合成生物學(xué)作為21世紀(jì)的前沿交叉學(xué)科，正推動著生命科學(xué)的革命性突破?？茖W(xué)家們利用基因編輯、模塊化生物元件設(shè)計等工程化手段，突破自然進化限制，實現(xiàn)對生命系統(tǒng)的精準(zhǔn)設(shè)計與再造，其催生出的生物制造技術(shù)已深度融入醫(yī)藥、能源、農(nóng)業(yè)等關(guān)鍵領(lǐng)域，成為重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈的重要驅(qū)動力，與杭州“5+X”未來產(chǎn)業(yè)布局形成戰(zhàn)略協(xié)同。
4月16日下午，杭州科學(xué)大講堂第221講在杭州醫(yī)藥港小鎮(zhèn)和達藥谷舉辦。本次講座特邀德國國家工程院首位華人教授院士、西湖大學(xué)合成生物學(xué)與生物智造中心創(chuàng)始主任、浙江省智能低碳生物合成重點實驗室主任曾安平，以“合成生物學(xué)與生物制造：從實驗室到產(chǎn)業(yè)化”為主題，與100余位醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域的科技工作者展開一場科學(xué)探索與產(chǎn)業(yè)變革的深度對話。杭州市科協(xié)黨組成員、副主席孟祥勝為曾安平頒發(fā)大講堂銘謝牌。
權(quán)威專家領(lǐng)航 聚焦前沿?zé)狳c
曾安平長期致力于合成生物學(xué)、生物制造及工業(yè)生物技術(shù)研究，在相關(guān)領(lǐng)域取得了多項突破性成果，尤其在二元醇及氨基酸生物合成中實現(xiàn)多項成果的工業(yè)應(yīng)用。此次講座，他主要圍繞合成生物學(xué)顛覆性技術(shù)如何重塑生物制造范式，從實驗室研究到規(guī)?；a(chǎn)的核心挑戰(zhàn)與突破路徑，生物智造在新生物醫(yī)藥、未來食品、新材料開發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，以及結(jié)合德國工業(yè)生物技術(shù)經(jīng)驗與中國創(chuàng)新生態(tài)的戰(zhàn)略思考等方面展開了分享。
講座伊始，曾安平結(jié)合自身跨學(xué)科研究背景與跨國學(xué)術(shù)經(jīng)歷，系統(tǒng)闡釋了合成生物學(xué)與生物制造的科學(xué)內(nèi)涵、戰(zhàn)略價值及發(fā)展?jié)摿?。他強調(diào)，生物合成技術(shù)具備原料可再生、生產(chǎn)過程低碳環(huán)保、應(yīng)用場景多元拓展、賦能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級等顯著優(yōu)勢，其發(fā)展不僅契合國家重大戰(zhàn)略需求，更與糧食安全、能源轉(zhuǎn)型及生態(tài)保護緊密相關(guān)。我國雖是生物制造領(lǐng)域產(chǎn)能規(guī)模領(lǐng)先的大國，但在核心技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)鏈高端布局等方面仍存短板，亟待釋放從“制造大國”向“技術(shù)強國”躍遷的潛能。
曾安平詳細介紹了其團隊在合成生物學(xué)與工業(yè)生物技術(shù)等研究方向的最新進展。例如，在國際上率先將系統(tǒng)生物學(xué)及基于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的合成生物學(xué)應(yīng)用于工業(yè)生物過程研究，特別是在二元醇及氨基酸生物合成領(lǐng)域，從基礎(chǔ)研究到生化工程及工藝過程開發(fā)進行了系統(tǒng)的創(chuàng)新性工作，相關(guān)成果已實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。他以1,3-丙二醇（PDO）這一重要工業(yè)生物過程為例，介紹了從代謝途徑的定量分析、設(shè)計、調(diào)控到生物反應(yīng)器與產(chǎn)品分離過程的系統(tǒng)性研究，以及開發(fā)的原創(chuàng)工藝過程，為這一生物過程的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
產(chǎn)業(yè)機遇凸顯 低碳未來可期
隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和綠色經(jīng)濟的關(guān)注度不斷提高，合成生物學(xué)與生物制造產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇。麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，全球60%的物質(zhì)產(chǎn)品能夠通過生物制造方式實現(xiàn)，未來10到20年間，生物技術(shù)將為全球每年帶來2至4萬億美元的直接經(jīng)濟效益。曾安平在講座中指出，合成生物學(xué)正在快速向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展，在“雙碳”目標(biāo)、生物材料、生物信息技術(shù)和人工智能領(lǐng)域都將發(fā)揮其獨特的作用，對于改變我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長方式、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
在低碳未來方面，生物智造在碳中和、醫(yī)藥健康、新材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。曾安平分享了其團隊利用空氣來源的二氧化碳和甲醇合成甘氨酸、絲氨酸和丙氨酸的生物合成途徑，為解決原料可持續(xù)性問題提供了新方案。同時，他還介紹了偶然發(fā)現(xiàn)的能量凝聚體，也是迄今唯一發(fā)現(xiàn)的從低溫到高溫并具有催化性能的相變球蛋白。這一最新研究方向有望為減少碳排放、開發(fā)新型生物材料和推動醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新的思路和方法。
產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新 共筑萬億藍海
盡管合成生物學(xué)與生物制造正崛起為新質(zhì)生產(chǎn)力的核心引擎，但是實驗室技術(shù)成果向工業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化鴻溝，始終是制約領(lǐng)域發(fā)展的核心瓶頸。曾安平基于多年科研與產(chǎn)業(yè)化實踐指出，唯有構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新共同體，才能實現(xiàn)基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)需求的同頻共振，真正釋放生物制造的革命性動能。
他強調(diào)，從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的這一跨越需要三方形成合力：科研機構(gòu)應(yīng)深耕基礎(chǔ)研究，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)源頭活水；企業(yè)需主動介入技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，推動科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化；政府則要積極完善政策體系，營造良好的創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境，促進產(chǎn)學(xué)研深度融合。
在互動交流環(huán)節(jié)，現(xiàn)場的科技工作者和醫(yī)藥企業(yè)代表們積極提問，與曾安平就合成生物學(xué)與生物制造領(lǐng)域的技術(shù)難題、實驗室到產(chǎn)業(yè)化路徑、自動化工業(yè)體系以及AI的賦能應(yīng)用等方面進行了深入交流。
本次杭州科學(xué)大講堂由杭州市科協(xié)主辦，杭州市科技工作者服務(wù)中心和杭州市錢塘區(qū)科協(xié)聯(lián)合承辦?；顒訛殄X塘區(qū)醫(yī)藥生物領(lǐng)域的科技工作者提供了一個與前沿專家面對面交流的平臺，讓大家深入了解合成生物學(xué)與生物制造領(lǐng)域的前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)趨勢，更加清晰地認(rèn)識到該產(chǎn)業(yè)的重要性和發(fā)展?jié)摿?，也為產(chǎn)學(xué)研各方加強合作、共同推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。
來源：杭州市科協(xié)
責(zé)編：葉 揚
美編：鄭娜莉
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