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GCRI · Biotechnologie und Biosicherheit

Synthetische Biologie

Synthetic biology applies engineering principles to biology: designing genetic Systeme, building them, testing how they behave and learning from the results. It promises new medicines, materials, fuels and agricultural products. This topic, studied at Biotechnology and Biosecurity, a platform of The Global Centre for Risk and Innovation (GCRI), examines how the design-build-test-learn cycle is changing, what safeguards accompany it and how governance can keep pace without stifling beneficial research.

02Kernfragen

Was Fachleute fragen.

  • How are falling costs and automation changing who can do synthetic biology, and where?
  • Which safeguards are built into tools, supply chains and institutions, and how effective are they?
  • How should engineered organisms be assessed before use outside contained facilities?
  • How do computational design and artificial intelligence change the risk picture?
  • How can oversight be proportionate to risk rather than to novelty?
03Geografie

Umweltexposition in Westafrika.

Oberflächenhitze am Tag, Bevölkerungsdichte und Dunst über Westafrika, aus NASA GIBS. Jede Ebene trägt ihr eigenes Datum.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Umweltexposition für diese Seite

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Stufe 3, 8 Tage (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
8 Tage; Satelliten-Komposit über 8 Tage; anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken
Neueste beim Build
2026-09-14
Auflösung
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Hauttemperatur des Bodens aus Satellitendaten über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für Hitzeexposition; keine Lufttemperatur, kein Hitzeindex und keine Hitzewarnung.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Auflösung
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Auf Volkszählungen beruhende Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, dargestellt als Expositionskontext; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenableitung; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitenmessung von Dunst, Rauch und Staub über die gesamte Luftsäule am angezeigten Tag; ein Expositionsindikator, kein bodennahes PM2.5, kein Luftqualitätsindex und keine Gesundheitswarnung.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
MODIS Terra NDVI (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenindex; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-13
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satelliten-Grünindex über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum; ein Indikator für den Zustand von Feldfrüchten und Weideland, keine Ertragsschätzung und keine Warnung vor Ernährungsunsicherheit.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
OMI Aura (NASA GES DISC)
Anbieter
NASA GES DISC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenableitung; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-10
Auflösung
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitensäule von Stickstoffdioxid in der unteren Atmosphäre am angezeigten Tag, überwiegend aus Verbrennung; keine bodennahe Konzentration und keine Gesundheitswarnung.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS NOAA-20, korrigierte Reflexion (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenbild
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Umweltexposition, gerahmt auf Westafrika.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI · NASA JPL OPERA DIST-ALERTQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • VIIRS-Produkte nahezu in Echtzeit (Hochwasser, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflektanz), NASA LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • MODIS- und VIIRS-Atmosphärenprodukte, NASA LANCE und LAADS DAAC; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • MODIS-Landprodukte (Vegetationsindizes, Bruttoprimärproduktion, Landbedeckung), NASA LP DAAC und LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • OMI-Stickstoffdioxid (Aura) und OMPS-Aerosolindex (Suomi NPP), NASA; verbreitet durch das NASA GES DISC; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Zitieren als: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene Daten der NASA
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Observed (EO): ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Luftqualitätsvorhersage, 5 Tage, PM2.5 (CAMS über Open-Meteo): enthält veränderte Informationen des Copernicus Atmosphere Monitoring Service 2026.
  • Vergangenes Jahr, Tagestemperatur (ERA5 über Open-Meteo): enthält veränderte Informationen des Copernicus Climate Change Service 2026.
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (14 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen beim Einschalten den Quellenvermerk ihres Anbieters auf der Karte und hier; Vorhersagen sind Modellausgaben, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Landoberflächentemperatur, Tag, 8-Tage-Komposit: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage, NASA LANCE · 14. Sept. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Aerosol-Optische-Dicke, täglich: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Vegetationsgrün (NDVI), gleitend über 8 Tage: MODIS Terra NDVI, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Stickstoffdioxid, Säule der unteren Atmosphäre: OMI Aura, NASA GES DISC · 10. Okt. 2026
  • Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Domänenübergreifend

Synthetic biology creates benefits and governance questions across domains.

Governance studies are designed for the Reihe Exponential Technology. The WHO framework (2022), the Cartagena Protocol and the CBD’s 2024 decision on digital sequence information frame governance; no technical protocols are published.

  • Governance analyses.
  • Responsible innovation case studies.
05Monitoring

Aufsichts- und Kapazitätsregister.

Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um dieses Thema zu verfolgen: seine Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.

Aufsichts- und Kapazitätsregister

Synthetic biology · National committee · Review year 2

  • Institutionen mit einem Ausschuss, %
    61Beobachtung
  • Geschultes Personal, %
    94Normal
  • Abgeschlossene Prüfungen
    73dieses Jahr
  • Eingereichte Vorfallberichte
    9Info
Nur Kapazität und AufsichtGCRI · Biotechnologie und Biosicherheit

Institutionelle Aufsicht

Institution AAktivQ496Aktuell
ForschungscampusAktivQ163Audit fällig
BiofertigungsstandortIn Bildungkeine54Unterstützung
DiagnostiknetzAktivQ287Aktuell

Scoping-Vermerk

Umfasst
Governance, Schulung, Prüfkapazität
Schließt aus
technische Methoden und Agenten
Befugnis
nationale Aufsichtsstelle
Kennzeichnung
SURVEY
Oversight and capacity register: the screen’s structure, terms and states for Synthetic biology.Beispielnamen und beispielhafte Werte; ein Entwurf, kein Eintrag und kein Live-System.
06Mechanismen

Treiber und Dynamiken.

Synthetic biology rests on reading DNA through sequencing, writing it through synthesis and editing it with precise tools, combined with standardised genetic parts and computational design. Automation in so-called biofoundries and cloud laboratories has accelerated the cycle of design and testing. Costs have fallen and capabilities have spread to universities, start-ups and community laboratories worldwide.

Safeguards operate at several layers: screening of synthetic DNA orders by providers, institutional biosafety review, containment of engineered organisms, and built-in biological controls that limit survival outside the laboratory. Each layer has gaps. Screening practices vary between providers and jurisdictions, and design tools increasingly operate beyond the reach of traditional oversight.

The platform works at the level of governance, evaluation and risk methods. It publishes no protocols, techniques or information that would increase anyone’s capacity to cause harm.

07Zwillings- und Kaskadensimulator

Model synthetic biology as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Standards zu biologischen Gefahren: the hazards it names, the Systeme and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System-Builder.

Gefahren

Steuerung

  • NS-0 Verfassung und Grundsätze
  • NS-3 UNIs für Risikodatensätze (Grammatik, Altbestands-Crosswalk, Zuteilungsstelle)
  • NS-11 Verifikation und Überwachung (Evidenz, Bescheinigungen, Beobachtung der Zero-Trust-Konformität)
  • NRS-H41 Hazard family: Animal-to-human spillover (NHS-1 health.zoonotic)
  • NRS-H44 Gefahrenfamilie: Pflanzenkrankheiten und Schädlinge (NHS-1 health.plant-health)
  • NRS-H43 Gefahrenfamilie: Tierseuchen bei Nutztieren und Aquakultur (NHS-1 health.animal-health)
  • NRS-H35 Gefahrenfamilie: luftübertragene und respiratorische Infektionen (NHS-1 health.respiratory)
  • NRS-H40 Gefahrenfamilie: durch Blut und sexuell übertragbare Infektionen (NHS-1 health.bloodborne)
  • NRS-H60 Gefahrenfamilie: Störung von Lieferketten und Flüssen (NHS-1 sys.supply-chain)

Beobachtung

  • WHO Disease Outbreak News (listed for reference)
  • WAHIS animal health events (listed for reference)
  • GBIF occurrence API and downloads (listed for reference)
  • Internationalen Gesundheitsvorschriften capacity and health emergency preparedness
  • Proportion of countries adopting relevant national legislation and adequately resourcing the prevention or control of invasive alien species

Beispielgeografie

  • West Africa: 59 hexagonal cells
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
08Methoden und Grenzen

How it is studied.

  1. 01

    Technikfolgenabschätzung

    Horizont-Scanning und Expertenbefragung assess capabilities and maturity, drawing on biotechnology platforms.

  2. 02

    Risikobeurteilung

    Structured frameworks weigh hazard, exposure and consequence, with uncertainty expressed through Wahrscheinlichkeit und Statistik.

  3. 03

    Governance analysis

    Comparative studies of oversight regimes, screening practices and institutional review.

  4. 04

    Grenzen

    Technology moves faster than evidence about its risks, expert judgement varies, and information about misuse potential must be handled with care.

09Methoden und Evidenz

How synthetic biology is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Systemmodell

The couplings between the systems in synthetic biology: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+GesundheitErnährungGemeinschaftenWirtschaftR verstärkendB ausgleichend
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
10Entscheidungen

What it informs and who decides.

This evidence informs research funding conditions, screening policies, institutional review practice and regulatory design. Funders, research institutions, DNA synthesis providers and national regulators decide within their mandates. Governance dialogue is convened by Governance von Gesundheit und Biosicherheit beim The Global Risks Forum (GRF). Related topics are biomanufacturing, dual use and ethics and laboratory biosafety and biosecurity; methods sit on biotechnology platforms and molecular and life sciences.

Published analysis on this topic is designed to carry a named subject reviewer, its references and the views of independent specialists, including biosafety professionals and those who disagree.

11Quellen

Where this page’s references lead.

Die Gremien und Dokumente, vor deren Hintergrund diese Seite gelesen wird. Status und Ausgaben ändern sich; jeder Link führt zur herausgebenden Stelle.

12Fragen

Fragen und Antworten.

Is synthetic biology the same as genetic engineering?
It builds on genetic engineering but emphasises design, standardisation and engineering cycles, often aiming to build new systems rather than modify single genes.
Does the platform publish design methods?
No. It studies capabilities, safeguards and governance at a level that does not increase capacity for harm.
Who decides whether an engineered organism can be released?
National regulators, under their own laws and procedures, with institutional review before any application.
Wer prüft die Behandlung dieses Themas?
Published analysis is designed to be reviewed by a named subject reviewer with relevant expertise, to cite its references and to include independent specialist voices. Where specialists disagree, the disagreement is reported rather than resolved by omission.
BerichteBeitragen

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Biotechnologie und Biosicherheit

Bringen Sie eine Methode, einen Datensatz oder eine Frage mit.

Information und Anfragen sind heute offen. Eine Anfrage erhält ein Aktenzeichen und nennt den nächsten Schritt; Bewerbungen, Zahlungen, Rechenzuteilungen und Registrierungen öffnen erst, wenn Team, Bedingungen und Prüfkapazität bestehen.