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GCRI · Biotechnologie et biosécurité

Biologie de synthèse

Synthetic biology applies engineering principles to biology: designing genetic systèmes, 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.

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01Sommaire

Synthetic biology in six parts.

Dans ce dossier6 parties
  1. 01Questions essentiellesCe que se demandent les experts
  2. 02À travers les domainesSynthetic biology creates benefits and governance questions across domains
  3. 03MécanismesDrivers and dynamics
  4. 04Méthodes et limitesHow it is studied
  5. 05DécisionsWhat it informs and who decides
  6. 06SourcesWhere this page’s references lead
02Questions essentielles

Ce que se demandent les experts.

  • 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?
03Géographie

Exposition environnementale en Afrique de l'Ouest.

Chaleur de surface diurne, densité de population et brume sèche sur l'Afrique de l'Ouest, d'après NASA GIBS. Chaque couche porte sa propre date.

La carte interactive requiert JavaScript ; la liste des couches et les sources figurent ci-dessous.

Couches 3

Exposition environnementale, pour cette page

À propos de cette couche
Preuves
Observé (une nébulosité persistante laisse encore des lacunes)
Sources
VIIRS NOAA-20 niveau 3, 8 jours (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
8 jours ; composite satellitaire sur 8 jours ; une nébulosité persistante laisse encore des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-09-14
Résolution
grille d'environ 1 km
Incertitude
Température de peau du sol mesurée par satellite sur les 8 jours se terminant à la date indiquée, un indicateur d'exposition à la chaleur ; ce n'est pas la température de l'air, l'indice de chaleur ni une alerte de chaleur.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Preuves
Estimé
Sources
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia))
Fournisseur
NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia)
Licence
CC BY 4.0
Millésime
null ; estimation fondée sur le recensement, statique (2020)
Résolution
grille d'environ 1 km
Incertitude
Estimation fondée sur le recensement du nombre d'habitants par kilomètre carré en 2020, présentée comme contexte d'exposition ; ce n'est pas un décompte des personnes touchées par un aléa.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Preuves
Observé (les nuages laissent des lacunes)
Sources
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; restitution satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-14
Résolution
grille d'environ 2 km
Incertitude
Mesure satellitaire de la brume sèche, de la fumée et de la poussière sur toute la colonne d'air le jour indiqué ; un indicateur d'exposition, et non les PM2.5 au niveau du sol, un indice de qualité de l'air ni un avertissement sanitaire.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Preuves
Observé (les nuages laissent des lacunes)
Sources
MODIS Terra NDVI (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; indice satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-13
Résolution
grille d'environ 250 m
Incertitude
Indice satellitaire de verdeur sur les 8 jours précédant la date indiquée ; un indicateur de l'état des cultures et des pâturages, et non une estimation de rendement ni une alerte de sécurité alimentaire.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Preuves
Observé (les nuages laissent des lacunes)
Sources
OMI Aura (NASA GES DISC)
Fournisseur
NASA GES DISC
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; restitution satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-10
Résolution
grille d'environ 2 km
Incertitude
Colonne satellitaire de dioxyde d'azote dans la basse atmosphère le jour indiqué, provenant surtout de la combustion ; ce n'est pas une concentration au niveau du sol ni un avertissement sanitaire.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Preuves
Observé
Sources
VIIRS NOAA-20, réflectance corrigée (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; image satellitaire
Les plus récents à la construction
2026-10-14
Résolution
grille d'environ 250 m
Incertitude
Image satellitaire. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct

Dernière version disponible

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Chargement des dernières images de la NASA.

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Exposition environnementale, cadrée sur l'Afrique de l'Ouest.Produits satellitaires et de modèles tels que la NASA les publie, chacun avec sa propre date. Ce sont des indicateurs, non des évaluations d'un lieu quelconque.

Données : NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © contributeurs d'OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI · NASA JPL OPERA DIST-ALERTSources et licences

  • 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). Données ouvertes de la 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). Données ouvertes de la NASA
  • Produits VIIRS en quasi-temps réel (inondation, température de surface terrestre, couverture neigeuse, réflectance corrigée), NASA LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la 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). Sous licence CC BY 4.0. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque présentées (modifié). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • Produits atmosphériques MODIS et VIIRS, NASA LANCE et LAADS DAAC ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules hexagonales lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Produits terrestres MODIS (indices de végétation, production primaire brute, occupation du sol), NASA LP DAAC et LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Dioxyde d'azote OMI (Aura) et indice d'aérosols OMPS (Suomi NPP), NASA ; distribués par le NASA GES DISC ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules hexagonales lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • ASTER GDEM est un produit du METI et de la NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Citer comme : 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. Données ouvertes de la NASA
  • Réalisé avec Natural Earth. Données cartographiques vectorielles et matricielles libres sur naturalearthdata.com. Domaine public
  • © Contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL), via NASA GIBS (côtes, frontières, routes et noms de lieux). Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules hexagonales lorsqu'elles sont affichées (modifié). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Contexte sur le globe et la carte plane : côtes, frontières, routes et toponymes issus des couches de référence NASA GIBS (données OpenStreetMap, ODbL, © contributeurs d'OpenStreetMap) ; imagerie Blue Marble comme fond facultatif ; relief 3D et lecture de l'altitude à partir de l'indice de couleur d'altitude ASTER GDEM (classes de 5 m à 200 m, exagérées pour la lisibilité). Les frontières sont tracées telles que publiées et n'impliquent aucune position sur un territoire.
  • Événements en direct : suivi des événements naturels de l'Observatoire de la Terre de la NASA (EONET) ; les événements sont indicatifs et conservent les liens de leur source d'origine.
  • 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).
  • Prévision de la qualité de l'air, 5 jours, PM2.5 (CAMS via Open-Meteo) : contient des informations modifiées du Copernicus Atmosphere Monitoring Service 2026.
  • Année écoulée, température quotidienne (ERA5 via Open-Meteo) : contient des informations modifiées du Copernicus Climate Change Service 2026.
  • Données météorologiques d'Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Les couches facultatives (14 sources dans la liste des couches : en direct, prévision, observées et contexte) affichent la mention de leur fournisseur sur la carte et ici lorsqu'elles sont activées ; les prévisions sont des sorties de modèles et les indices dérivés sont des estimations.

Couches et dates

  • Température de surface terrestre, jour, composite sur 8 jours : VIIRS NOAA-20 Level 3, 8-day, NASA LANCE · 14 sept. 2026
  • Densité de population, 2020 : Population : CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statique
  • Épaisseur optique des aérosols, quotidienne : VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13 oct. 2026
  • Verdissement de la végétation (NDVI), sur 8 jours glissants : MODIS Terra NDVI, NASA LANCE · 13 oct. 2026
  • Dioxyde d'azote, colonne de basse atmosphère : OMI Aura, NASA GES DISC · 10 oct. 2026
  • Couleurs naturelles : réflectance corrigée VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 oct. 2026

04À travers les domaines

Synthetic biology creates benefits and governance questions across domains.

Governance studies are designed for the série Technologies exponentielles. 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.
05Suivi

Registre de supervision et des capacités.

L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre ce sujet : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.

Registre de la supervision et des capacités

Synthetic biology · National committee · Review year 2

  • Institutions dotées d'un comité, %
    61Surveillance
  • Personnel formé, %
    94Normal
  • Examens terminés
    73cette année
  • Rapports d'incident déposés
    9Info
Capacité et supervision uniquementGCRI · Biotechnologie et biosécurité

Supervision institutionnelle

Institution AActifQ496Actuel
Campus de rechercheActifQ163Audit à venir
Site de biofabricationEn constitutionaucun54Soutien
Réseau de diagnosticActifQ287Actuel

Note de cadrage

Couvre
gouvernance, formation, capacité de revue
Exclut
méthodes techniques et agents
Autorité
organisme national de surveillance
Étiquette
SURVEY
Oversight and capacity register: the screen’s structure, terms and states for Synthetic biology.Noms donnés à titre d'exemple et valeurs illustratives ; une conception, non un enregistrement ni un système en service.
06Mécanismes

Facteurs et dynamiques.

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.

07Simulateur de jumeau et de cascade

Model synthetic biology as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Normes sur les aléas biologiques: the hazards it names, the systèmes 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 Constructeur de systèmes.

Commandes

  • NS-0 Constitution et principes
  • NS-3 UNI des enregistrements de risque (grammaire, table de correspondance héritée, autorité d'attribution)
  • NS-11 Vérification et suivi (éléments probants, attestations, observation de la conformité zero trust)
  • NRS-H41 Hazard family: Animal-to-human spillover (NHS-1 health.zoonotic)
  • NRS-H44 Famille d'aléas : maladies et ravageurs des plantes (NHS-1 health.plant-health)
  • NRS-H43 Famille d'aléas : épizooties du bétail et de l'aquaculture (NHS-1 health.animal-health)
  • NRS-H35 Famille d'aléas : infections aéroportées et respiratoires (NHS-1 health.respiratory)
  • NRS-H40 Famille d'aléas : infections transmissibles par le sang et sexuellement transmissibles (NHS-1 health.bloodborne)
  • NRS-H60 Famille d'aléas : perturbation des chaînes d'approvisionnement et des flux (NHS-1 sys.supply-chain)

Observation

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

Géographie d'exemple

  • West Africa: 59 hexagonal cells
  • Lumières nocturnes de ce soir, pannes (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
08Méthodes et limites

How it is studied.

  1. 01

    Évaluation des technologies

    Veille prospective et Élicitation d'avis d'experts assess capabilities and maturity, drawing on biotechnology platforms.

  2. 02

    appréciation du risque

    Structured frameworks weigh hazard, exposure and consequence, with uncertainty expressed through les probabilités et la statistique.

  3. 03

    Governance analysis

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

  4. 04

    Limites

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

09Méthodes et preuves

How synthetic biology is modelled, measured and tested.

Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.

Modèle de système

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

++−+SantéAlimentationCommunautésÉconomieR renforçanteB équilibrage
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.
Principes directeurs FAIR · GO FAIR et FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumOrientations sur le traitement cohérent des incertitudes · GIECCEOS Analysis Ready Data · Comité sur les satellites d'observation de la Terre
10Décisions

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 Gouvernance de la santé et de la biosécurité au 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.

11Sources

Where this page’s references lead.

Les organismes et documents à l'aune desquels cette page se lit. Les statuts et éditions changent ; chaque lien mène à l'organisme émetteur.

12Questions

Questions et réponses.

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.
Qui examine la couverture de ce thème ?
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.
RapportsContribuer

Apportez des éléments de preuve depuis cette page.

Rapports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIBiotechnologie et biosécuritéTechnologies exponentiellesNote de synthèse sur les preuves

N'envoyez jamais de données personnelles, de détails sensibles sur des infrastructures ni rien que vous n'avez pas le droit de communiquer. Une contribution est examinée avant utilisation ; son envoi ne confère ni qualité d'auteur ni droits éditoriaux, et un parrainage n'achète jamais une conclusion.

Biotechnologie et biosécurité

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L'information et les demandes sont ouvertes dès aujourd'hui. Une demande reçoit une référence et indique l'étape suivante ; candidatures, paiements, allocations de calcul et inscriptions n'ouvrent que lorsque l'équipe, les conditions et la capacité d'examen existent.

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Juridique

Les cartes, données et chiffres de ce site sont présentés à titre de contexte et d'information générale. Ils ne constituent ni des conseils, ni des prévisions, ni des alertes ; les limites de l'information sont exposées dans les Avertissements et les Notices sur les données.