深圳先进院等主办第四届合成生物学青年学者论坛,掀起第三次生物技术革命

合成生物学:掀起第三次生物技术革命
[video:2018.07.08深圳卫视《深视新闻》:第四届合成生物学青年学者论坛在深举行]

■本报通讯员 姜天海 记者 甘晓

7月7日至8日,第四届合成生物学青年学者论坛在深圳会展中心召开,1000余位来自海内外的合成生物学领域青年学者、学子齐聚鹏城,就合成生物学的最新前沿热点议题进行交流。本次论坛由深圳市合成生物学协会、中国科学院深圳先进技术研究院与深圳市第二人民医院(深圳大学第一附属医院)主办。

科幻电影《银翼杀手2049》描写了“复制人”的日常,他们是一群与人类具有完全相同智能和感觉的人造生命,被认为可能对人类本身带来威胁。现实中,科学家眼里的“人造生物体”却并非如此。

合成生物学正是催动原创突破、学科之间交叉融合的前沿代表,被称为继DNA双螺旋发现所催生的分子生物学革命和“人类基因组计划”实施所催生的基因组学革命之后的第三次生物技术革命。与会专家、学者围绕基因组合成与编辑、优质元件与底盘设计、线路设计和动态调控、代谢工程、基于基因和细胞的疾病治疗、环境修复、新技术与理论、生物安全与伦理以及合成生物学产业化等进行了深入探讨。本届合成生物学青年学者论坛新增合成生物学产业化这一模块,邀请了合成生物学相关企业作大会报告并介绍了合成生物学在产业上的应用。

7月7日至8日,在深圳召开的第四届合成生物学青年学者论坛上,上千名海内外青年学者围绕合成生物学最新前沿热点议题进行交流。“人造生物体”受到了极大关注。

此次论坛会上,30余位来自世界各地的专家分享了最新的合成生物学研究成果和进展。美国麻省理工学院合成生物学中心主任Chris
Voigt认为,活细胞中DNA编码的遗传线路可以被预测甚至设计,团队开发出了一套Cello算法,将DNA序列转换成Verilog代码,进行生物序列功能的可视化展示,并在活体细胞内构建任何人工基因线路和逻辑运算器等功能调控系统。日本神户大学教授Akihiko
Kondo在报告主要讲述开发新的平台技术,如基因组编辑和大型基因簇合成系统,及其在微生物细胞工厂构建过程中的应用,并希望设计具有特定功能的细胞直接用于生物燃料和化学品的生产。国家“973”计划首席科学家,深圳大学教授蔡志明重点阐述合成基因线路治疗代谢性疾病、肿瘤,以及诊疗试纸条快速检测疾病标志物。美国杜克大学教授游凌冲则介绍了采用定量生物学与合成生物学相结合的方式展开的系列开创性工作,通过基因线路设计,将工程化细菌与生物材料巧妙结合,来研究微生物群落中细胞信号处理、进化、生态学和发育中的问题。

学者们认为,继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后,合成生物学有望掀起第三次生物技术革命,将向农业、医药、健康和环境领域不断深入发展。

合成生物学在国内的发展可追溯到2008年,虽然晚于欧美6年左右,但却在短短数年间发展迅猛。据统计,目前中国在合成生物学领域的论文数量已位居全球第二,占全球论文总量的10.61%。我国的合成生物学研究正在从工业领域,向农业、医药、健康和环境领域不断深入发展,呈现多领域齐头并进的迅猛发展态势。在基础理论方法、化工材料合成、新生物元件、药物合成以及医疗、农业、环境等领域形成了若干研究团队;在合成生物学基础理论、代谢途径正交设计、新酶设计、化学分子的生物合成等方面,我国均有不同程度的基础和条件。

交叉、融合、颠覆性

“三年的时间,我国合成生物学的青年学者力量呈现出数以十倍的增长,凸显了合成生物学领域在我国的迅猛发展。学科交叉融合最有可能产生新的火种,青年人也是最具创新活力的群体。我们希望此次青年学者论坛可以激发合成生物学领域的创新火花。”深圳先进院合成生物学研究所所长、深圳市合成生物学协会会长刘陈立表示。

合成生物学近年来因其交叉、融合和颠覆性受到广泛关注。今年习近平总书记在两院院士大会上的讲话指出:以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革。他特别强调,原创突破为前沿技术、颠覆性技术提供了更多创新源泉,学科之间、科学和技术之间、技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势。

“合成生物学通过工程化的手段,不仅仅为解析生命活动的基本运作原理提供新的研究方法,同时也为解决人类在能源、环境和健康等领域的挑战提供了一个可能的解决方案。”深圳先进院合成生物学研究所副所长、深圳市合成生物学协会副会长戴俊彪表示,“此次合成生物学青年学者论坛正是为在这一年为合成生物学领域做出出色贡献的青年才俊提供这样一个交流平台。”

合成生物学正是催动原创突破、学科之间交叉融合的前沿代表,是汇聚生命科学、工程学和信息科学领域的学科。

作为重要的学术交流平台之一,2015年,一群活跃于合成生物学领域的青年学者发起组织了首届“合成生物学青年学者论坛”,旨在着眼于最前沿的合成生物科学理论与技术,紧密链接世界顶尖水平的合成生物学研究,为国内外志同道合的青年合成生物学研究者提供一个交流合作的渠道。前三届论坛分别在2015、2016和2017年由清华大学、北京大学、中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、上海交通大学、华东师范大学等机构承办。

“我们认为活细胞中DNA编码遗传线路可以被预测甚至设计。”此次论坛上,美国麻省理工学院生物工程学系合成生物学中心教授克里斯托弗·沃伊特在会议报告中介绍。

2018年第四届“合成生物学青年学者论坛”即将召开的消息一出,立即吸引了国内外1000多位青年学者和学子的关注和踊跃报名,论坛讨论所涉及的研究领域十分广泛,包括基因组合成与编辑、优质元件与底盘设计、线路设计和动态调控、代谢工程、基于基因和细胞的疾病治疗、环境修复、新技术与理论、生物安全与伦理以及合成生物学产业化等,其中许多热点的研究实力与国际前沿并驾齐驱。本次论坛由青年人担纲主角,大部分报告人是80后,亦有多位90后青年才俊崭露头角,会场气氛十分热烈。容纳1000人的会场全场爆满。在提问和讨论环节,与会者坦诚地各抒己见,针对科研问题进行辩论。同时,产业界的参与也激发了跨界合作的火花。

在中国,合成生物学于2008年前后兴起,尽管晚于欧美6年左右,但却在短短数年间得到迅猛发展。据统计,目前中国在合成生物学领域的论文数量已位居全球第二,占全球论文总量的10.61%。

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专家们认为,未来,作为生物学分支,合成生物学将在认识生命和生物制造方面显示出强大的生命力。

论坛现场

为“生物经济”注入强心剂

2013年,习近平总书记在中国科学院考察工作时指出,人造生命不仅对人类认识生命本质具有重要意义,而且在医药、能源、材料、农业、环境等方面展现出巨大潜力和应用前景。例如,深圳大学第一附属医院教授蔡志明在会议报告中称:“我们正在尝试以合成基因线路治疗代谢性疾病、肿瘤和诊疗试纸条快速检测疾病标志物,希望能为临床实践提供全新的诊疗策略。”

日本神户大学科学技术与创新研究生院院长近藤光彦也注意到,最近,“生物经济”这个词越来越火。“合成生物学肯定会成为生物经济领域重要方向。”他告诉《中国科学报》记者。在他看来,未来,合成生物学将对生物工业发挥深远影响,“很多团队、公司会依赖这个学科研发生产新药物、新农业产品、新材料、新化工产品等”。

2017年,首个合成生物学产学研联盟——深圳市合成生物学协会成立,实现从基础研究、科学教育到产业应用全链条覆盖,中科院深圳先进院联合多家单位深度参与。

年轻人的时代

合成生物学将迎来年轻人的时代。

2015年,一群活跃于合成生物学领域的青年学者发起了首届“合成生物学青年学者论坛”。

“3年的时间,我国合成生物学的青年学者力量呈现出数以10倍的增长,凸显了合成生物学领域在我国的迅猛发展。学科交叉融合最有可能产生新的火种,青年人也是最具创新活力的群体。我们希望此次青年学者论坛可以激发合成生物学领域的创新火花。”中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所所长、深圳市合成生物学协会会长刘陈立表示。

例如,中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所成立于2017年12月,PI团队平均年龄仅36岁。

本次论坛由深圳市合成生物学协会、中国科学院深圳先进技术研究院与深圳市第二人民医院(深圳大学第一附属医院)主办。

《中国科学报》 (2018-07-10 第1版 要闻)

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