定量合成生物學新范式強調建立可定量預測生物系統的數理模型或AI模型，以推動合成生物學從反復試錯邁向精準預測，提高生物系統理性設計能力，加速生物制造與生物經濟發展。

所謂理性設計，即基于“預測”的設計。論文第一作者、深圳先進院副研究員羅楠介紹，當把生物分子、基因、線路組合為合成生物系統時，如能對系統行為進行精確預測，便可預知如何構建系統以獲得預期功能，從而避免反復試錯。

對此，我國科學家總結出定量合成生物學三種理性設計范式：基于原理的設計、“自下而上”的設計和人工智能輔助的設計。

“這三種設計范式都強調與定量分析方法的緊密結合，利用數理邏輯與定量關系對生物系統作出定量預測，為合成生物系統的理性設計提供依據。”羅楠介紹。

“合成生物學產業雖然展現出巨大發展潛力，但整體發展還處在早期階段。提升理性設計能力是當務之急，也是國際共識。”羅楠說。

劉陳立認為，發展定量合成生物學將推動合成生物學從定性、描述性、局部性的研究，向定量、理論化和系統化變革，從而使合成生物學成為推動基礎生物科學的重要力量。（記者羅云鵬 通訊員朱詩穎）

責任編輯：魏敏