本书将用智造食品、智造材料、智造电子数据、智造能源、智造健康、智造生命6个章节，全方位带你了解基因怎样在人类社会各个领域发挥着重要作用，同时带你遥想未来，看“基因智慧”将如何辅助人类迈向生物技术的新纪元。

第一章 智造食品
第一节 乳糖不耐受群体的福音——基因工程智造乳糖酶
第二节 奶酪生产的秘密——“人造”凝乳酶的发展史
第三节 “量身定做”的健康肉——细胞培养人造肉
第四节 奶牛身上挤母乳——转人乳蛋白基因牛奶
第五节 顶级啤酒的诞生——神奇的基因工程酵母
第六节 解酒生力军——新型基因工程益生菌饮品
第二章 智造材料
第一节 面向未来的材料结构——自组装DNA纳米结构
第二节 折出新世界——DNA折纸技术
第三节 显微镜发展的新篇章——DNA显微镜
第四节 “活着的”机器人——“DNA软机器人”
第五节 家蚕变身“蜘蛛侠”——表达重组牵引丝蛋白智造蚕丝
第六节 “版本升级”进行时——活体功能材料
第三章 智造电子数据
第一节 跨时代的数据硬盘——DNA芯片DNA存储
第二节 合成生物学与电子学的神奇融合——生物半导体的研发
第三节 延伸的“五感”——DNA生物传感器
第四节 基因“身份证”——DNA条形码
第五节 细菌装上“太阳能电池板”——人工智能光合作用技术
第六节 让治疗更精准——“基因回路”控制治疗“开关”
第四章 智造能源
第一节 生物“炼油技”——可再生能源替代矿物燃料
第二节 高产能的光合细胞工厂——生物乙醇的智造
第三节 藏在细胞里的工厂——微生物/合成高分子生物材料
第四节 纤维素降解小能手——基因工程菌
第五节 当《阿凡达》变成现实——发光植物的发明
第六节 阴雨天也能发电———细菌太阳能电池
第五章 智造健康
第一节 肠道伤口的“创可贴”——工程益生菌“创可贴”
第二节 抗癌新希望——人工设计改造大肠杆菌
第三节 “酶”有农药才健康——有机磷农药降解酶
第四节 污染被“吃掉”了——重金属污染的微生物修复技术
第五节 看不见的医生——医用DNA纳米机器人
第六章 智造生命
第一节 人工合成病毒——脊髓灰质炎病毒
第二节 人造病毒“计中计”——病毒样颗粒疫苗
第三节 再生医学新技术——诱导性多功能干细胞技术
第四节 药品“宅急送”——青蛙细胞智造“活体机器人”
第五节 基因“创世纪”——“人造生命”辛西娅
第六节 “饭碗”端在自己手里——自给自足的大肠杆菌
第七节 “改写”生命的密码——基因创造新生命
第八节 开启“再造生命”新篇章——人工合成酵母染色体
第九节 猛犸复活记———基因克隆技术
后记
安全之盾——基因智造的政策保障
舆论之声——基因智造的伦理监管
未来之眼——基因智造的繁华世界
参考文献

人类始终在探索自然界
中各类生物的基因奥秘：基
因维持生物的基本构造和性
能，它在我们肉眼看不见的
地方将生命密码“复制粘贴”
，代代传递着生物的种族、
外形、肤色与血型，与之一
并传递的还有生物的生长发
育特性、生老病死规律乃至
性格情绪等。正是这样的传
递和延续，延绵着人类的生
命，书写着人类的历史。人
类不断探索着基因的智慧，
并利用基因智慧来造福社会
。随着科技的进步、社会的
发展，人们不再仅仅满足于
生命天然具备的基因智慧，
还想利用科技将基因智慧的
光芒发扬光大，普照更广的
领域、创造更多的价值、发
挥更大的作用。于是，在材
料学、计算机学、工程学等
领域发展带来的技术支持下
，以当前合成生物学为主要
技术载体，科学家通过对基
因进行人工设计、合成构建
一些可以按照人类预定方式
存在的生命体系，从而创造
出自然界中原本不存在的生
命、发挥出人类预期的功能
，为人类改造生物和创造生
命开辟了一个全新的方向。
科学家成功合成了全新
的生命，制造了新型资源，
利用“基因智造”的成果改善
了生活品质，解决了科学难
题。科学家将“基因”连接成
网络，让细胞来完成设计人
员设想的各种任务，这一个
个创新的过程“险象环生”，
却又创意无穷。事实证明，
基因的智慧创造势必会推动
生物燃料、特种化学品、食
品工业、农业生产和医学药
物等的进步。在新能源、新
材料、人工生命、核酸疫苗
、生物医药等领域，基因智
造的巨大作用已初步显现，
在可预计的将来，生物合成
将在生命科学领域发挥巨大
的作用。
从“智造食品”——丰富食
品的餐桌文化，到“智造材
料”——创新材料的科技功
能，再到“智造能源”——发
展能源的传统开发，最后到
“智造生命”。科学家利用基
因编辑、合成生物学等基因
工程技术，有目的地对生命
过程和生物体进行人工设计
、改造或重新组合，创造出
解决问题的微生物、细胞和
蛋白（酶）等创新型成果，
来满足食品生产、环境能源
、生物材料、生物医药等领
域的需求。基因就像是科学
家手中的一块块积木，通过
研究发现，这些基因在生命
体内正发挥着各种功能，再
根据人类需要去改造或者组
装，最终形成一个个能够解
除人类生活问题或者满足人
民美好生活愿望的科技创新
成果，更好地为人类服务。
本书将用智造食品、智
造材料、智造电子数据、智
造能源、智造健康、智造生
命6个章节，全方位带你了
解基因怎样在人类社会各个
领域发挥着重要作用，同时
带你遥想未来，看“基因智
慧”将如何辅助人类迈向生
物技术的新纪元。
中国科学院院士
国家特支计划科技领军
人才
全国优秀科普作品获评
作者
2021年11月