Teknillinen biologia on biotekniikan ala , jossa yhdistyvät keinotekoisten organismien tai niiden komponenttien korkeatasoisen suunnittelun ja toteutuksen menetelmät, mukaan lukien sellaiset, joita luonnossa ei aiemmin ollut.
Ideat haluttujen ominaisuuksien omaavien elävien esineiden luomiseksi ovat olleet pitkään teoreettisen kehityksen tasolla, jotka olivat pääasiassa filosofisia. Yksi ensimmäisistä töistä tieteellisen menetelmän soveltamisesta tuolloin saatavilla olevaan tietoon elävien fysiikasta oli Erwin Schrödingerin teos "Mitä elämä on fysiikan näkökulmasta?" (1946) [1] .
2000-luvun alusta lähtien Yhdysvaltain puolustusministeriö on rahoittanut työtä synteettisen biologian alalla keskittyen lähestymistapoihin geneettisesti muunneltujen organismien DNA:n kokoamiseksi standardikomponenteista. Vuonna 2002 muodostettiin ensimmäinen luettelo tällaisista elementeistä - DARPA BioComp [2] , joka sisälsi noin 300 standardia geneettistä elementtiä: promoottorit , sitoutumiskohdat, terminaattorit ja fluoresenssigeenit, joita bioinsinöörit käyttivät työssään. Tällaisten bioblokkien avulla tutkijat, joilla on vähänkin kokemusta, voisivat nopeasti suunnitella ja syntetisoida DNA-osia kehittääkseen esimerkiksi eläviä ilmaisinbakteereja, jotka alkoivat fluoresoida vasteena vaarallisen kemiallisen yhdisteen ilmaantumisen seurauksena.
2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana Massachusetts Institute of Technologyn professori Andrew Endyn sosiaalinen ja ammatillinen työ on ollut ratkaisevaa synteettisen biologian kehityksessä. Vuonna 2003 Jasonin puolustusministeriön neuvoa-antavan tutkimusryhmän sisällä tohtori Andy järjestää erityisen synteettistä biologiaa käsittelevän alaryhmän. Valvoakseen puolustusministeriön ajatuksilla riippumattomuudesta öljyn ja kaasun raaka-ainelähteistä, strategisten materiaalien halvemmasta tuotannosta ja uusien ilmaisimien luomisesta, sen alaryhmä julkaisi useita raportteja sovelletun biotekniikan hyödyntämisen näkymistä. kansallisesta puolustuksesta ja turvallisuudesta. Vuonna 2004 hän aloittaa laajamittaisen testauksen lähestymistavoista biologisten toimintojen suunnitteluun standardibioblokeista järjestämällä vuosittain IGEM International Competition in synteettisen biologian Massachusetts Institute of Technologyssa .
Professori Andy neuvoo DARPAa synteettisen biologian hankkeissa ja kehittää uusimpien biologisten menetelmien konseptia ohjelmoitujen "elävien koneiden" suunnitteluun. Heidän tutkimuksensa tulokset on koottu tutkimukseen "Foundations for engineering biology" (2005), joka julkaistiin Nature-lehdessä [3] . Artikkelissa esiteltiin ja paljastettiin uusi termi tuolloin insinööribiologia .
Samaan aikaan amerikkalainen insinööri ja biologi Craig Venter loi vuonna 2010 ensimmäisen solun, jossa oli keinotekoinen genomi. Synthia- projekti noin 580 000 emäsparin pituisen bakteerigenomin synteesiä varten maksoi tuolloin yli 40 miljoonaa dollaria, joten synteettisen biologian lähestymistapojen toteuttaminen elävän organismin koko genomin de novo -synteesiin osoitettiin. .
Eddie Bernis, Yhdysvaltain senaatin edustajainhuoneen Johnsonin jäsen, esitteli vuonna 2015 teollisuuden ennakkolakiluonnoksen [4] , joka sisältää National Science Foundationin osaston toteuttaman tekniikan biologian alan toimien koordinoinnin. Energy, NASA, National Institute of Standards and Technology, Agency Environmental Protection Agency ja muut liittovaltion virastot.
Yksi ensimmäisistä menetelmistä integroida erilaisia menetelmiä biologisten järjestelmien korkean tason kuvausta varten ja menetelmiä niiden toteuttamiseksi elävässä solussa oli Raytheon BBN Technologiesin , MIT :n ja Bostonin yliopiston kehittämä TASBE-alusta [5] . Alustan puitteissa yhdistettiin erilaisia ohjelmistonäytteitä toimivien asumisjärjestelmien automatisoituun suunnitteluun [6]