自地球生命诞生以来，在30亿至40亿年的时间里，大自然创造了大量的遗传元素，随后将它们置于自然选择之中，优胜者生存，劣胜者淘汰。只有那些有助于维持生命的遗传稳定元素才能存活下来。相反，自然选择限制了遗传元素的多样性。在过去的20年里，即2×10⁻⁸ 数十亿年来，合成生物学家一直试图创造“大自然没有发明或无法发明”的新型遗传元件。这项研究的目标是超越自然选择的限制，获得“对人类有用”的新型遗传元件。从对天然元件特性的有限修改到原创设计元件，各种合成遗传元件均已被报道。利用这些合成遗传元件与其他遗传元件组合，可以构建逻辑门和记忆元件等“遗传装置”以及代谢物工厂和生物遏制系统等更高级的“遗传系统”。通过这种方式，合成遗传元件的整合正在显著扩展生物功能。

基于此，Life 特邀中国科学院深圳先进技术研究院娄春波教授与日本国家农业和食品研究组织 (NARO) 农业生物科学研究所Yusuke Kato (加藤雄介) 博士合作，共同创建特刊“Synthetic Genetic Elements, Devices, and Systems: 2nd Edition (合成遗传元件、装置和系统：第二版)”。本特刊将致力于探讨合成遗传元件领域的当前最新进展。特刊主题包括但不限于：

合成生物学

合成基因元件/器件

生物模块

人工基因合成

生物计算

定向进化

代谢工程/细胞工厂

光遗传学

遗传密码扩展

外星生物学

投稿截止日期：2025年12月31日

客座编辑

娄春波 博士

中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所

从事基因线路和人工生命体设计等合成生物学相关的研究。已完成项目包括：设计了具有二进制计数功能的大肠杆菌；设计了世界上最复杂的基因逻辑网络；开发了大片段DNA组装和编辑技术；提出了一系列人工基因元器件设计原则，并实现了可预测组装复杂基因线路，为基因线路软件化和可视化打下坚实基础。担任国际权威期刊 ACS Synthetic Biology、Synthetic and Systems Biotechnology 编委。目前研究包括跨物种基因调控元件的模块化与正交化设计；基因线路的定量设计、哺乳细胞定量表达设计和病毒复制控制开关；20-100k bp天然药物基因簇激活与调控优化；人工合成有限代繁殖的新型疫苗；智能噬菌体消杀胞内结核菌；人工生命系统的安全性和可控性设计。主要成果发表在 Nature、Nature Biotechnology、PNAS、NAR、Nature Communications 和 Mol. Syst. Bio 等学术期刊40余篇，已申请国际PCT专利2项、美国专利3项、国内专利8项。

研究领域：基因回路、模块化设计、启动子设计、绝缘体。

加藤祐介 博士

日本国立农业与食品综合研究机构 (NARO) 农业生物科学研究所

日本国立农业与食品综合研究机构 (NARO) 农业生物科学研究所首席研究员兼单位负责人。担任国际期刊  Frontiers in Chemistry 和  Frontiers in Molecular Biosciences 编委 (2022年至今)。已发表50余篇SCI论文，总引用次数超过1700次，H指数为26，并申请了6项专利，涵盖新型生物遏制电路等。

研究领域：生物遏制、合成生物学、新型基因电路与器件的开发、非天然氨基酸、异源蛋白质生产。

了解更多特刊信息：https://www.mdpi.com/si/225385

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/life

Life 期刊介绍

主编：Prof. Dr. Lluís Ribas de Pouplana, Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), The Barcelona Institute of Science and Technology, Spain

期刊关注生命科学领域，发表从基础科学到应用研究的相关主题内容，目前已被SCIE (Web of Science)、Scopus、PubMed等数据库收录。

2024 Impact Factor：3.4

2024 CiteScore：6.0

Time to First Decision：19.3 Days

Acceptance to Publication：2.6 Days