张先恩：合成生物学及分析化学

2022年03月25日 11:12:19来源：化工仪器网点击：4053

　　【化工仪器网人物访谈】2019年4月23日，由中国化学会主办，中国化学会色谱专业委员会、中国科学院大连化学物理研究所和复旦大学承办的第22届全国色谱学术报告会及仪器展览会在上海光大会展中心国际大酒店顺利落下帷幕。

　　在大会的闭幕式上，来自中科院生物物理所张先恩研究员带来了题为《合成生物学及分析化学》的报告。

　　张先恩先是回顾了过去150年时间生命科学里程碑事件。1859—1900年，经典遗传学建立，孟德尔发现遗传学规律，提出遗传因子，摩尔根将遗传因子锁定在染色体。1950年左右，发现了DNA双螺旋结构，开启了分子生物学和分子遗传学，催生了基因生物技术。到了2000年左右，启动和完成了人类基因组计划HGP，通读人类遗传密码，生命科学研究进入组学和系统生物学时代。

　　在合成生物学方面，也有很多突出的进展。早在1913年，美国Ledus就提出了合成生物学与生命机制；德国的Hobom&Klinik于1980年研究了基因操纵打开合成生物学大门；2000年，美国的Kool重新定义了合成生物学。后来直到2018年，中国的张大伟研究了28个异源基因从头合成微生物B12，在这期间，中国在合成生物学方面也发表了很多很好的文章。

　　接下来，讲到了合成生物学的科学意义。张先恩表示，DNA双螺旋结构的发现，开创了分子生物学和分子遗传学及基因生物技术；研究人类基因组学，“读基因组”的时候，表示生命科学进入组学时代和系统生物学时代；探索合成生物学，“编写基因组”时，生命科学已经进入设计与重望生命时代。

　　合成生物学是具有颠覆性的，它突破了生命科学的现有认知，是生物柔性体系与工程刚性理念的不协调，对传统产业技术路线有颠覆作用，是高阶合成生物体系。目前，合成生物学主要任务是针对工业合成、合成医学、农业、环境安全的重大技术需求，以实现性人工合成生物及其重大应用为目标，设置3+1的个主要任务、包括11个任务模块、47研究方向，重点解决合成生物设计的基本科学问题，提高人工生物体系的构建能力，创新合成生物关键技术，提高合成生物使能技术与安全评估等基础能力。

　　张先恩还说到，分析化学在合成生物学中的机会包括：基因组学，先进的测序技术、转录组；代谢组学分析，代谢流分析(底物、中间代谢物，产物)；细胞微环境分析，ROS、pH、离子、细胞微区；合成生物传感器，细胞传感器、复合酶组装及顺序催化传感；纳米生物器件，自组装合成DNA器件，RNA器件，蛋白器件。合成生物学对于分析化学的需求是增加通量、动态、高灵敏。

　　近些年来，合成生物学技术的迅速发展,使其在医药、能源、环境等方面得以广阔的应用,增进了人类健康,改善了人类环境,提高了人类的生活水平。张先恩这篇《合成生物学及分析化学》的报告更是让我们看到了合成生物学在分析化学领域的各种可能，在未来，合成生物学的健康持续发展还有更长远的路要走，这也需要学术界、政府和公众的共同努力！

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