TinkerCell(合成生物（wù）学辅助绘图)，is a free and open-source computer-aided design (CAD) software for synthetic biology. It combines visual appeal with flexibility and functionality to meet the need of users and developers alike.
合（hé）成生物学是生物科学在二十一世纪刚刚（gāng）出现的一个分支学科，近年（nián）来合成生物（wù）物质的（de）研（yán）究（jiū）进展很快。与传统生（shēng）物学（xué）通过解剖生命体以研究其内在（zài）构造的办法（fǎ）不同，合成生物学的（de）研究方向完全是相反的，它是（shì）从最基本的要素开始一步步建（jiàn）立零部件（jiàn）。与基因工程把一（yī）个（gè）物种（zhǒng）的（de）基因延续、改变（biàn）并转移至（zhì）另（lìng）一（yī）物种的作法不同（tóng），合成生（shēng）物学的目的（de）在于建（jiàn）立人工生物（wù）系统（artificial biosesystem），让它们像电路一（yī）样（yàng）运行。
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合成生物学（synthetic biology），最初由Hobom B.于1980年提出来表述（shù）基（jī）因重（chóng）组技术，随（suí）着分子系统生物学（xué）的发展，2000年（nián）E. Kool在（zài）美国化学（xué）年会上（shàng）重新（xīn）提出来，2003年国际上定义为基于（yú）系（xì）统生物（wù）学的（de）遗传（chuán）工程和工程方法（fǎ）的人工生（shēng）物系统研（yán）究，从基因片段、DNA分子、基因调（diào）控（kòng）网络与信（xìn）号传导路径（jìng）到细胞的人工设计与合成，类似于现代集成型建（jiàn）筑工程（chéng），将工（gōng）程学原理与方法应用于遗传（chuán）工（gōng）程与细胞工程等（děng）生（shēng）物技术（shù）领域，合成生物学（xué）、计（jì）算生物学（xué）与化学生物学（xué）一同构成系统生物技术的方法（fǎ）基（jī）础。
合成生物学是（shì）指人们将“基因（yīn）”连接成（chéng）网络，让细（xì）胞来完成设计人员设（shè）想（xiǎng）的各种任务。例（lì）如把网（wǎng）络同简（jiǎn）单的细胞相（xiàng）结合，可提高生物传感性，帮（bāng）助检查人（rén）员确定地雷或生物武器（qì）的位（wèi）置。再如向网络加入人体细胞，可以（yǐ）制成用（yòng）于器官移植的完整器（qì）官（guān）。让·维（wéi）斯是麻省（shěng）理（lǐ）工（gōng）学（xué）院（yuàn）计算（suàn）机工程师，早（zǎo）在他读研究（jiū）生（shēng）时就（jiù）迷上（shàng）了生物（wù）学，并开始为细胞“编程”，现在已（yǐ）成为合（hé）成生物学的领（lǐng）军人物。维斯的导师、计算（suàn）机工程师和生物（wù）学家（jiā）汤姆·奈特表示（shì），他们希（xī）望（wàng）研制（zhì）出一组生物组件，可以十分容易地组装成不同的“产品（pǐn）”。研制不（bú）同的基因（yīn）线路（lù）———即（jí）特别设（shè）计的、相（xiàng）互影响（xiǎng）的基因。波士顿大学生物医（yī）学工程（chéng）师科林斯已（yǐ）研制（zhì）出一种“套环开关”，所选择的细胞功能可（kě）随意开关（guān）。加州大（dà）学生
合成生（shēng）物学的（de）研（yán）究 物学和物理（lǐ）学教（jiāo）授（shòu）埃罗（luó）维茨等（děng）人研究（jiū）出另外（wài）一种线路：当某种特殊蛋（dàn）白（bái）质含量发生变化时（shí），细胞能在（zài）发光（guāng）状态和（hé）非（fēi）发光状（zhuàng）态之间（jiān）转换，起（qǐ）到有机振荡（dàng）器的作用，打开（kāi）了（le）利用生（shēng）物分子进行计（jì）算的大门。维斯和加（jiā）州理工学院化学工程师阿诺尔（ěr）一起，采用“定向进化”的（de）方法，精细调整研制线路，将（jiāng）基因网络插入细（xì）胞内（nèi），有选择性地促进（jìn）细（xì）胞生长（zhǎng）。维斯目前（qián）正在研究另外一（yī）群称为“规则系（xì）统”的基因，他希望细菌（jun1）能估计刺（cì）激物的距离（lí），并根据距离的改变（biàn）做出（chū）反应。该项研究可用来探测地雷位置：当它们靠近地雷时细（xì）菌发绿（lǜ）光；远（yuǎn）离（lí）地雷时则（zé）发红光（guāng）。维斯另（lìng）一（yī）项大胆（dǎn）的计划是为成年干细胞编程，以（yǐ）促进某些干细胞分裂成（chéng）骨细胞、肌肉细（xì）胞或软骨细胞（bāo）等（děng），让细（xì）胞去修补（bǔ）受（shòu）损的心脏或生产出合成膝关节。尽管该（gāi）工作尚处初级阶（jiē）段，但却是生物（wù）学调控（kòng）领域中（zhōng）重（chóng）要的（de）进展。
“合成（chéng）生物学”更早可追踪到（dào）波兰科学家Waclaw Szybalski采用“合成生物（wù）学（xué）”术（shù）语，以及目睹分子生物（wù）学进展、限（xiàn）制性内切酶发现（xiàn）等可能导致（zhì）合成生物体（tǐ）的预测。“系统生（shēng）物学（xué）”则可追踪到贝塔朗（lǎng）菲的“有机生（shēng）物（wù）学”及定义“有机”为“整（zhěng）体（tǐ）或系（xì）统”概（gài）念，以及阐述采用开放系（xì）统论、数学模（mó）型与计算（suàn）机方法研（yán）究生（shēng）物学。
随着计（jì）算机、生物（wù）信息、基因合（hé）成与基因（yīn）测序（xù）等技术的进展，使计（jì）算机辅助设计、全（quán）基因乃至基因组人工合（hé）成（chéng）成为可能，使生物工程产（chǎn）业化的技术（shù）瓶颈可能突破（pò），使生（shēng）物产业能够进入工程化与（yǔ）设（shè）计化的产业发展，导致（zhì）了有（yǒu）如“系统（tǒng）科学与自动通讯技术”之间的理（lǐ）论研究（jiū）与（yǔ）技术转化互动，系统（tǒng）科学与生物（wù）技术、系统生物学与（yǔ）合（hé）成生物学之间的密切互动，也将导致系（xì）统生物技术的（de）基础研究向应用开（kāi）发的转化（转化（huà）科学、转（zhuǎn）化生物学）距离（lí）迅速缩短（duǎn）。
