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看點網(wǎng)訊www.zlook.com 進入21世紀，合成生物學這一新興交叉學科發(fā)展了短短20年的時間，卻展現(xiàn)出重大顛覆性，正推動著一場制造業(yè)革命。合成生物學就像機械工程，通過組裝“基因”零件，能夠設計、改造、合成特定的人造生物。人造肉、代糖、色素……無論是醫(yī)藥、化工、食品還是材料、能源、農(nóng)業(yè)，合成生物學應用領域極其廣泛，涉及生活方方面面。
在環(huán)境污染、氣候異常、資源短缺等問題日益嚴重的今天，合成生物學將為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供一種全新的解決方案，賦予人類“改造萬物”的能力。合成生物學如何造福人類？合成生物學又有哪些倫理問題？
本期《未來中國》聚焦合成生物學，邀請到中國科學院院士、上海交通大學生命科學技術(shù)學院院長、微生物學家鄧子新，介紹合成生物學及其應用，分享自己科研探險之旅。更有青年科學團學霸討論合成生物產(chǎn)品，探索合成生物學的魅力。
二十年磨一劍 中國科學院院士鄧子新逆境中執(zhí)著解鎖全新領域
面對國際龐大的市場需求和國外長期的技術(shù)壟斷，鄧子新團隊利用合成生物學，成功開發(fā)出一種低成本、高效率，高收益，低污染的維生素E，顛覆了國外化學合成維生素E的生產(chǎn)，使中國一躍成為維生素E的生產(chǎn)大國。鄧院士表示，合成生物學能夠推動傳統(tǒng)制造業(yè)向高端產(chǎn)業(yè)升級換代，形成一系列獨立自主的知識產(chǎn)權(quán)。
從發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象到發(fā)表論文，鄧子新帶領團隊在DNA骨架上發(fā)現(xiàn)了一種新的DNA硫修飾，打開了全新的科學領域。這項研究花費了二十年的時間才引起國際廣泛重視。在此之前，DNA硫修飾是一項長期不被認可的研究，不僅得不到項目經(jīng)費，還要面對同行提出的各種質(zhì)疑，而且每回答一個質(zhì)疑常常要花費一年半載的時間。但是鄧子新認為質(zhì)疑是好事，它能讓研究更加嚴謹、認真。鄧院士稱“要相信自己，把證據(jù)拿出來，鐵證如山時別人不承認都沒辦法”。
想到論文的發(fā)表和得到國際認可，鄧院士直言有許多激動的地方。“在最困難的時候，國家自然基金委生命科學部主任基金給了30萬元的資金。”鄧院士對這一支持非常感動并視其為科研生涯中最重要的鼓勵。同時，作為第一批獲得青年科學基金、中青年人才專項基金等人才培養(yǎng)激勵的科研人員，他感慨完善的科研資助體系有助于中國實現(xiàn)更大的科技進步。
談及個人經(jīng)歷，鄧院士稱在國外留學時，對家鄉(xiāng)父老寄予的厚望念念不忘。振興祖國，為國做貢獻的樸素情感成為了一種力量，促使他渴望追求個人價值、民族價值和科學價值三者統(tǒng)一。80年代國內(nèi)的科研條件仍然艱苦，如今看來十分簡單的科研設備，在當時都是奢侈。在這樣的情況下，從簡單的實驗開始，經(jīng)歷了國家在最艱難的情況下科研起步，見證了中國科學的騰飛和發(fā)展，鄧院士始終認為回國是最正確的一件事情。
對于科研路上的孤獨和挫折，鄧院士強調(diào)科學沒有盡頭，永遠攀登不到頂峰，要堅持逆境中自強，順境中自律。同時，鄧院士認為隨著合成生物學的發(fā)展，“生化環(huán)材”一定大有用武之地。他鼓勵青年學生勇敢地選擇“冷門專業(yè)”，因為“天坑”終會變成“天賜”。
以生物合成萬物 科學青年團期待合成生物學助力可持續(xù)發(fā)展
微生物要占領人類？脫口秀演員、材料專業(yè)碩士徐志勝稱微生物吃過的生物比人類這種生物還多，它們是“地球之王中王”。人類離不開微生物嗎？他還表示人類不過是腸道菌群的“打工人”，有實驗研究發(fā)現(xiàn)“社牛”的腸道菌群種類更加豐富。健康人的糞便移植可用于治療便秘？為什么腸道會是人的第二個大腦呢？
合成生物學可以自由合成一切嗎？復旦腦科學學霸張佳偉表示合成生物學正在悄然掀起新的制造業(yè)革命。他提到基因與微生物合成的蛛絲蛋白可以制造出現(xiàn)實版蜘蛛俠戰(zhàn)服。這種人造蛛絲的防彈衣有什么優(yōu)點？此外，服裝業(yè)中使用的尼龍等聚酯纖維包含有毒的化學物質(zhì)，造出污染嚴重，合成生物學有什么解決辦法呢？他這次穿的西裝面料又有什么不同？
徐曄醫(yī)生介紹了合成生物學在醫(yī)療領域中的潛力。他表示治療瘧疾的青蒿素是從黃花蒿中提取出來的，而合成出的青蒿酸能有效降低青蒿素的生產(chǎn)成本。當然，合成生物學的醫(yī)學應用遠不止如此。通過基因編輯的技術(shù)改造細菌還有望治療腫瘤？合成遠紅光調(diào)控的定制化細胞具有降血糖的效果？他認為，合成生物學給人類戰(zhàn)勝疾病帶來了更多希望。
人的身體里有一個先進的工廠？華中科技大學生物制藥專業(yè)、帶領團隊在被稱為“世界頂級合成生物學競賽”的iGem大賽上兩次獲得金獎的00后大學生樊昌鑫，化身“工廠老板”，向大家介紹神秘的“細胞工廠”。他提到細胞里的葉綠體是最小的太陽能板，核糖體是最小的3d打印工廠。那么建造一個細胞工廠需要的設計圖和磚是什么？牛仔布用到的靛藍和染發(fā)用到的色素有什么關系？他還表示，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品只是合成生物學中最簡單的應用。這個工廠生產(chǎn)了什么天然無害的產(chǎn)品呢？
7月27日22:00東方衛(wèi)視《未來中國》，中國科學院院士鄧子新，科學引薦人陳辰和科學青年團學霸徐志勝、徐曄、唐騁、樊昌鑫、張佳偉、薛來，與你一同探索合成生物學的發(fā)展。
