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Take Home Message
• 合成生物學以工程思維設計和改造生物系統，在醫藥上已取得許多突破，包含細胞、微生物治療、藥物生產等。
• 基因編輯可賦予細胞新功能，例如治療癌症的CAR-T療法；微生物能偵測癌細胞並釋放藥物，或生產難以取得的藥物。
• 合成生物系統在醫藥上有巨大發展潛力。隨著技術進步，有望開發出更有效、安全的疾病療法，並帶來更多新突破。

 
在近十年間，合成生物學相關領域的蓬勃發展，為社會帶來許多革命性的技術與產品，並在世界颳起一陣生物科技的風潮。舉例來說，CRISPR-Cas9為人類帶來方便、快速且客製化的基因編輯技術；人為植入基因操控生物合成青蒿素（artemisinin），為抗瘧疾藥物帶來更加便宜、快速的生產方式；mRNA疫苗的上市，為對抗快速變異的嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）提供即時解方；生物材料與細胞工程開發人造肉，可望替代傳統畜牧產業。
 
合成生物學帶領生物工程技術走入大眾的視線，也不斷顛覆各領域的研究思維，同時大幅加速醫藥領域的開發，為醫藥領域帶來嶄新的疾病治療模式。接下來，本文將帶領讀者一覽合成生物學在醫藥領域的應用、潛力與未來。
 

合成生物學 革新醫藥領域的改造生物

合成生物學致力於改造生物，解決目前的醫藥、生產、農業領域等問題。研究員透過設計生物迴路（biocircuits）改造生物，讓生物根據迴路的運行，控制生物的行為與產物的表達（expression），並達成解決各領域問題的目標。
 
不同於以往使用的小分子化學藥物，合成生物學為醫藥領域帶來新的藥物生產與治療方式，以及當代棘手疾病的新治療方法與研究方向。合成生物學在醫藥領域的研究範圍廣泛，包含疾病偵測、藥物開發、癌症治療、感染性疾病治療（圖一）。其中，當代最受矚目的研究可分為細胞編輯技術、活體細菌偵測和治療、奈米生醫材料，以及醫療藥物的生產與應用。……【更多內容請閱讀科學月刊第650期】

圖一｜合成生物學在醫藥領域的應用範圍（資料來源：延伸閱讀1）