合成生物学这一新兴学科在20年前诞生初始之际,便与计算机科学的发展紧密相关。因为合成生物学在本质上是遵循“设计-构建-测试-学习”循环式的工程学科,而扎根于人类基因组“读”和“写”的时代,合成生物学家们从一开始就将细胞的遗传物质当做一个可以被理性操作和设计的系统,并且把计算机科学中的工程化术语与思想引入该新兴领域,元件、装置、系统、解耦、抽象化、标准化、底盘、逻辑门、线路设计等等,都体现了这一核心思想的类比性。早在2006年,Ron Weiss研究组便发表综述性文章《Synthetic Biology: New Engineering Rules for an Emerging Discipline》[1],将合成生物学研究的特征与计算机系统的特征进行类比,如下图所示,该文从生物装置、模块组件、细胞以及多细胞系统等四个层面进行了设计策略与功能以及实例的角度进行了分析性讨论。
Andrianantoandro E, Basu S, Karig DK, Weiss R. Synthetic biology: new engineering rules for an emerging discipline. Mol Syst Biol. 2006;2:2006.0028. doi:10.1038/msb4100073.