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第三代生物技术革命热潮,合成生物技术备受关注

日期:2022-11-14 17:17:00发布人:本站浏览数:513

疫情对生活的影响,工业生产对环境的污染,种种危险信号警示人们要重视生物安全和环境保护领域,着重发展生物技术。

生物制造作为一种革命性的生产方式,以生物质为原材料或运用生物方法进行大规模物质加工与转化,为社会发展提供工业商品(如新材料产品),生产过程绿色、条件温和且具备经济性,作为解决人类对传统石化、化工产品的过度依赖,以及与之相伴的环境污染、安全风险等问题的有效途径,未来发展空间非常广阔。 传统石化、化工生产活动对化石资源持续消耗,人类活动对于化石资源依赖问题与日俱增,同时环境污染、安全风险问题日益成为社会高度关注问题,在这样的大背景下,随着基因组学与系统生物学在20世纪90年代的兴起,合成生物学于21世纪初应运而生,科学家尝试在现代生物学与系统生物学的基础上引入工程学思想和策略,诞生了学科高度交叉的合成生物学,成为近年来发展最为迅猛的新兴前沿交叉学科之一。

合成生物技术可以减少对以石油为基础的化学品以及以植物和动物为基础的产品的需求,这将有利于环境保护,合成生物领域里的产品大多是利基产品,如角鲨烷(过去曾从鲨鱼肝内提取的保湿剂)、维生素E、代糖和香兰素等,合成生物学融合了生物技术和工业化学,是一个比较复杂的概念,“生物学的神奇之处”在于,细胞运行在某种类似于计算机数字代码的东西上,但那里没有0和1,而是由四对DNA碱基对——腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶——来引导细胞。这方面的研究人士曾说:“我们可以把合成生物学理解为利用自然生物学中细胞的作用,对其进行重新编程,从而产生的新的有趣的东西。比方说酵母,我们一般用它来制造啤酒,现在可以用它来制造某种花香。”

当然,为DNA编程比为计算机编程更难,但进展非常快。合成生物制造通常需要用大型发酵罐来装经过基因改造的微生物,比如从成品中过滤出的酵母菌。这种制造技术消耗的能源很少,但还未大规模应用。

从基因片段、dna分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成,合成生物学正在快速发展。围绕细胞结构和功能方面的本质问题,以及细胞的工程改造、人工细胞等前沿科技,第五届世界顶尖科学家国际联合乐鱼论坛“探究合成细胞”分论坛在11月7日于上海科学会堂举行,对该领域的当下进展和未来发展进行了热烈探讨。最近归国的结构生物学家颜宁和她的团队以解析蛋白质闻名。种种迹象表明,生物技术的研发已经引起人们的足够重视,现代生物技术迅猛发展,包括合成生物学、细胞工程、生物化工等学科均取得了一系列重要进展和重大突破。从长期来看,生物制造作为一种革命性的生产方式,将进一步受到市场的认可与追捧。

生物技术的研究离不开环境安全、设备齐全的乐鱼,从等级上来划分,生物安全乐鱼可以分成一级、二级、三级、四级,即P1乐鱼、P2乐鱼、P3乐鱼、P4乐鱼,安全防护等级从低到高,一些科研高校、医院、生物技术研发企业都会有自己的生物安全乐鱼,满足自身教学需要或是生物技术研发。

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