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合成生物学是一门以工程学思想为指导，对天然生物系统进行重新设计与改造，并设计与构建新的标准化的生物元件、组件与系统的新兴学科。它是生物化学、分子与细胞生物学、系统生物学等与工程学、数学、计算机科学等相融合的交叉学科，并在医药、能源、环境等领域取得了令人瞩目的成果。介绍合成生物学的定义、相关概念、学科特点与现阶段研究内容，并综述最新研究进展，如基因调控开关，基因计数器，生物逻辑门元件，生物计算，人造生物图案，可擦写数据寄存器，电生物反应器"合成"生物燃料等开创性的研究成果，并展望合成生物学的巨大发展前景。