6月19日，美国工程生物学研究联盟（EBRC）发布《工程生物学：下一代生物经济研究路线图》，对工程生物学的发展现状及未来潜力进行分析，提出了工程生物学的4个技术主题，包括工程DNA、生物分子工程、宿主工程、数据科学，以及它们在工业生物技术、健康与医学、食品与农业、环境生物技术、能源5个领域的应用和影响（图1）。同时，提出了每个技术主题的未来发展目标、突破方向及在未来2年、5年、10年和20年发展的里程碑^[1]。4个技术主题的未来发展目标具体如下。

图1  EBRC工程生物学研究路线图的技术主题与应用

1、工程DNA：基因编辑、合成和组装

专注于工具的开发和升级，以实现染色体DNA的合成和整个基因组的工程化改造。其发展目标为：高保真合成长度为数千个寡聚核苷酸的长链；多片段DNA组装，并进行实时、高保真序列验证；在多个位点同时进行精准基因组编辑，且无脱靶效应。

2、生物分子工程：生物分子、代谢通路和基因线路工程

专注于按需设计功能性大分子，有针对性地设计复杂的基因线路和代谢通路，对调控系统进行动力学控制。其发展目标为：生物大分子的按需设计、产生和演化；对依赖非典型/非天然组成模块的大分子的按需设计、产生和演化予以特殊考虑；多组件遗传系统的整体设计和综合设计，如基因线路和代谢通路；基于RNA的细胞控制和信息处理调控系统的综合设计。

3、宿主工程：宿主工程与群落工程

专注于无细胞系统、合成细胞、单细胞生物、多细胞组织和生物体、生物群落。其发展目标为：能够进行天然/非天然反应的无细胞系统；具天然/非天然生化反应能力的单细胞宿主的按需制造；多细胞生物的按需制造和修饰；具所需功能和生态功能的生物群落的产生。

4、数据科学：数据集成、建模和自动化

聚焦于稳健、系统地使用设计-构建-测试-学习（DBTL）方法来创建复杂系统。其发展目标为：建立计算基础设施，可便捷地访问支持生物学DBTL过程的数据；通过生物分子、细胞和群落等层面的生物工程设计，实现功能预测；建立从单元操作到综合筛选层面的最优制造流程。

（许丽）