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GCRI · バイオテクノロジーとバイオセキュリティ

合成生物学

Synthetic biology applies engineering principles to biology: designing genetic システム, 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.

02中核となる問い

専門家が問うこと。

  • 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?
03地理

西アフリカの環境のエクスポージャー。

NASA GIBS による、西アフリカの日中の地表熱、人口密度、ヘイズ。各レイヤーにそれぞれの日付があります。

インタラクティブマップにはJavaScriptが必要です。レイヤー一覧と出典は以下にあります。

レイヤー 3

このページの環境曝露

このレイヤーについて
エビデンス
観測(持続的な雲により依然として欠測あり)
出典
VIIRS NOAA-20 Level 3、8 日(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
8 日、衛星による 8 日間合成、持続的な雲により依然として欠測あり
ビルド時点で最新
2026-09-14
解決
約 1 km メッシュ
不確実性
表示日までの 8 日間の地表面温度の衛星観測値で、暑熱エクスポージャーの指標です。気温、暑さ指数、熱波警報ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
推定
出典
世界人口グリッド v4.11(NASA SEDAC(CIESIN、コロンビア大学))
提供者
NASA SEDAC(CIESIN、コロンビア大学)
ライセンス
CC BY 4.0
年次
null。国勢調査に基づく推計値、静的(2020 年)
解決
約 1 km メッシュ
不確実性
2020 年の 1 平方キロメートル当たりの人口の国勢調査に基づく推定値で、エクスポージャーの文脈として示します。いずれかのハザードの影響を受けた人数ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測(雲により欠測あり)
出典
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星による取得、雲により欠測あり
ビルド時点で最新
2026-10-14
解決
約 2 km メッシュ
不確実性
表示日の大気全層にわたるヘイズ、煙、ダストの衛星観測値で、エクスポージャーの指標です。地表の PM2.5 でも大気質指数でも健康警報でもありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測(雲により欠測あり)
出典
MODIS Terra NDVI(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星指標、雲により欠測あり
ビルド時点で最新
2026-10-13
解決
約 250 m メッシュ
不確実性
表示日までの 8 日間の衛星による緑度指数で、作物と牧草地の状態の指標です。収量の推定値でも食料安全保障の警報でもありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測(雲により欠測あり)
出典
OMI Aura(NASA GES DISC)
提供者
NASA GES DISC
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星による取得、雲により欠測あり
ビルド時点で最新
2026-10-10
解決
約 2 km メッシュ
不確実性
表示日の下層大気中の二酸化窒素の衛星カラム量で、主に燃焼に由来します。地表濃度でも健康警報でもありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測
出典
VIIRS NOAA-20 補正反射率(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星画像
ビルド時点で最新
2026-10-14
解決
約 250 m メッシュ
不確実性
衛星画像です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)

最新の利用可能データ

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM(METI、NASA)· Blue Marble(NASA)· © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)· Natural Earth

最新のNASA画像を読み込んでいます。

ドラッグで移動。Ctrlまたは⌘を押しながらスクロール、ピンチ、またはボタンでズーム。ポインター下の値はホバーで表示。リセットで地域表示に戻ります。

環境のエクスポージャー、西アフリカを枠に収めて。NASA が公開するままの衛星およびモデルのプロダクトで、それぞれに固有の日付があります。指標であり、特定の場所の評価ではありません。

データ:NASA GIBS・ASTER GDEM・Blue Marble・ © OpenStreetMap 寄稿者 ・Natural Earth・NASA EONET・ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI・NASA JPL OPERA DIST-ALERT情報源とライセンス

  • 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). NASA オープンデータ
  • 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). NASA オープンデータ
  • VIIRS 準リアルタイム・プロダクト(洪水、地表面温度、積雪被覆、補正反射率)、NASA LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • 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). CC BY 4.0 でライセンス。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • MODIS と VIIRS の大気プロダクト、NASA LANCE と LAADS DAAC。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • MODIS 陸域プロダクト(植生指数、総一次生産、土地被覆)、NASA LP DAAC と LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • OMI 二酸化窒素(Aura)と OMPS エアロゾル指数(Suomi NPP)、NASA。NASA GES DISC が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • ASTER GDEM は METI と NASA のプロダクトです(ASTER Global Digital Elevation Model V003、NASA LP DAAC)。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。引用: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. NASA オープンデータ
  • Natural Earthを使用して作成。無料のベクターおよびラスター地図データ @ naturalearthdata.com。 パブリックドメイン
  • © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)、NASA GIBS 経由(海岸線、境界、道路、地名)。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 ODbL
  • Blue Marble、NASA Earth Observatory。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • 地球儀と平面地図の背景情報:NASA GIBS参照レイヤーによる海岸線、境界、道路、地名(OpenStreetMapデータ、ODbL、© OpenStreetMap contributors)。オプションのベースとしてBlue Marble画像。ASTER GDEM標高カラー指数による3D地形と標高の読み取り(5 mから200 mの階級、判読しやすいよう誇張)。境界は公表されたとおりに描画しており、いかなる領域に関する立場を示すものでもありません。
  • ライブイベント:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET)。イベントは参考情報であり、元の出典へのリンクを保持しています。
  • 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).
  • 大気質予報、5 日、PM2.5(CAMS、Open-Meteo 経由):改変した Copernicus 大気モニタリング・サービスの 2026 年の情報を含みます。
  • 過去1年の日別気温(ERA5、Open-Meteo 経由):改変した Copernicus 気候変動サービスの 2026 年の情報を含みます。
  • Open-Meteo.com の気象データ (https://open-meteo.com/), ライセンスは CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • 任意レイヤー(レイヤー一覧に 14 のソース:ライブ、予報、観測、背景)は、オンにすると地図上とここに提供元のクレジットを表示します。予報はモデル出力であり、派生指数は推定値です。

レイヤーと日付

  • 地表面温度(日中、8日間合成):VIIRS NOAA-20 Level 3、8日間、NASA LANCE · 2026年9月14日
  • 人口密度、2020年:人口:CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静的
  • エアロゾル光学的厚さ、日次:VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD、NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 植生の緑度(NDVI)、移動 8 日:MODIS Terra NDVI、NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 二酸化窒素、下層大気カラム:OMI Aura、NASA GES DISC · 2026年10月10日
  • トゥルーカラー:VIIRS NOAA-20 補正反射率、NASA LANCE・ 2026年10月13日

04分野を横断して

Synthetic biology creates benefits and governance questions across domains.

Governance studies are designed for the Exponential Technology series. 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.
05監視

監督と能力の登録簿。

このテーマを追跡するためにチームが使う画面:その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。

監督と能力の登録簿

Synthetic biology · National committee · Review year 2

  • 委員会を持つ機関、%
    61注視
  • 研修を受けた職員、%
    94平常
  • 完了したレビュー
    73今年
  • 提出されたインシデント報告
    9情報
能力と監督のみGCRI・バイオテクノロジーとバイオセキュリティ

機関の監督

機関 A有効Q496現行
研究キャンパス有効Q163監査期限
バイオ製造拠点形成中なし54支援
診断ネットワーク有効Q287現行

範囲の説明

対象
ガバナンス、研修、審査体制
対象外
技術的手法とエージェント
権限
国の監督機関
ラベル
SURVEY
Oversight and capacity register: the screen’s structure, terms and states for Synthetic biology.例示の名称と説明用の値です。設計であり、記録でも稼働中のシステムでもありません。
06メカニズム

要因と動態。

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.

07ツインとカスケードのシミュレーター

Model synthetic biology as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 生物学的ハザードの標準: the hazards it names, the システム 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.

ハザード

管理策

  • NS-0 憲章と原則
  • NS-3 リスク記録の UNI(文法、旧体系との対照、割当権限)
  • NS-11 検証とモニタリング(エビデンス、証明、ゼロトラストの適合性観測)
  • NRS-H41 Hazard family: Animal-to-human spillover (NHS-1 health.zoonotic)
  • NRS-H44 ハザード・ファミリー:植物の病害虫(NHS-1 health.plant-health)
  • NRS-H43 ハザード・ファミリー:家畜・養殖の動物疫病(NHS-1 health.animal-health)
  • NRS-H35 ハザード分類:空気感染と呼吸器感染症(NHS-1 health.respiratory)
  • NRS-H40 ハザード分類:血液媒介・性感染症(NHS-1 health.bloodborne)
  • NRS-H60 ハザード分類:サプライチェーンと流れの途絶(NHS-1 sys.supply-chain)

観測

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

例示の地理

  • West Africa: 59 hexagonal cells
  • 今夜の夜間光と停電(VIIRS Day/Night Band)、NASA GIBS
08手法と限界

How it is studied.

  1. 01

    技術評価

    ホライズンスキャニング と 専門家の意見聴取 assess capabilities and maturity, drawing on biotechnology platforms.

  2. 02

    リスクアセスメント

    Structured frameworks weigh hazard, exposure and consequence, with uncertainty expressed through 確率と統計.

  3. 03

    Governance analysis

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

  4. 04

    限界

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

09手法とエビデンス

How synthetic biology is modelled, measured and tested.

モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。

システム・モデル

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

++−+健康食料コミュニティ経済R 自己強化B バランス
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 原則・GO FAIR と FORCE11W3C PROV・World Wide Web Consortium不確実性の一貫した扱いに関するガイダンス・IPCCCEOS 解析即応データ・地球観測衛星委員会
10決定

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 Global Risks Forum(GRF)の保健・バイオセキュリティのガバナンス. 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.

11出典

Where this page’s references lead.

このページの読解の基準となる機関と文書。状態と版は変わります。各リンクは発行機関へ移動します。

12質問

質問と回答。

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.
このトピックの扱いは誰がレビューするのですか?
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.
報告書貢献する

このページからエビデンスを提供する。

報告書 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.

GCRIバイオテクノロジーとバイオセキュリティ指数関数的テクノロジーエビデンス・ブリーフ
バイオテクノロジーとバイオセキュリティ

手法、データセット、または問いを持ち込んでください。

情報提供と問い合わせは本日から受け付けています。問い合わせには参照番号が付き、次の手順が示されます。申請、支払い、計算資源の割り当て、登録は、担当チーム、規約、審査体制が整ってから開始します。