發(fā)明和創(chuàng)造新技術(shù)通常困難重重。因此，工程師們?nèi)∽宰匀唤绲娜魏戊`感都非常有用。雖然基因改造越來越多地被用于重新設(shè)計植物、動物和微生物，但這僅僅是生物科學(xué)革命的開始。生物方面的尖端技術(shù)日新月異，絕不可能僅僅局限于將一兩個超基因嫁接到一個現(xiàn)成的生物體。為此，一個名為「合成生物學(xué)」的新學(xué)科，有時也被稱為「生物工程」，已經(jīng)出現(xiàn)，它以新的方式組裝生命組件，并將遺傳工程提高了一個層次。

某網(wǎng)站解釋說，合成生物學(xué)是「新生物部件、設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造」，以及「有目的地重新設(shè)計現(xiàn)有的自然生物系統(tǒng)」。從本質(zhì)上來說，這意味著合成生物學(xué)應(yīng)用了生物學(xué)的工程學(xué)思維。在最后一章，我們將了解到傳統(tǒng)的基因改造涉及現(xiàn)有物種間個體基因的轉(zhuǎn)移。與此相反，合成生物學(xué)致力于從一組標準化但不一定是自然的基因組件中組裝新的生命系統(tǒng)。

為了提供更實際的比較，讓我們想象一下，如何利用基因改造或合成生物學(xué)來建造一座更好的木屋。一方面，基因工程師可能會決定對一個橡子進行基因改造，使之長成一棵更好的橡樹。然后，這棵樹將被砍伐，成為木屋的橫梁和木板。另一方面，未來的合成生物學(xué)家可能只是決定人為地重新規(guī)劃一個橡子的基因編碼，這樣它就會直接生出預(yù)制的、相互鎖合的木板和橫梁。換句話說，橡子可以被編程來生產(chǎn)構(gòu)成木屋的每個組件，而無需先長成一棵整的樹。這項工作可以立即開始。

這種方法的吸引力在于，合成生物學(xué)允許人們使用模塊化的、現(xiàn)成的遺傳組件庫，以一種以前不可能的方式來重新編程生命。通過以這種方式處理生命，人們可以相對容易地混合和匹配這些組件，以制造出能夠做各種新事物的生物體。

合成生物學(xué)與傳統(tǒng)基因工程的區(qū)別，并非僅僅在于技術(shù)層面，更在于思維模式的躍遷。傳統(tǒng)基因工程更像是在既有的自然系統(tǒng)中進行微調(diào)，修修補補，將某個生物體所需的特定基因嫁接到另一個生物體上，試圖優(yōu)化其原有功能。比如，將抗蟲基因植入玉米，讓玉米天然抵抗某種害蟲。這更像是在現(xiàn)有汽車的基礎(chǔ)上，更換一個性能更好的發(fā)動機或者加裝一套音響系統(tǒng)。

而合成生物學(xué)，則如同從零開始設(shè)計和制造一臺全新的機器。它將生命視為一個可以被拆解、重組、甚至重新設(shè)計的復(fù)雜系統(tǒng)。DNA、RNA、蛋白質(zhì)，這些生命的基本構(gòu)成單元，在合成生物學(xué)家的眼中，不再僅僅是自然演化的產(chǎn)物，而是可以被標準化的“零件”，可以被賦予新的功能和屬性。他們試圖建立一個龐大的生物元件庫，就像電子工程師擁有電阻、電容、晶體管一樣，從中選取合適的“生物磚塊”，按照預(yù)設(shè)的設(shè)計圖紙，組裝出具有全新功能的生命系統(tǒng)。