基因工程、代谢工程、合成生物学的异同 基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分.上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程.以下为其发展：第一代基因工程 蛋白多肽基因的高效表达（经典基因工程）第二代基因工程 蛋白编码基因的定向诱变（蛋白质工程）第三代基因工程 代谢信息途径的修饰重构（代谢途径工程）第四代基因工程 全基因组或染色体的转移（基因组工程）代谢工程则是基因工程的延伸.即利用基因工程技术定向改造细胞的代谢途径，以改善产物的形成和细胞的性能.基因工程通常只涉及少量基因的改造，比如将编码某种蛋白药物的单一基因转入酵母，然后用该酵母发酵生产该药物.但是代谢工程会涉及大幅度的基因改变，比如为在大肠杆菌中生产某种代谢产物，比如紫杉醇（尚在研究阶段），必须把一系列相关途径的酶的基因全部导入大肠杆菌，并且敲除不必要和有害的大肠杆菌中原本就有的代谢通路，以构建出一整套大肠杆菌中原本没有的紫杉醇的代谢途径，使大肠杆菌能够生产紫杉醇.例如在酵母糖基人源化的改造中，共敲除了酵母的大约11个基因，然后导入大约5个人的糖基转移酶。
蛋白质工程中，对蛋白质结构进行改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不是直接改造蛋白质的原因是 因为对现有蛋白质的空间结构并不是很了解，现有蛋白质的空间结构很复杂，所以并不能直接去修饰蛋白质，而是通过修饰基因来完成
基因修饰和基因合成是什么 基因修饰主要是指利用生物化学方法修改DNA序列，将目的基因片段导入宿主细胞内，或者将特定基因片段从基因组中删除，从而达到改变宿主细胞基因型或者使得原有基因型得到copy加强的作用。基因修饰目前已经广泛应用于人类生活的各个领域，例如，在医学上，可以利用基因修饰的方法抑制某些病毒类宿主细胞内的病毒复制，从而达到治疗的目的；在农业上，利用基因修饰的方法，人们已经成功地改变了农作物和畜禽的生产特性，从而达到改良以及传播优良品种的目的。如今基因修饰的重要性与基因修饰的安全性已经获得了科学界的广泛认同，同时与人类健百康、环境、农业发展、经济与政治之间的关系有着深入探究，并逐渐走进人们的生活。基因合成是指在体度外人工合成双链DNA分子的技术，与寡核苷酸合成有所不同：寡核苷酸是单链的，所能合成的最长片段仅为100nt左右，而基因合成则为双链DNA分子合成，所能合成的长度范围50bp-12 kb。基因合成是用人工方法合成基因的技术，是基因获取的手段之一，相对于从已有生物中获取基因来说，基因合成无需模板，因而不受基因来源限制。
