張先恩：合成生物學及分析化學
2019年4月23日，由中國化學會主辦，中國化學會色譜專業委員會、中國科學院大連化學物理研究所和復旦大學承辦的第22屆全國色譜學術報告會及儀器展覽會在上海光大會展中心國際大酒店順利落下帷幕。
在大會的閉幕式上，來自中科院生物物理所張先恩研究員帶來了題為《合成生物學及分析化學》的報告。
張先恩先是回顧了過去150年時間生命科學里程碑事件。1859—1900年，經典遺傳學建立，孟德爾發現遺傳學規律，提出遺傳因子，摩爾根將遺傳因子鎖定在染色體。1950年左右，發現了DNA雙螺旋結構，開啟了分子生物學和分子遺傳學，催生了基因生物技術。到了2000年左右，啟動和完成了人類基因組計劃HGP，通讀人類遺傳密碼，生命科學研究進入組學和系統生物學時代。
在合成生物學方面，也有很多突出的進展。早在1913年，美國Ledus就提出了合成生物學與生命機制；德國的Hobom&Klinik于1980年研究了基因操縱打開合成生物學大門；2000年，美國的Kool重新定義了合成生物學。后來直到2018年，中國的張大偉研究了28個異源基因從頭合成微生物B12，在這期間，中國在合成生物學方面也發表了很多很好的文章。
接下來，講到了合成生物學的科學意義。張先恩表示，DNA雙螺旋結構的發現，開創了分子生物學和分子遺傳學及基因生物技術；研究人類基因組學，“讀基因組”的時候，表示生命科學進入組學時代和系統生物學時代；探索合成生物學，“編寫基因組”時，生命科學已經進入設計與重望生命時代。
合成生物學是具有顛覆性的，它突破了生命科學的現有認知，是生物柔性體系與工程剛性理念的不協調，對傳統產業技術路線有顛覆作用，是高階合成生物體系。目前，合成生物學主要任務是針對工業合成、合成醫學、農業、環境安全的重大技術需求，以實現性人工合成生物及其重大應用為目標，設置3+1的個主要任務、包括11個任務模塊、47研究方向，重點解決合成生物設計的基本科學問題，提高人工生物體系的構建能力，創新合成生物關鍵技術，提高合成生物使能技術與安全評估等基礎能力。
張先恩還說到，分析化學在合成生物學中的機會包括：基因組學，先進的測序技術、轉錄組；代謝組學分析，代謝流分析(底物、中間代謝物，產物)；細胞微環境分析，ROS、pH、離子、細胞微區；合成生物傳感器，細胞傳感器、復合酶組裝及順序催化傳感；納米生物器件，自組裝合成DNA器件，RNA器件，蛋白器件。合成生物學對于分析化學的需求是增加通量、動態、高靈敏。
近些年來，合成生物學技術的迅速發展,使其在醫藥、能源、環境等方面得以廣闊的應用,增進了人類健康,改善了人類環境,提高了人類的生活水平。張先恩這篇《合成生物學及分析化學》的報告更是讓我們看到了合成生物學在分析化學領域的各種可能，在未來，合成生物學的健康持續發展還有更長遠的路要走，這也需要學術界、政府和公眾的共同努力！
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