起初，只有孟德尔和几株豌豆。在接下来的 150 年里，染色体配对被标记，A、T、C 和 G 被配对，最终，30 亿个碱基对被按正确顺序测序。经过被称为人类基因组计划的十年全球努力，生命遗传蓝图终于被勾勒出来。
现在，一群科学家正在齐心协力追求一个同样广泛、多学科的目标：能够编写和测试整个基因组。
在一篇发表于《Science》杂志上周四的文章中，一群研究人员概述了一项技术路线图，旨在实现未来将合成整个基因组像今天进行 DNA 测序一样普遍。该路线图是基因组写入计划（Genome Project-write）的一部分，该计划正在协调全球科学家合成不同生物 DNA 的努力。作者们表示，这种设计整个基因组的能力将彻底改变医学、农业、工业等领域。
漫漫长路
合成生物学——一个将工程原理应用于生物学的领域——在过去十年中取得了飞速发展。DNA 测序公司大量涌现。科学家们发现了可以编辑活体生物基因的新分子工具。
但文章的作者们，包括哈佛大学基因组学先驱乔治·丘奇（George Church），表示我们尚未完全了解合成生物学的全部范围和潜力。通过操纵生命编码来创造器官、治愈疾病或培育营养丰富的农作物的可能性似乎近在咫尺。然而，作者们认为，在我们完全掌握这种基因编辑的未来之前，仍有重大的技术障碍需要克服。
哈佛医学院遗传学研究员、该论文的首席作者 Nili Ostrov 表示：“我们（理论上）有能力制造合成基因组。我们只是还没有将所有（目前存在的）工具整合起来。”
作者们确定了实现这一潜力所需的四项主要技术发展领域：基因组设计、DNA 合成、基因组编辑以及创建可引入细胞的合成染色体。他们表示，后一项，即拼接所有 DNA 片段以构建功能性染色体，可能是最难克服的。
Ostrov 表示：“（这些领域）中的每一个都有其挑战。但最需要基础性发展和新方法的是[染色体构建]。”
这些领域内特定技术进步的估计时间范围——例如，设计一种防病毒的染色体——在两年到十年之间。作者们也承认，与更成熟的领域相比，合成基因组学仍处于起步阶段。这意味着任何关于时间线和成本的预测都仍然“高度推测性”。
