近日，湖南文理学院涂强院长、王雁灿在The Innovation Life上参与发表了题为“Synthetic biology: Revolutionizing animal breeding and biomanufacturing”的综述文章。其中，涂强院长、张友明院士以及印遇龙院士为共同通讯作者。该文系统探讨合成生物学技术在推动动物育种与生物医药产业变革中的重要作用。

借助精确的基因组编辑、重编程与人工遗传线路，合成生物学打破自然演化的桎梏，让动物育种和生物制造进入可程序控制的新阶段，既开启新机遇，也伴随新考验。文章梳理最新进展，解析这一技术怎样从遗传底层改写农业与医药版图，为粮食安全、健康保障和绿色制造提供创新答案。

传统动物育种耗时长、进展慢，基因库日渐收窄，畜牧业难以为继。如今，基因编辑领衔的合成生物学正重塑育成逻辑，把畜牧产业推向精准、高效、高值的快车道。

一、精准育种：重塑动物经济性状

合成生物学通过靶向修饰动物基因组，突破了自然进化的限制，显著缩短育种周期、降低成本，并拓宽遗传多样性，使动物育种迈向精准化与“可编程”时代。目前，该技术已在猪、牛、羊等重要经济动物中取得显著进展。特别是在提高抗病能力和改善生产性状方面，并引入了精准动物育种的新策略。

二、赋予动物全新生物功能

合成生物学通过重构基因回路、引入外源功能模块，使动物获得自然界中不存在的性状，极大拓展了育种边界。在动物育种中，复杂性状主要由相互关联的基因回路控制，而不是单个基因。多基因编辑、基因组重写技术和人工智能的集成促进了精确、大规模的基因组重建。这将支持基因调控网络的重建、新基因回路的设计，甚至基因元件的跨物种转移，推动功能基因组学、复杂性状分析、合成基因组组装和动物育种创新策略的进展。

三、动物体作为高效生物反应器

转基因生物反应器将成为制造新一代生物制剂的变革性平台。转基因动物生物反应器，特别是涉及大型动物的生物反应器，比传统生物反应器 (如微生物或基于细胞的平台) 在制造复杂治疗性蛋白质方面具有更大的商业潜力。动物生物反应器将重新定义生物制造业，并使传统畜牧业产业化。

总结与展望

当基因编辑让动物成为可编程“工厂”，技术、伦理与市场的天平也随之摇摆。要让它真正落地，得先给创新装上“安全带”：把伦理评估做在前头，审批路径跑得更快，政策、公众、国际伙伴一个都不能少。只有规则清晰、沟通充分，实验室里的灵感才能顺利变成牧场和药房的现实，让农业更绿、医疗更好、生物经济更长久。

原文链接：https://www.the-innovation.org/article/doi/10.59717/j.xinn-life.2025.100169

DOI：10.59717/j.xinn-life.2025.100169

引用格式：Zhuang Y., Wang Y., Tu Q., et al. (2025). Synthetic biology: Revolutionizing animal breeding and biomanufacturing. The Innovation Life 3: 100169.

（一审 王雁灿  二审 鄢凌  三审 涂强）