序

合成生物學自20世紀中葉以來，歷經(jīng)了從理論構(gòu)想到技術(shù)實踐的深刻轉(zhuǎn)變。從DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，到限制性內(nèi)切酶的應用，再到基因工程的深入發(fā)展，這一領(lǐng)域逐漸形成了以定量、計算和預測為核心的工程化研究模式。隨著基因組計劃的推進和系統(tǒng)生物學的興起，研究人員開始嘗試重新設計和構(gòu)建生物系統(tǒng)，如人工基因調(diào)控網(wǎng)絡和生物傳感器，這標志著合成生物學的發(fā)展進入全新時代。

合成生物學與人工智能技術(shù)的結(jié)合是當今科技領(lǐng)域的前沿熱點，它們的交叉應用很有可能重塑生物技術(shù)的未來。在人工智能技術(shù)迅速發(fā)展的今天，眾多科學家和研究人員，依托自身豐富的行業(yè)知識、專家經(jīng)驗，積極將人工智能技術(shù)運用到DNA改組技術(shù)、工程化載體的設計等復雜生物問題的解決方案中，以期為生物系統(tǒng)帶來更多的可能性，以及提升生物系統(tǒng)的可控性。

近年來，我們將人工智能技術(shù)應用于生物元件設計、生物系統(tǒng)優(yōu)化等研究工作，并就“合成生物學+人工智能”的深度融合如何推動生物醫(yī)藥、能源和環(huán)境保護等做了大量的探究性工作。我們希望能將自己的研究成果集結(jié)成冊，出版一部兼具學術(shù)價值和實踐指導意義的專業(yè)圖書，為相關(guān)領(lǐng)域的科技工作者和從業(yè)者提供參考，進而為推動跨學科思維的培養(yǎng)和科技進步盡一點綿薄之力。

在這本書里，我們系統(tǒng)梳理了合成生物學的基本概念和歷史發(fā)展脈絡，著重探討合成生物學的智能化設計與應用，揭示這一領(lǐng)域如何從傳統(tǒng)的生物學研究轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪炕⒖深A測的工程化科學，以及如何通過工程化思維改造生物系統(tǒng)。此外，我們還介紹了合成生物學與人工智能技術(shù)相結(jié)合的若干進展，包括智能算法在生物元件設計中的應用、基于機器學習的生物系統(tǒng)優(yōu)化策略，以及如何利用大數(shù)據(jù)分析來預測和控制生物過程，以期幫助讀者全面理解合成生物學的智能化設計與應用的相關(guān)內(nèi)容，進而激發(fā)更多跨學科合作的靈感。

滕越