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合成生物学旨在利用测序技术、计算机建模及模拟技术、生物工程技术、化学合成技术等，在工程学思想指导下，从头设计并构建新的生物组件、设备和系统、或者对现有生物系统进行重新设计和改造，以实现研究目的。合成生物学主要的研究内容包括：从头合成新的生命体，或者对已有生命体进行工程化改造，从而实现新的功能。目前，合成生物学的研究主要集中在三个方面：(1)生物元件标准化及生物模块的设计与构建；(2)最小基因组研究；(3)基因组的设计、合成与组装。