持续升温的合成生物学:人类也想当“造物主”

　　

在探究生命起源的同时，人类也始终难以抑制成为“造物主”的冲动。百年前，法国化学家Stephane Leduc受合成有机化学启发，首创“合成生物学”一词。随着基因组学、系统生物学等相关学科的发展，合成生物学研究也在不断前行。  

　　中科院院士赵国屏日前在于成都举办的第六届中国工业生物技术发展高峰论坛上指出，合成生物学是高度交叉的科学前沿，是生命起源、生物进化演化、生物体结构等科学前沿问题的新思维、新战略、新方法，有助于人类应对能源、化工、环境、医疗等战略挑战。

  　　科研大热门  

　　顾名思义，合成生物学就是用人工合成的方法，对现有的、天然存在的生物系统进行重新设计和改造，或者通过人工的方法，创造自然界不存在的“人造生命”。

  　　基因组学等相关学科促进了合成生物学的发展。赵国屏表示，基因组学带来了海量的基因信息和高通量的基因组技术，将科研带入系统生物学与合成生物学时代，对工业生物技术产生了革命性影响。  

　　“从近10年的数据分析来看，合成生物学论文数量经历了快速增长，各个国家的科学家都对合成生物学发展给予了充分关注，而且取得了很大进展。”科技部基础研究司重大项目处处长沈建磊说。  

　　据汤森路透所作的数据分析显示，在该领域发表文章前10位的国家分别是美国、英国、德国、法国、瑞士、中国、西班牙、意大利、日本和加拿大。  

　　若以研究机构计，中国科学院在发表文章数量方面位列全球第17位。  

　　各国在行动  

　　美国加州大学伯克利分校教授Jay Keasling曾表示，合成生物学将很可能像基因工程一样，开创现代生物技术产业2.0的发展。  

　　清华大学生命科学学院教授陈国强也指出，合成生物学给未来指明了一条提高工业生物技术竞争力、降低生物制药成本、改造生命体的可能的道路。  

　　对于这一前景广阔的新兴领域，各国政府和企业自然不会等闲视之。

自2005年以来，美国政府对合成生物学相关研究的经费支持已达到4.3亿美元。在合成生物学商业前景和各国政府政策和计划的鼓励和刺激下，各个传统化工、制药、生命科学与生物技术跨国公司如BP、Shell、BASF等也斥巨资投入。  

　　同时，一批中小型生物技术公司在风险投资的支持下，开始创建出很多新的平台化学品和药物化合物的生物合成途径，并开发出相应的生物制造技术。  

　　中国莫等闲  

　　“我国政府各部门也高度关注合成生物学的发展，有一系列的部门在支持合成生物学的发展。”沈建磊说。  

　　以“973”计划为例，从2010年至今，已支持“人工合成细胞工厂”、“光合作用与‘人工叶片’”等5项合成生物学项目，经费达2.15亿元。  

　　目前，我国在生物合成途径的创建、计算建模工具和基因线路等合成生物学领域已取得了一系列进展。今年，杨胜利、赵国屏等院士和专家更是建议设立“合成生物学‘973’计划专项”。  

　　据介绍，我国在合成生物学领域的总体思路是，通过基础技术方面的研究，实现在工业、农业、医学重要疾病、环境监测与治理等领域的应用，从而解决传统发酵和新兴生物精炼产业提升、绿色农业和边际性土地利用、重要疾病监测和治疗、环境保护等方面的问题。  

　　沈建磊对目前存在的问题也直言不讳：“在发展合成生物学新工具、新方法方面仍面临障碍，标准生物学原件尚无统一标准，对生物学机制知之甚少；同时需要更多的多学科交叉型人才，伦理和安全问题也亟待制订法律来予以规范和监管。”  

　　尽管面临诸多挑战，但考虑到目前取得的成果和巨大潜力，沈建磊认为我国在合成生物学领域的更大作为“值得期待”。