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

作为宇宙第一批星系,银河系内真的只有人类吗? - 天天要闻

作为宇宙第一批星系,银河系内真的只有人类吗?

作为太阳系的上级,银河系的演化历史一直以来都是天文学家十分感兴趣的话题,在分析了银河系中心区域25万颗老年恒星之后,目前认为银河系的年龄在130亿年左右,考虑到宇宙诞生也不过138亿年,所以银河系算是宇宙中第一批星系了。
美国学者:美中应在人工智能领域加强沟通 - 天天要闻

美国学者:美中应在人工智能领域加强沟通

中新网北京7月4日电 (薄雯雯 赖纨伶)在中国人民大学区域国别研究院(重阳金融研究院)3日主办的讲座上,美国政治风险咨询公司欧亚集团主席克利夫·库普坎(Cliff Kupchan)表示,美中两国应在人工智能领域加强沟通。  中国人民大学区域国别研究院(重阳金融研究院)院长、中美人文交流研究中心执行主任王文在主持讲座时表示,推...
278万篇AI论文背后,中国研究者做出了哪些贡献? - 天天要闻

278万篇AI论文背后,中国研究者做出了哪些贡献?

AI 浪潮已经席卷而来,人工智能已经开始渗入生活的方方面面。网购联系客服,对面接起电话的大概率是 AI 客服,高考结束填志愿也有“AI 助手”协助择校,甚至还能用 AI 来让照片里的人动起来,让“麻瓜”们也能享受一把哈利波特里的魔法世界。AI 浪潮的背后,是那些潜心“造轮子”的研究开发者们,不断探索新的算法和技术,...
“今天下单,明天见李”,低空经济助力 “脆李航班”;2024年世界人工智能大会今日开幕 - 天天要闻

“今天下单,明天见李”,低空经济助力 “脆李航班”;2024年世界人工智能大会今日开幕

“今天下单,明天见李”,2024年“脆李航班”正式启动7月2日,21架货运无人机从重庆市巫山县曲尺乡起飞,抵达重庆巫山机场,将所载巫山脆李转运至中国邮政航空波音737全货机,标志着2024年“脆李航班”正式启动,并首次实现了“空空联运”。7月2日,货运无人机在巫山县曲尺乡柑园村的脆李果园内转运巫山脆李。巴渝特色名优...
《自然》杂志发表中山大学团队肿瘤耐药机制研究突破性成果 - 天天要闻

《自然》杂志发表中山大学团队肿瘤耐药机制研究突破性成果

北京时间7月3日23时,《自然》杂志(Nature)刊登中山大学附属第七医院何裕隆、张常华教授团队主导的科研成果《NBS1蛋白乳酸化修饰是高效的DNA修复和化疗耐药所必需》,至此,困扰医学界的“谜题”被中国科学家揭开谜底。该项研究首次确认了一种DNA修复蛋白(NBS1)蛋白乳酸化修饰在肿瘤化疗耐药中的关键调控作用,并创新性...
将“丝滑”进行到底 神十八乘组第二次出舱活动全记录 - 天天要闻

将“丝滑”进行到底 神十八乘组第二次出舱活动全记录

7月3日22时51分,经过约6个半小时,神舟十八号乘组航天员叶光富、李聪、李广苏密切协同,圆满完成第二次出舱活动。这是中国航天员在空间站阶段进行的第16次出舱活动。16时19分,航天员李聪打开问天实验舱出舱舱门,开始个人首次太空行走。李聪登上机械臂,拆分固定装置后,搭乘机械臂转移至接设备点,随后航天员叶光富将作...
为什么温度能够达到1.4亿亿亿亿度,最低仅-273.15度呢? - 天天要闻

为什么温度能够达到1.4亿亿亿亿度,最低仅-273.15度呢?

在宇宙中,有很多我们无法想象的事情,而温度也算是其中一个。在我们生活的地方,温度一般都是在零下30到40摄氏度左右,而在夏天,温度也就只有40到50摄氏度。但在宇宙的某些地方,温度却可以达到1.4亿亿亿亿度。这个温度有多高呢?为什么温度能够
受伤小鸟在草地上扑腾,竟是国家二级保护动物 - 天天要闻

受伤小鸟在草地上扑腾,竟是国家二级保护动物

现代快报讯(通讯员 王永富 记者 姜振军)“草地上有只鸟好像受伤了,跟普通的鸟不一样。”7月1日,盐城市大丰区的海边,在海上风力发电厂工作的3名工人发现一只鸟在草地上扑腾,他们合力抓住了小鸟,上网一搜是国家二级保护动物红隼,于是拨打了110报警求助电话。△救助红隼 大丰警方供图现代快报记者了解到,大丰区公安大...