美国工程院院士杰·斯基林是国际合成生物学产业化先驱。年,他利用基因工程酵母实现了青蒿素前体化合物青蒿酸的微生物生产,变革了中药提取青蒿素的传统手段,是全球合成生物学从实验室走向产业化的里程碑案例。
食物、水源、能源、环境和健康将是人类共同面临的主要挑战,基因生物工程如何解决这些问题?6月10日上午,在中国生物产业大会高层论坛暨官洲国际生物论坛上,杰·斯基林以“基因工程生物解决全球挑战”为主题,分享了合成生物学产业化的最新进展。
应对健康挑战方面,依托杰·斯基林科研成果生产的疟疾药物,目前每年产量能达到1亿至1.5亿次治疗剂量,大约占全球总需求的一半。与青蒿素类似,杰·斯基林团队利用工程酵母生产大麻素,用于治疗疼痛和减轻癌症治疗的副作用。
应对能源挑战方面,杰·斯基林带领的联合生物能源研究所研制的转基因植物,糖分能达到非转基因植物的两倍,随着糖分增加使得以更低价格生产更多生物燃料成为可能。
应对环境挑战方面,当70%人类生产的塑料成为海洋垃圾,杰·斯基林实验室致力于通过重组土壤微生物中的部分酶,以基因工程微生物的方式生产各种不会污染环境的新材料。
全球合成生物学产业正在高速发展,未来机遇在何方?
杰·基斯林认为,使用微生物合成中药是一个重要方面,铁皮石斛、灵芝等传统中药蕴藏的活性分子都具有成为创新药物的巨大潜力。“通过先进的基因组学途径将活性分子基因克隆到微生物中,可以实现大量生产。”
同时,利用微生物生产无法从石油中生产的新材料,将会成为未来发现、制造新材料的常态。此外,通过基因改造作物成为“更好的粮食”也非常重要,例如固氮作物可以用更少的水合成自身肥料,以面对干旱的挑战。
文/广州日报·新花城记者:方晴、申卉、龙锟、徐雯雯、邓潇丽、张姝泓、杨朝露广州日报·新花城编辑:张映武