关注 | 重写生命密码,天津何以抢先一步
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📄 2026年6月4日,第三十二期天开创新沙龙暨2026年第二届化学与合成生物学国际研讨会在天津大学如期举行,会议现场中外学者、业内大咖云集。 大会由天津市科协主席、中国科学院院士、天津大学教授元英进主持。 国内、国际合成生物领域的专家学者轮番登台。 本期天开沙龙为什么要聚焦合成生物学?在合成生物产业这条赛道上,天津有什么独特优势?今天一文带您看懂。 01 一门"设计生命"的学科 合成生物学被称为"事关人类未来"的一项学科,同时还被称为"设计生命"的前沿学科。 合成生物被视作继DNA双螺旋结构、基因组技术之后的第三次生物科技革命,可以推动人类实现从认识生命到设计生命的伟大跨越。 我国十四五生物经济发展规划中,明确提出了合成生物学作为关键技术创新领域要求突破一系列核心技术,促进其在医药、农业、化工、能源等多领域的应用转换。《2024年国务院政府工作报告》中再次提及,要加快发展新质生产力,加快前沿新兴氢能新材料、创新药等产业发展,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。 02 什么是合成生物学? 很多人听到"合成生物学",第一反应是——这是什么高科技,跟我有什么关系? 如果把生命比作一台机器: 传统生物学:拆开机器,研究它是怎么工作; 合成生物学:重新设计、组装、创造一台新机器; 说白了,合成生物学干的事就是:把工程师设计机器的思路,用到改造生命体上。 传统生物学是一门"解剖生命"的艺术——把生命体拆开研究每个零件,从而知道我们从哪里来。 合成生物学则是反其道而行之——先设计零件,再像搭积木一样组装出能完成特定任务的生命体,从而确定,我们将向哪里去。 举例说明 举个例子您就更明白了: 生产透明质酸(就是护肤品里常见的保湿成分),传统方式是从鸡冠中提取,产量低、成本高。 合成生物学的解决方式是:找到生产透明质酸的基因"零件",把它装进酵母或大肠杆菌里,让这个微生物变成一个"细胞工厂",源源不断地生产透明质酸。 再比如说: 早期的胰岛素从大量牲畜的内脏中提取,成本非常高昂且难以普及;合成生物学通过将胰岛素的编码基因导入到微生物当中,能够大量廉价地生产胰岛素,造福了成千上万的糖尿病患者。 让纯天然物质变成工业化产品,成本直线下降,产量大幅提升。 这就是合成生物学的核心魔法:把微生物变成生产特定物质的工厂。 因此,它也被称为继DNA双螺旋结构发现(1953年)、基因组测序(2000年前后)之后的人类社会"第三次生物技术革命"。 03 合成生物技术的应用前景 目前,合成生物学已经在医药、化工、能源、材料、农业等多个领域展现出巨大的应用潜力,包括但不限于: 生物医药: 降低抗体、酶、胰岛素等医药产品的生产成本,实现经济绿色的可持续生产;设计构建病毒样颗粒(VLPs)疫苗、核酸疫苗等新型疫苗;构建高通量药物筛选平台,帮助有潜力的新药分子的筛选;促进细胞与基因治疗药物开发,为罕见病患者带去生的希望。 工业领域: 促进工业酶的设计及高效表达;推动精细化学品、大宗化学品、天然产物的生物合成,降低生产成本及能耗,提高稀缺原材料的可用性;制造生物可降解的绿色材料。 农业领域: 培育高产、高抗逆、高抗病的作物品种,提高农作物的产量和质量;通过底盘细胞改造获得高效固氮的生物氮肥;利用微生物对盐碱土进行土壤改性,提高农业生产力。 生物能源: 开发光合固碳细胞工厂,实现二氧化碳到燃料、蛋白质的规模化转化,缓和温室问题与能源危机。 环境保护: 用生物浸出法提取铜、锌、铅、砷、锑、镍、钼、金、银和钴等金属,降低采矿成本和能耗;推动环境生物监测、污染物生物降解、环境生物治理等方案的开发。 总之,你用过的护肤品,治疗各种疾病的新特药,乃至咱们的衣食住行,样样都离不开合成生物学。 目前,合成生物学的发展方兴未艾,随着合成生物技术的迭代发展,赋能应用不断拓宽,必将在未来生物经济振兴中发挥核心作用,为全球可持续发展提供全新解决方案。 04 借助资源优势 夯实理论基础 提起合成生物学与天津的渊源就不得不提及天津大学。 2025年,天津大学揭牌成立了合成生物与生物制造学院,聚焦合成生物学与生物制造前沿领域,致力于建设国际一流的科技创新中心和人才培养高地。 学院整合了天津大学在合成生物学领域的优势资源,是国内"世界一流建设高校"中首个成立的合成生物学院。 学院的成立响应了国家《"十四五"规划和2035年远景目标纲要》对合成生物学的战略布局,旨在抢占科技制高点,服务国家重大需求。 学院由中国科学院院士元英进担任院长,汇聚了包括国家级领军人才、青年人才在内的教学科研团队,形成了具有国际影响力的创新群体。 科研团队在合成基因组学领域取得了一系列国际领先的成果,例如酵母长染色体的精准定制合成、DNA数字信息存储等,学院牵头承担了数十项国家重点研发计划项目,其合成生物学领域的研究论文发表量在全球科研机构中名列前茅。 05 天津为何能在合成生物领域抢先一步 如果说天大合成生物与生物制造学院注重的是理论研究,那么天津注重的则是合成生物产业的落地。 生物制造是全球新一轮科技革命和产业变革的战略必争领域,也是国家"十五五"重点布局的未来产业,已经成为很多地区发展的重要抓手。 2026年伊始,生物制造作为新质生产力的代表之一,已经被全国十几个省份列入今年工作的重要部署内容。 天津生物制造企业也是开跑即冲刺,研发引领、创新转化,活跃的生物制造产业集群正在天津加速打造。 目前我国生物制造产业总规模已达1万亿元,到2030年市场规模将增至1.8万亿元,占全球份额近25%。令人振奋的是,在这个万亿级的产业赛道上,天津占据比较有利的位置,业界有"北天津、南深圳"的说法。天津的生物制造呈现起步早、水平高、综合性强等特点。 另外,天津生物制造还有产业生态多元化和地方政府政策、资本支持力度大等优势。 手握科研策源和全链条转化的两张王牌,赋予了天津在生物制造赛道上率先"抢跑"的底气。 而这也正是本期天开创新沙龙聚焦合成生物学的重要原因。 天开创新沙龙的宗旨是"用科技赋能新质生产力",启发思路、凝聚共识、深化合作,打通科技成果转化"最后一公里";通过搭建高端、跨学科、常态化的产学研交流平台,推动前沿科技成果从"实验室"走向"生产线",促进创新链、产业链、人才链与资金链深度融合,服务天开高教科创园高质量建设。 随着生物学的不断发展,"合成生物学"一词在学术刊物及互联网上频繁出现。从人造蛋、人造牛肉到人造蜘蛛丝,麦当劳的人造肉汉堡/人造肉麦乐鸡等等,合成生物学给我们带来了很多的惊喜。 合成生物学是什么? 一百个科学家可能会给一百零一个答案。 比较官方的解释是:合成生物学(synthetic biology)是一个跨学科的专业,它集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和研究方法,涉及的领域相当之广,包括生物技术、进化生物学、基因工程、分子生物学、生物信息学、系统生物学、生物物理及计算机科学等等。 合成生物学反过来,也在倒逼技术的迭代和传统生物技术行业革新,让我们一起见证合成生物学时代的到来! 记者 | 邢耕 编辑 | 马媛 特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台"网易号"用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。 Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
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