如果你的作業(yè)是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)生命，你會(huì)怎么造？這就是合成生物學(xué)所研究的范疇。繼“DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)”和“人類基因組測(cè)序計(jì)劃”之后，合成生物學(xué)正在引發(fā)第三次生物技術(shù)革命。

在中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，有這樣一群“另類”的合成生物學(xué)家，他們利用差異化優(yōu)勢(shì)追根溯源，打破學(xué)科研究的“天花板”，探尋生命創(chuàng)造的基本原理，目標(biāo)直指“合成生命體”。

在今天下午舉行的高交會(huì)院士論壇上，他們將與國(guó)內(nèi)生命醫(yī)學(xué)專家學(xué)者齊聚一堂，共同見(jiàn)證深圳市合成生物學(xué)協(xié)會(huì)的發(fā)起。

作為主要發(fā)起者之一，先進(jìn)院合成生物中心主任劉陳立剛剛摘得國(guó)內(nèi)生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重量級(jí)大獎(jiǎng)——2017第二屆中源協(xié)和生命醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)創(chuàng)新突破大獎(jiǎng)，以表彰他在利用合成生物學(xué)“建物致知”理念回答基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題方面所做出的創(chuàng)新性貢獻(xiàn)，劉陳立也成為該獎(jiǎng)在廣東省的唯一獲獎(jiǎng)?wù)摺?

劉陳立研究員獲國(guó)內(nèi)生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威獎(jiǎng)項(xiàng)——中源協(xié)和生命醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)“創(chuàng)新突破獎(jiǎng)”。

院士實(shí)驗(yàn)室落地先進(jìn)院

合成生物被列為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的六大顛覆性技術(shù)之一，蘊(yùn)含著巨大的應(yīng)用潛力。

以青蒿素為例，眾所周知，青蒿素能夠高效抗擊瘧疾，但由于植物提取占用耕地、提取過(guò)程繁瑣，導(dǎo)致提取困難。美國(guó)工程院院士杰·基斯林（Jay D. Keasling）開(kāi)創(chuàng)性設(shè)計(jì)構(gòu)建了生產(chǎn)抗瘧藥物青蒿素的微生物，變革了中藥提取青蒿素的傳統(tǒng)手段。

“合成生物學(xué)可以解決很多全球性挑戰(zhàn)，比如糧食生產(chǎn)、能源制造，以及人類所需的藥材?！苯衲?月底，抱著對(duì)中藥材生物改造濃厚的興趣，基斯林走訪了全國(guó)眾多科研院所。當(dāng)他來(lái)到先進(jìn)院合成生物中心訪問(wèn)時(shí)，這支年輕團(tuán)隊(duì)的實(shí)力和朝氣給他留下了深刻的印象，也讓他對(duì)與中國(guó)合作探索中藥材生物改造信心倍增。

隨后，基斯林院士便與先進(jìn)院迅速合作成立了杰·基斯林合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室的知識(shí)產(chǎn)權(quán)將屬于先進(jìn)院。

基斯林表示，鐵皮石斛、天山雪蓮、人參、何首烏、茯苓、靈芝、珍珠、冬蟲(chóng)夏草、蓯蓉等傳統(tǒng)中藥蘊(yùn)藏的活性分子，具有成為創(chuàng)新藥物的巨大潛力。但中藥材植物的天然活性分子含量低，難以分離提取，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以化學(xué)合成。合成生物實(shí)驗(yàn)室的成立，將突破以上困境，通過(guò)改造微生物或植物細(xì)胞，以生物合成手段生產(chǎn)植物藥活性分子。

“采用工程化的設(shè)計(jì)理念，對(duì)生物體遺傳物質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改造乃至全新合成，打破物種界限，創(chuàng)建人工生命體，是合成生物學(xué)研究的一個(gè)終極目標(biāo)。”合成生物中心研究員戴俊彪在接受深圳商報(bào)記者專訪時(shí)表示。

在劉陳立看來(lái)，合成生物學(xué)有兩個(gè)用途，一個(gè)是造來(lái)用，另一個(gè)是造來(lái)懂，而他們就是在研究“懂”的部分，“合成生物學(xué)的總體概念是在改造，但要飛躍式發(fā)展，要把基礎(chǔ)搞清楚，知道背后的原理”。

既可以利用合成生物學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)醫(yī)藥，“造來(lái)用”；又努力深耕合成生命體的基礎(chǔ)法則，“造來(lái)懂”；同時(shí)，還吸引了全球不同文化、不同背景的頂尖科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)在此集聚，只有深圳這片海納百川的沃土才對(duì)各種創(chuàng)新要素有如此巨大的吸引力。

先進(jìn)院成立11年來(lái)，從全球范圍內(nèi)吸引了眾多杰出學(xué)者，組建7個(gè)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新載體，19個(gè)中科院/省級(jí)載體。如今，合成生物中心已全職引進(jìn)哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)等國(guó)際著名學(xué)府學(xué)成歸國(guó)的科學(xué)家，形成了國(guó)內(nèi)合成生物學(xué)優(yōu)秀青年中堅(jiān)力量逐步匯聚于此的態(tài)勢(shì)，組成了一支多學(xué)科交叉的前沿創(chuàng)新隊(duì)伍。

院士實(shí)驗(yàn)室之外，該中心還成立了3個(gè)企業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)成員在合成生命體設(shè)計(jì)原理、人工合成酵母染色體、人工改造細(xì)菌治療腫瘤、人工改造噬菌體治療超級(jí)耐藥菌感染等前沿項(xiàng)目中領(lǐng)跑全國(guó)，并且部分達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

 美國(guó)工程院院士杰·基斯林（Jay D. Keasling）合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室簽約暨揭牌儀式

“十八般武藝”交叉互補(bǔ)

先進(jìn)院合成生物中心現(xiàn)有12個(gè)課題組長(zhǎng)（PI），他們擁有同一個(gè)身份——合成生物學(xué)家，但“十八般兵器”卻各不相同。

記者了解到，他們均來(lái)自不同研究領(lǐng)域——?jiǎng)㈥惲?lái)自微生物學(xué)研究方向、戴俊彪是合成基因組學(xué)方向、馬迎飛研究生物信息學(xué)、來(lái)自分析化學(xué)的黃術(shù)強(qiáng)專攻微流控芯片、化學(xué)生物背景的李楠從事蛋白質(zhì)組學(xué)研究、傅雄飛是理論物理方向。這支隊(duì)伍的平均年齡只有36歲。

李楠告訴深圳商報(bào)記者，他在歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室做博士后時(shí)，對(duì)合成生物學(xué)知之甚少，“當(dāng)時(shí)我在想，如果我去做合成生物學(xué)，我能干什么”。

“當(dāng)我真正融入進(jìn)來(lái)，我覺(jué)得真的很酷！合成生物學(xué)改造生物的理念是生物學(xué)研究的未來(lái)方向，參與其中，與有榮焉?！崩铋米约旱牡鞍踪|(zhì)組學(xué)方法參與到合成生物學(xué)的測(cè)試當(dāng)中。

黃術(shù)強(qiáng)在美國(guó)杜克大學(xué)生物醫(yī)藥工程學(xué)院做完博士后，也決定加入合成生物中心。他說(shuō)：“合成生物的魅力在于擁有交叉的背景，只有各學(xué)科交叉互補(bǔ)，才能更好、更深入地回答科學(xué)問(wèn)題?！?

傅雄飛表示：“我們以目的為導(dǎo)向，利用大家的專長(zhǎng)和不同的眼光對(duì)問(wèn)題進(jìn)行剖析。這就相當(dāng)于集團(tuán)軍，海陸空各個(gè)兵種都有，圍繞同一個(gè)問(wèn)題盡力解決?！?

“我們的實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有‘圍墻’，在資源、文化上都鼓勵(lì)多學(xué)科交叉的氛圍，自然而然就會(huì)迸發(fā)出新的想法。”他說(shuō)。

合成生物學(xué)重大基礎(chǔ)設(shè)施：生命工程加速器

記者了解到，中國(guó)已開(kāi)始探索合成生物學(xué)研究設(shè)施建設(shè)，并將其列入《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃（2012-2030年）》的總體部署。

這一點(diǎn)，深圳再次走到全國(guó)前列。

2017年6月11日，先進(jìn)院聯(lián)合深圳市發(fā)改委，組織國(guó)內(nèi)外專家召開(kāi)了“人造生命研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”項(xiàng)目建議書(shū)評(píng)審會(huì)，專家對(duì)于該重大設(shè)施的建設(shè)必要性、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)方案等給予了積極評(píng)價(jià)。

如今，深圳即將建設(shè)世界一流的合成生物重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)合成生物顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新與工程化應(yīng)用，服務(wù)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。先進(jìn)院合成生物中心也將從中起到關(guān)鍵性作用。

這也是我國(guó)首個(gè)將軟件控制、硬件設(shè)備和合成生物學(xué)應(yīng)用進(jìn)行整合的大型規(guī)?；铣缮w制造系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)全流程的高度集成和流水線作業(yè)，對(duì)于執(zhí)行國(guó)家重大研究計(jì)劃與科研項(xiàng)目不可或缺。

在交叉中融合，在開(kāi)放中創(chuàng)新。記者了解到，該設(shè)施建成后，將成為生物技術(shù)與信息技術(shù)有機(jī)融合、科技與產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合的具有國(guó)際水準(zhǔn)和引領(lǐng)作用的生命科學(xué)研發(fā)中心、生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，有望為我國(guó)建成世界科技強(qiáng)國(guó)做出突出貢獻(xiàn)。

                                                                                     轉(zhuǎn)自《深圳商報(bào)》2017年11月16日第五版報(bào)道

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