合成生物学是一门新兴的交叉学科，包含生物学、工程学、数学、计算机、物理和化学等。其所涵盖的科学知识、科学技术都是现代科学发展的前沿。通过这门课程的学习，学生可以广泛涉猎不同学科领域的交叉、融合，拓宽知识面，提高综合素养，还可以培养学生的创新精神、创新意识和创业能力。
合成生物学是将生物系统的合成和遗传线路的连接工程化，与集成电路的制造方法一样，先设计、再制造、再设计。其最终目的是要通过这种理性设计和再设计的过程，获得人们所需要的生物功能，并通过实验得以实现，从而推动疾病诊断、药物治疗、基因编码及生命起源等方面的研究。其主要内容包括生物基因元件的模块化与标准化原理，基因元件的组装和表征，合成生物学的经典人工基因线路，基因组合成与编辑技术等。
完成全部课程学习后，成绩合格及优秀的同学可根据实际需要付费申请认证证书，由任课教师签发课程结业证书。
证书级别：合格、优秀两类。
合格证书：总成绩60分及以上
优秀证书：总成绩85分及以上
完成全部的课程学习后由教师给出成绩，具体评价标准包括以下几个方面：
1. 线上作业（10％）：在学习完第一章以后，完成一次线上作业。要求学生在观看教学视频和阅读参考文献的基础上，撰写书面作业。具体要求参见作业内容。
2. 线上测验（20％）：前面4章内容，每章内容后面都有一次单元测验。测验题型包括单选题、多选题或判断题，每题2分。测验需要在30分钟内完成，允许尝试3次，取最高分值为有效得分。
3. 线上讨论（10％）：学生需要在“课堂交流区”中参加老师发起的讨论，发帖和回帖的数量总共达5条及以上。MOOC平台默认只有这个部分的讨论才能计算成绩。本课程每章都会指定讨论题目，学生可根据兴趣选择参与。
4. 线下见面课的出勤：这部分成绩满分10分（10％），鼓励大家积极参加线下见面课。
5. 线下项目展示（50％）：分小组展示自己设计的实验项目。
生物化学、分子生物学、工程学、数学、化学等。
第一章 合成生物学介绍
第 1 节 合成生物学课程介绍
第 2 节 合成生物学的概念
第 3 节 合成生物学的研究内容
第 4 节 合成生物学的特点
第 5 节 合成生物学的发展历史
第 6 节 合成生物学的应用及前景
第 7 节 合成生物学之伦理与生物安全
第一章 单元测验
第一章 单元作业
第二章 标准化的生物合成系统
第 1 节 合成生物学的工程化本质
第 2 节 合成生物学的工具箱
第 3 节 合成生物系统的层次
第 4 节 合成生物系统的基本元件
第 5 节 标准生物元件与生物元件库
第 6 节 标准生物元件的组装
第 7 节 合成生物系统的标准化测量
第二章 单元测验
第三章 合成生物系统的逻辑结构
第 1 节 模块的串联和并联
第 2 节 单输入和多输入
第 3 节 前馈
第 4 节 反馈
第 5 节 逻辑门
第三章 单元测验
第四章 基础遗传线路的设计
第 1 节 转录水平的基因表达调控开关
第 2 节 翻译水平的基因表达调控开关
第 3 节 基因振荡器
第 4 节 细胞群体感应系统
第 5 节 脉冲发生器
第 6 节 细胞群体图案系统
第 7 节 边界检测器
第 8 节 工程化的支架蛋白
第四章 单元测验
第五章 合成生物学常用实验技术
第 1 节 生物砖的组装-同尾酶法
第 2 节 生物砖的组装-重叠延伸PCR法
第 3 节 重叠延伸PCR克隆
第 4 节 Gibson 组装方法
第 5 节 标准元件库的构建和表征
第 6 节 沉默内源性基因的人工小RNA筛选
第六章 生物合成通路的构建与组装
第 1 节 同源重组法构建工程化的生物合成通路
第 2 节 多功能基因组装平台ePathBrick
第 3 节 SLIC 与 Cre-LoxP方法相结合
第 4 节 金门克隆法组装DNA
第 5 节 在大肠杆菌基因组中构建基因回路
第七章 优秀iGEM项目介绍
第 1 节 炎症性肠病新疗法-1
第 2 节 炎症性肠病新疗法-2
第 3 节 3D生物打印技术-1
第 4 节 3D生物打印技术-2
第 5 节 3D生物打印技术-3
1.《合成生物学导论》，宋凯编著，2010，科学出版社.
2.《Synthetic Biology, A Primer》, Revised Edition, Baldwin, Bayer, et al. 2015，Imperial College Press.
3.《BioBuilder: Synthetic Biology in the Lab 》, Natalie Kuldell, et al. 2015, O'Reilly.
4.《Synthetic Biology, Springer Protocol》, Karen M. Polizzi, Cleo Kontoravdi, 2013, Humana Press.
5.《系统生物学导论：生物回路的设计原理》，Uri Alon著，王翼飞等译. 2009，化学工业出版社.
6. iGEM网站：https://igem.org/Main_Page
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