合成生物學(xué)被譽(yù)為“第三次生物技術(shù)革命”，并將改變每個人的生命和生活體驗。麥肯錫預(yù)測，合成生物技術(shù)在本世紀(jì)末前可能創(chuàng)造高達(dá) 30 萬億美元的價值。當(dāng)前，在全球經(jīng)濟(jì)尋求新的增長點之際，合成生物學(xué)的潛力昭然若揭。
9月8日，2024浦江創(chuàng)新論壇——國際合成生物學(xué)創(chuàng)新論壇匯聚來自全球各方的睿智之光，形成了一股推動合成生物學(xué)破浪前行的最大合力。本次論壇以“合成生萬物，創(chuàng)融新未來”為主題，旨在通過跨學(xué)科的深入對話，激發(fā)合成生物學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新活力。
開啟生物醫(yī)藥新篇章
在醫(yī)學(xué)歷史的長河中，每一次技術(shù)的革新都為人類健康帶來了翻天覆地的變化。如今，隨著合成生物學(xué)的興起，我們正站在一個全新的起點，準(zhǔn)備開啟生物醫(yī)藥的新篇章。
“合成生物學(xué)的核心在于其能夠精準(zhǔn)控制生物過程，這為疾病治療提供了前所未有的精準(zhǔn)性。”康奈爾大學(xué)史密斯化學(xué)與生物分子工程學(xué)院教授Matthew DeLisa介紹道：“通過合成生物學(xué)技術(shù)，科學(xué)家們能夠編輯微生物基因，利用其提取物生產(chǎn)疫苗和生物藥物，不僅提高了藥物的安全性和有效性，還大大加速了藥物的生產(chǎn)過程。”
這標(biāo)志著與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)相比，合成生物學(xué)為醫(yī)藥領(lǐng)域帶來了革命性的轉(zhuǎn)變。合成生物學(xué)使得科學(xué)家能夠設(shè)計出合成基因，并使用智慧的生物合成方法來實現(xiàn)對細(xì)胞的重編程，對于治療代謝性疾病和腫瘤等疾病具有重要意義。
據(jù)代謝工程的創(chuàng)始人之一、麻省理工學(xué)院化學(xué)工程系教授Gregory Stephanopoulos介紹，目前，合成生物學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)出一系列的新技術(shù)，包括利用已獲批化合物控制蛋白的轉(zhuǎn)錄、翻譯和降解，以及開發(fā)可控的蛋白降解研究，成為了合成生物學(xué)在醫(yī)藥領(lǐng)域的重要進(jìn)展，開啟了生物醫(yī)藥合成基因的新篇章。
合成生物學(xué)與合成化學(xué)不應(yīng)“老死不相往來”
合成生物學(xué)領(lǐng)域的開山鼻祖之一、ETH Zürich的Martin Fussenegger教授自信地說道：“合成科學(xué)是分子創(chuàng)制的核心和基礎(chǔ)，未來的合成趨勢一定是精準(zhǔn)、高效、有用的，未來的合成生物學(xué)也一定是集簡約和功能為一體的。”
中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)校長丁奎嶺表示感同身受，并深入探討了合成生物學(xué)與化學(xué)合成的融合創(chuàng)新。丁奎嶺認(rèn)為，合成生物學(xué)的發(fā)展不應(yīng)僅僅被視為化學(xué)合成的替代，而應(yīng)成為推動化學(xué)合成技術(shù)進(jìn)步的新動力。“合成生物學(xué)在精準(zhǔn)控制生物過程方面已經(jīng)展現(xiàn)出的獨(dú)特優(yōu)勢，為化學(xué)合成提供了新的思路和方法。”
在丁奎嶺和Martin Fussenegger看來，合成生物學(xué)與合成化學(xué)的結(jié)合，不僅可以實現(xiàn)更加高效和環(huán)保的物質(zhì)生產(chǎn)，還可以通過利用合成生物學(xué)的原理和技術(shù)，在化學(xué)合成過程中減少污染和能耗，同時提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。“這種融合創(chuàng)新不僅能夠推動產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，還能夠促進(jìn)新藥物和新材料的開發(fā)。”Martin Fussenegger說。
然而，眾所周知，協(xié)同合成目前還處在起步階段，仍舊面臨諸多挑戰(zhàn)。但“不要覺得到了瓶頸期就沒辦法做了，其實恰恰這個時候是需要突破的，你要找到它的突破點。”丁奎嶺說，“我們要寄希望于新一批的青年科學(xué)家，幫助并鼓勵他們在協(xié)同合成的道路上‘破繭成蝶’。”
合成生物學(xué)也需要可持續(xù)發(fā)展
隨著生物技術(shù)與信息技術(shù)等前沿領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)，合成生物學(xué)迅速走出實驗室，邁向工業(yè)領(lǐng)域的廣闊天地。它在環(huán)保、供應(yīng)鏈升級和創(chuàng)新生產(chǎn)路線等方面展現(xiàn)出的巨大戰(zhàn)略和商業(yè)價值。
論壇期間，科思創(chuàng)全球高級副總裁、中國區(qū)總裁雷煥麗表示，合成生物學(xué)在推動可持續(xù)發(fā)展中往往起關(guān)鍵作用。她認(rèn)為，合成生物學(xué)不僅在醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，還在推動材料科學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)向更加可持續(xù)的方向發(fā)展。“科思創(chuàng)正在利用合成生物學(xué)技術(shù)開發(fā)生物基材料，這些材料可以替代傳統(tǒng)的石油基塑料，減少對化石燃料的依賴。”
不僅如此，合成生物學(xué)還使得科學(xué)家能夠利用生物質(zhì)資源，如玉米、木材或稻草，生產(chǎn)出100%生物基的材料，這不僅減少了二氧化碳的排放，還促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。雷煥麗堅信，合成生物學(xué)的應(yīng)用不能夠僅限于實驗室。近期，科思創(chuàng)已經(jīng)在德國的工廠實現(xiàn)了生物基苯胺的中試生產(chǎn)，這標(biāo)志著合成生物學(xué)在工業(yè)規(guī)模應(yīng)用上邁出了重要一步。
對此，丁奎嶺也深有體會。在他看來：“通過合成生物學(xué)，我們有望在未來實現(xiàn)更加清潔、高效和可持續(xù)的生產(chǎn)方式，為社會帶來更多的創(chuàng)新和價值。”不言而喻，合成生物學(xué)作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展不僅要注重技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展，更要重視其對環(huán)境的影響和資源的可持續(xù)利用。合成生物學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，不僅關(guān)乎技術(shù)本身的長遠(yuǎn)發(fā)展，更關(guān)乎整個醫(yī)藥行業(yè)乃至全球生態(tài)系統(tǒng)的健康和未來。
來源：上海科技
