作為一項顛覆性技術，合成生物學如何推動新質生產力發展？在今天（3月29日）舉行的2024合成生物學與生物醫學健康大會上，與會專家分享了不少這一領域的前沿進展。站在未來“造物時代”的門檻上，合成生物學正在諸多領域引發變革，其潛力和應用范圍也將超越傳統生命科學的邊界。
微納技術打造高效“桌面工廠”
作為一門融合生物學、工程學、信息科技等多學科知識的前沿科學，合成生物學將把人類帶入一個“物質自由”的全新階段，有望改變傳統的生產方式，推動產業深刻變革。
中國工程院院士、華東師范大學校長錢旭紅在大會主旨報告中表示，發展合成生物學的意義在于為宏觀產業探索全新的底層技術，“正如潛葉蟲鉆蛀出葉片內部的微小管道，這種微納流管道正是未來工廠的原始模板”。
中國工程院院士、華東師范大學校長錢旭紅在做大會主旨報告
2020年6月，上海啟動了“超限制造”市級重大科技專項。與傳統工廠相比，未來以微納技術為基礎的制造工廠，可能只需一個桌面就能容納。“若干年后，一層樓就是一座化工園區。”錢旭紅說，這種工廠更小型、更微觀，但效率更高。
他舉例說，利用現有工藝，一個年產500噸藥物的疊氮化車間占地需2300平方米，反應時間長達60小時，且試劑用量大、易爆炸；改用微納化工技術后，同等產能的設備占地僅需180平方米，反應停留時間僅10分鐘，試劑用量將減少1/3。
核酸框架設計智能分子機器
未來健康是合成生物學的重點發力領域。華東師大生命醫學研究所所長劉明耀教授帶來了合成生物學改進細胞治療CAR-T療法的最新進展：他們采用非病毒PD1定點整合CAR-T細胞，避免了原先使用病毒載體的弊端，在臨床上帶來了顯著療效。
中國科學院院士、上海交通大學王寬誠講席教授樊春海展示了由新型核酸構建的剛性框架結構。與傳統單鏈、雙鏈形態的核酸不同，這種人工合成的新型核酸能在納米空間中精確排布，并將抗體等分子“掛”在框架上。
中國科學院院士、上海交通大學王寬誠講席教授樊春海介紹核酸分子機器
“為何普通感冒容易好，而艾滋病卻很難對付？這與病毒表面的抗原數量息息相關。”樊春海解釋，感冒病毒表面抗原有幾百個，很容易被抗體抓住，而艾滋病病毒表面只有十幾個抗原，抗體很難抓，“核酸框架提供了一種很好的工具，幫助我們設計出更有活性的抗體，以對付更狡猾的病毒”。他透露，科學家正嘗試用它來創造具有智能的分子機器。
建立更完善的數據治理體系
合成生物學是生命科技（BT）與信息科技（IT）高度融合的產物。如今，在人工智能（AI）的賦能下，合成生物學走到了一個至關重要的發展關口。
中國科學院院士趙國屏在報告中指出，在合成生物學領域，數據已成為構建新研究范式的關鍵要素。“我們從未面對過如此復雜的大數據。”趙國屏說，生物醫學研究及應用數據呈現爆炸性增長，而如何將這些數據系統化、標準化，是目前面臨的一個極為重要的挑戰。
中國科學院院士趙國屏介紹生物醫學大數據
趙國屏借用“巴斯德象限”來解釋數據積累的重要性：在基礎研究、應用基礎研究、應用研究三個象限之外，還有第四象限——數據積累活動，“為生物醫學數據建立數據治理體系，是一項基礎性科技工程。有了基于標準化的數據創新鏈，才能為另外三個象限的發展提供穩定的支撐”。
趙國屏認為，生物醫學大數據治理應用平臺體系應遵循“標準增值、技術創新、尊重產權、高效利用”的原則，目前已有不少科研團隊通過合作在這方面進行了有益探索。他希望這條路能越走越寬，“前沿探索就是要走出一條新路，而且要不斷走下去，直至走出一條大路”。
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記者丨許琦敏
來源丨文匯客戶端
編輯丨王藍萱
編審丨戴琪
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