定量合成生物学新范式强调建立可定量预测生物系统的数理模型或AI模型，以推动合成生物学从反复试错迈向精准预测，提高生物系统理性设计能力，加速生物制造与生物经济发展。

所谓理性设计，即基于“预测”的设计。论文第一作者、深圳先进院副研究员罗楠介绍，当把生物分子、基因、线路组合为合成生物系统时，如能对系统行为进行精确预测，便可预知如何构建系统以获得预期功能，从而避免反复试错。

对此，我国科学家总结出定量合成生物学三种理性设计范式：基于原理的设计、“自下而上”的设计和人工智能辅助的设计。

“这三种设计范式都强调与定量分析方法的紧密结合，利用数理逻辑与定量关系对生物系统作出定量预测，为合成生物系统的理性设计提供依据。”罗楠介绍。

“合成生物学产业虽然展现出巨大发展潜力，但整体发展还处在早期阶段。提升理性设计能力是当务之急，也是国际共识。”罗楠说。

刘陈立认为，发展定量合成生物学将推动合成生物学从定性、描述性、局部性的研究，向定量、理论化和系统化变革，从而使合成生物学成为推动基础生物科学的重要力量。（记者罗云鹏 通讯员朱诗颖）

责任编辑：魏敏