合成生物有多神奇,这门学科将如何“颠覆未来”

2022年07月16日03:00:11 科学 1798

高考志愿填报正如火如荼进行中,什么专业是今年的报考热门?《2022高考志愿趋势报告》显示,生物医学工程、航空航天工程、临床医学、电子商务是当前搜索量上升最多的专业,其中生物医学工程上升了31%。而合成生物学更是成为今年大热的专业话题。

日前,一场主题为#报考合成生物的N种可能#的直播对话在新浪微博展开,华熙生物科技股份有限公司董事长兼总经理赵燕中国工程院院士江南大学教授陈坚;山东大学微生物技术国家重点实验室教授祁庆生;人工智能学者高庆一几位业界大咖,共同围绕合成生物的科学发展、产业应用、就业前景等方面展开深入探讨。

合成生物有多神奇,这门学科将如何“颠覆未来” - 天天要闻

合成生物是可能产生颠覆性技术的领域

合成生物学究竟是一门什么样的学科?目前公众对于这一学科普遍知之甚少。

中国工程院院士、江南大学教授陈坚在此次直播中,从专业角度给出解读,他认为:“合成生物学是有目的地对生物体进行设计改造和再合成,进而对生命的调控规律有更深的了解,它可以提升生物体的性能,为人类更好地服务,生产各种有价值的产品。”陈坚院士强调,“合成生物学,是可能产生颠覆性技术的领域”。

山东大学微生物技术国家重点实验室祁庆生教授则指出,合成生物学是一门新的科学,英文定义称之为design、construction of new biological parts、device and systems。即从源头上构建新的生物学体系。科学角度上是指redesign of a natural biological,重新设计一个原有的生命体,使之为我们的社会服务,生产一系列的产品。合成生物学不管是理论上还是应用上都有巨大利益,是一门前沿的学科。

华熙生物董事长赵燕则将合成生物的三大要素归纳为“读、写、改”,通过技术把生命体的基因信息进行读取、记录,分析每一个基因信息的作用,并根据人类的需要改写、创造、改变基因的序列,使其为细胞工厂服务。

谈及合成生物的作用,陈坚院士认为,合成生物主要有三方面的作用,一是作为基因编辑的工具和方法,可以应对人类遗传疾病的治疗或延缓衰老;二是DNA信息数据的存储;三是通过细胞工厂生产各种物质来满足社会的需求,解决传统生产方式所造成的资源、环境、健康、可持续发展等问题及挑战。

祁庆生教授则指出,通过合成生物技术进行DNA数字图像的储存、用DNA进行计算、包括基因组序列的重新合成、设计等早已成为现实,而生物制造领域的人造肉、合成淀粉、合成有机化学产品等方面的突破,都体现了合成生物在基础研究及应用领域中巨大的潜力和魅力。

“合成生物是重要的底层支撑技术。”赵燕强调,“未来和我们生命健康息息相关的各种产品,如矿泉水饮料的包装、功能性护肤品等等,都将通过合成生物技术获得的生物基材料而生产,进而替代传统的石化基材料。”在赵燕看来,合成生物是人类应对未来不确定性最确定的科学技术。

合成生物是绿色制造的底层支撑

提及合成生物,总是绕不开“绿色制造”的话题。这一学科的诞生发展,为低碳环保、可持续发展的人类命题提供了新的解决思路。

对于合成生物在绿色制造中的价值和作用,陈坚院士以人造肉举例。传统的肉制品是通过畜禽养殖生产的,畜禽养殖的过程中会产生大量的温室气体,同时还要消耗土地使用及水资源。而通过合成生物,用细胞工厂进行生产,能够大大减少资源消耗、减少对环境的污染。

对此,祁庆生教授表示,“细胞工厂的代谢、运行效率,比人工建造工厂的效率高很多,通过细胞工厂的规模化生物制造,不仅效率高,而且代谢副产物少,温室气体排放也减少。”据介绍,目前祁庆生教授也在从事可降解塑料等方面的研究,以及如何对现有石化塑料进行降解,减少污染。“石化塑料一般的降解需要几百年以上,我们现在也在研究通过一些酶类或者微生物,对瓶装水的塑料,可以实现较快的降解。”

“绿色制造和传统制造行业最大的区别,就是能耗降低、排放降低、效率提升。”作为一家生物科技公司,赵燕认为华熙生物是生物技术发展当中的典型受益者。她以华熙生物所生产的“透明质酸”为例,透明质酸最早由鸡冠等动物组织提取,上世纪90年代,现今华熙生物首席科学家郭学平博士带领研发团队通过微生物发酵法提取透明质酸,如今华熙生物使用微生物发酵法(第二代生物技术),每升提取液可以提取16-17g透明质酸。而通过最新的合成生物技术(第三代生物技术),华熙生物可以做到每升提取液提取73g透明质酸,生产成本可降低400倍,效率大幅提升。

“合成生物是我国重要的战略发展方向,要想实现碳达峰、碳中和,合成生物是绿色制造的底层支撑。”赵燕如是道,而作为企业而言,华熙生物要做的就是要将科学成果进行产业转化,让生物技术真正产生社会效益、经济效益。

科学分类资讯推荐

英媒:中国到达了一个里程碑,碳排放量可能已开始下降 - 天天要闻

英媒:中国到达了一个里程碑,碳排放量可能已开始下降

【文/观察者网 陈思佳】近期,英国专门研究气候变化的科学和政策网站“碳简报”发布的一份报告显示,在经济活动和能源需求持续上升的同时,中国的碳排放量在今年第一季度同比下降约1.6%,在截至今年5月的12个月里下降了约1%。这意味着,中国碳排放有望提前达峰。“中国可能已到达一个改变游戏规则的里程碑。”英国广播公司...
脑洞超级大开!《逝者如斯蝇》让你体验苍蝇短命一生:见证各种有趣死法 - 天天要闻

脑洞超级大开!《逝者如斯蝇》让你体验苍蝇短命一生:见证各种有趣死法

快科技7月9日消息,独立游戏团队Playables再次带来了令人脑洞大开的作品——《逝者如斯蝇》。这款游戏将于7月31日登陆Steam平台,玩家将扮演一只苍蝇,体验其短暂而充满趣味的一生。《逝者如斯蝇》延续了Playables团队一贯的风格,采用简单手绘风格的画面,呈现出一只小苍蝇在房间各处游移的场景。与传统游戏不同的是,《逝...
家国情·奋斗正当时丨高甜!清华博士情侣,双双选择去…… - 天天要闻

家国情·奋斗正当时丨高甜!清华博士情侣,双双选择去……

来源:【全国妇联女性之声】他来自湖北,她来自新疆2015年他们一起考入清华大学精密仪器系本科毕业后又一同成为精密仪器系直博生在不同的研究方向奋斗拼搏他们性格互补、各有所长在人生的下一程,他们默契约定一同奔赴祖国西部为国防事业挥洒青春热血崇高
湛江科技学院学子走进南三岛参与海洋保护科普活动 - 天天要闻

湛江科技学院学子走进南三岛参与海洋保护科普活动

南都讯 记者程安 实习生许骞文 7月4日,在“双百行动”驻湛江坡头区服务队的组织下,湛江科技学院“满天星”实践团的同学们带着满满热情,来到美丽的南三岛巴东小学,深度参与了一场以“珍爱美丽家园、保护海洋生态”为主题的科普活动。南三岛三面环海,迷人的海岸线不仅风光旖旎,更是中国鲎保护区和中华白海豚的重要栖息...
今年6月 全球经历“第三热” 西欧气温创新高 - 天天要闻

今年6月 全球经历“第三热” 西欧气温创新高

欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局9日发布报告说,全球刚刚经历了该机构自1940年有记录以来第三热的6月,西欧地区则经历了该机构有记录以来最热的6月。 报告显示,6月全球平均地表气温为1....