第一章  合成生物学概述
  第一节  合成生物学概念
  第二节  合成生物学的研究内容和意义
    一、合成生物学研究的基本步骤
    二、合成生物学研究的核心内容
    三、合成生物学研究意义
  第三节  合成生物学：多学科交叉领域和工程化特质
    一、合成生物学与遗传学和分子生物学的交叉
    二、合成生物学与系统生物学和生物信息学的交叉
    三、合成生物学与基因工程和代谢工程的交叉
    四、合成生物学的工程化特质
  第四节  合成生物学的创新与应用
    一、合成生物技术在新材料开发中的创新与进展
    二、通过合成生物学进行天然产物的高效合成
    三、合成生物学在微生物药物开发方面的创新与前景
第二章  合成生物学的原理和方法
  第一节  合成生物学的基本原理
    一、生物系统的解耦
    二、生物系统的抽提
    三、合成生物系统的设计原理与合成新反应的设计原理
  第二节  合成生物学的模块化设计：生物积块
    一、生物积块的通用符号和功能描述
    二、生物积块的连接方法
    三、生物积块的定量机制
  第三节  合成生物系统的逻辑结构与分析
    一、合成生物系统的基本逻辑结构
    二、合成生物系统的组合逻辑结构
    三、合成生物系统逻辑结构分析
    四、分析方法和策略
第三章  合成生物系统的设计与调控
  第一节  合成生物系统的元件
    一、合成生物元件、装置、系统和模块的定义
    二、合成蛋白质元件
    三、合成蛋白质装置
    四、合成RNA元件
    五、合成RNA装置
  第二节  合成生物系统的基因网络
    一、合成转录基因网络
    二、合成转录后基因网络
    三、合成信号转导网络
  第三节  合成生物系统的结构
    一、生物元件
    二、生物装置
    三、生物系统
    四、多细胞交互与群体感应
  第四节  合成生物系统的设计
    一、合成生物学的设计方法
    二、新合成反应与网络的设计
    三、合成生物系统性能分析
  第五节  构建合成生物系统
    一、从头合成基因组
    二、简化的生物系统
  第六节  调控和优化合成生物系统
    一、单个元件的调控
    二、代谢通路的系统优化
    三、对基因组范围内靶点进行识别和组合修饰
第四章  无细胞的合成生物系统
  第一节  无细胞合成生物学与无细胞合成生物系统
    一、基于细胞提取物体系
    二、纯化组分体系
    三、多酶体系
  第二节  无细胞合成生物系统的特点
    一、直接控制
    二、原位监测和产品获取
    三、加速“设计-构建-测试”周期
    四、毒性物质忍耐性
    五、扩展生命化学
  第三节  无细胞合成生物系统的工程改造
    一、无细胞系统的优化
    二、基因模板及其设计
    三、小分子的无细胞合成
  第四节  无细胞合成生物系统的应用
    一、在结构组学方面的应用
    二、在高通量筛选方面的应用
    三、在生物医药领域的应用
第五章  合成生物学的应用案例分析和发展趋势
  第一节  基于合成生物学的天然产物的微生物合成
    一、合成生物学的研究进展
    二、青蒿素的微生物合成
    三、莽草酸的微生物合成
    四、林可霉素生物合成基因簇的克隆、编辑及其异源表达
    五、Sch40832生物合成基因簇的克隆
    六、新型维里硫酰胺类抗生素的生物合成
    七、萜类化合物的微生物合成
    八、长春碱的微生物合成
  第二节  生物材料中的合成生物学研究
    一、合成生物学在生物基聚酰胺材料合成中的应用
    二、细菌纤维素的微生物合成
    三、聚羟基脂肪酸酯的微生物生产
  第三节  合成生物学技术在生物能源和生态环保中的应用
    一、合成生物学与生物能源
    二、合成生物学与生态环保
  第四节  新时代中的合成生物学
    一、酵母基因组化学再造
    二、二氧化碳合成淀粉
    三、DPP4抑制剂西格列汀个性化糖尿病治疗的机制
    四、合成生物学在微生物药物研究中的应用
  第五节  合成生物学的发展趋势
    一、未来合成生物学的主要研究方向
    二、未来合成生物学重点关注的科学问题
    三、合成生物学产业发展趋势
第六章  合成生物学的生物安全与伦理问题
  第一节  合成生物学的生物安全风险
    一、合成生物学技术的安全风险来源
    二、合成生物学技术风险的体现
    三、合成生物学安全风险的特征
    四、合成生物学安全风险的应对
  第二节  合成生物学的概念性伦理
    一、生物伦理学
    二、合成生物学对生命概念的挑战
    三、合成生物实体的道德地位
  第三节  合成生物学的知识产权问题
    一、合成生物学的知识产权问题背景
    二、合成生物技术能否被授予专利权
    三、合成生物技术专利带来的争议
    四、合成生物学相关专利保护的伦理建议
  第四节  合成生物学生物安全与伦理案例
参考文献