物积块040
一、生物积块的通用符号和功能描述043
二、生物积块的连接方法043
三、生物积块的定量机制044
第三节合成生物系统的逻辑结构与分析046
一、合成生物系统的基本逻辑结构046
二、合成生物系统的组合逻辑结构051
三、合成生物系统逻辑结构分析052
四、分析方法和策略053

第三章合成生物系统的设计与调控055
第一节合成生物系统的元件055
一、合成生物元件、装置、系统和模块的定义055
二、合成蛋白质元件057
三、合成蛋白质装置064
四、合成RNA元件068
五、合成RNA装置072
第二节合成生物系统的基因网络074
一、合成转录基因网络074
二、合成转录后基因网络075
三、合成信号转导网络077
第三节合成生物系统的结构077
一、生物元件078
二、生物装置080
三、生物系统081
四、多细胞交互与群体感应083
第四节合成生物系统的设计084
一、合成生物学的设计方法084
二、新合成反应与网络的设计085
三、合成生物系统性能分析090
第五节构建合成生物系统094
一、从头合成基因组094
二、简化的生物系统098
第六节调控和优化合成生物系统102
一、单个元件的调控102
二、代谢通路的系统优化104
三、对基因组范围内靶点进行识别和组合修饰107

第四章无细胞的合成生物系统110
第一节无细胞合成生物学与无细胞合成生物系统110
一、基于细胞提取物体系111
二、纯化组分体系112
三、多酶体系112
第二节无细胞合成生物系统的特点113
一、直接控制113
二、原位监测和产品获取115
三、加速“设计-构建-测试”周期115
四、毒性物质忍耐性116
五、扩展生命化学116
第三节无细胞合成生物系统的工程改造117
一、无细胞系统的优化117
二、基因模板及其设计119
三、小分子的无细胞合成120
第四节无细胞合成生物系统的应用122
一、在结构组学方面的应用122
二、在高通量筛选方面的应用122
三、在生物医药领域的应用123

第五章合成生物学的应用案例分析和发展趋势126
第一节基于合成生物学的天然产物的微生物合成126
一、合成生物学的研究进展127
二、青蒿素的微生物合成130
三、莽草酸的微生物合成135
四、林可霉素生物合成基因簇的克隆、编辑及其异源表达141
五、Sch40832生物合成基因簇的克隆143
六、新型维里硫酰胺类抗生素的生物合成144
七、萜类化合物的微生物合成146
八、长春碱的微生物合成150
第二节生物材料中的合成生物学研究151
一、合成生物学在生物基聚酰胺材料合成中的应用151
二、细菌纤维素的微生物合成161
三、聚羟基脂肪酸酯的微生物生产163
第三节合成生物学技术在生物能源和生态环保中的应用166
一、合成生物学与生物能源166
二、合成生物学与生态环保171
第四节新时代中的合成生物学178
一、酵母基因组化学再造178
二、二氧化碳合成淀粉181
三、DPP4抑制剂西格列汀个性化糖尿病治疗的机制185
四、合成生物学在微生物药物研究中的应用189
第五节合成生物学的发展趋势196
一、未来合成生物学的主要研究方向196
二、未来合成生物学重点关注的科学问题197
三、合成生物学产业发展趋势198

第六章合成生物学的生物安全与伦理问题205
第一节合成生物学的生物安全风险205
一、合成生物学技术的安全风险来源205
二、合成生物学技术风险的体现207
三、合成生物学安全风险的特征208
四、合成生物学安全风险的应对211
第二节合成生物学的概念性伦理216
一、生物伦理学216
二、合成生物学对生命概念的挑战217
三、合成生物实体的道德地位219
第三节合成生物学的知识产权问题220
一、合成生物学的知识产权问题背景220
二、合成生物技术能否被授予专利权221
三、合成生物技术专利带来的争议224
四、合成生物学相关专利保护的伦理建议228
第四节合成生物学生物安全与伦理案例231

参考文献234

丛 书 名：

• 作  者：牛秋红,韦宇平,张林 编
• 出 版 社：化学工业出版社
• 出版日期：2025-01-01

• 版    次：1
• 页    数：
• 字    数：241000

• 印刷时间：
• 开    本：16开
• 纸    张：244

• 印    次：1
• I S B N：
• 包    装：平装