资讯

<正>酿酒酵母活性染色体成功合成中国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体,标志着人类向"再造生命"又迈进一大步。中国也成为继美国之后第二个具备真核基因组设计与构建能力的国家。相比于原核生物基因组合成,动物、植物、真菌等真核生物具有多条线性染色体,生命形式更为复杂丰富。研究人员利用小分子核苷酸精准合成活体真核染色体,首次实现     

合成生物学赋能：从学科发展到产业转化

合成生物学通过引入工程科学“自下而上”认识生命体系的理念,在生命科学研究中采用“设计—构建—测试—学习”迭代的研究范式,并在基因组和系统生物学的基础上,构建工程化的新生命体系,为生命科学提供了“从创造到理解”的新途径,不仅颠覆了从整体到局部的“格物致知—还原论”的传统研究策略,还开启了理解生命本质的“建物致知”新文化。同时,合成生物学将生物技术由“模拟自然过程”和“遗传工程改造”上升至“定量理性设计”和“标准化构建测试”的高度,推动生物工程和代谢工程朝着对标生命过程的高效率、普适性的工程化“重编程”,甚至是“从头构建”的新高度,以实现“建物致用”的目标。文章梳理了合成生物学近年来在生命科学基础研究中“建物致知”方面的重要进展,列举了其在化工、医药、食品、环境等应用领域中“建物致用”的具体案例,展现了合成生物学对人类社会全面发展正在发挥的重大影响,强调了为确保合成生物学的健康、快速发展,构建会聚生态系统与治理体系的重要性。     

书写药物化学新篇章——记北京理工大学化工与环境学院副教授武钦佩

二十世纪,人类在探索未知世界的征途上留下了坚实的足迹,与人类生命健康休戚相关的医学领域已然是成就斐然,绝大多数传染病或被消灭或得到了基本控制。然而,这并不意味着人类健康的隐患已不复存在,其形势依然并不乐观。在这样的情形之下,作为一门建立在化学学科和生物学科基础之上,致力于分子设计、合成、生物活性和药物性质研究,用于预防、诊断和疾病治疗的学科——药物化学显然将会拥有更为广阔的发展空间。     

为国家绿色发展贡献高分子力量——记同济大学材料与工程学院研究员朱云卿

正20世纪早期,纤维、橡胶、塑料……给人类的生存带来了极大的惊喜和便利。这是第一代高分子材料,它们的出现让人们可以更加自由地在自然中生产、生活。20世纪中期,高密度聚乙烯和聚丙烯的合成及工业化生产,以其稳定性较好的化学性能赢得了人们的厚爱,今天已成为产量最大、用途最广的合成高分子材料。20世纪中后期,生物学家R·B·Merriffield将功能化的聚苯乙烯用于多肽和蛋白质的合成,大大提高了设计生命物质合成的效率,开创了功能高分子材料与     

设计生命:合成生物学的安全风险与伦理挑战

合成生物学的快速发展引起学界的广泛关注。合成生物学的工程特性赋予其“设计”和“重构”的实践内涵,人为设计的生命得以加入传统的以DNA为基础的生命进化进程,进而引发了一系列安全风险和伦理问题。文章探讨了合成生物学发展历程中的标志性事件所引发的伦理争议,剖析了合成生物学面临的安全风险、伦理困境及其诱因,在借鉴欧美国家监管机制的基础上,提出我国合成生物学伦理监管的思路。     

“合成生物学”研究前沿与发展趋势

合成生物学是关于设计和重新合成生命的一门新兴交叉融合性学科,是利用基因组测序技术、计算机模拟技术、生物工程技术和化学合成技术等,在工程学思想的指导下,通过设计生命、合成再造、重塑生命,开创全新科学研究模式,在生命科学、化学、材料学、医药与健康等多领域形成颠覆性技术。随着合成生物技术和基因编辑技术的迅速突破,合成生命有可能成为我国实现颠覆性原始创新的领域之一,为全社会带来全新的机遇与挑战。本综述围绕第193期"双清论坛"展开,聚焦于基础研究与应用基础研究,总结了"合成生物学"的研究进展、发展趋势和前沿科学问题;结合我国在该领域的研究现状和优势,分析和凝练了我国亟待关注的重要基础科学问题,探讨了前沿研究方向和应重点关注的科学问题。     

中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所

正中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学平台始建于2013年8月,2017年12月2日在中国科学院院长白春礼院士和深圳市副市长艾学峰的见证下成立为合成生物学研究所(以下简称"合成所")。合成所采用合成生物学的工程化设计理念,专注于人造生命元件、基因线路、生物器件、多细胞体系等合成再造研究,旨在揭示生命本质和探索生命活动的基本规律。研究所积极开展面向市场     

创新政策体系 保障合成生物学科技与产业发展

近年来,合成生物学飞速发展,为生命科学研究带来了新思维、新方法,不仅极大提升了人类对生命本质的理解,由此催生科学与技术、文化与产业的革命,也引发了合成生物学领域在研发投入、产业转化、教育培训、知识产权、公众认知,以及伦理和生物安全监管等方面的讨论。文章梳理了合成生物学科技与产业发展在政策与管理方面的挑战,以及已有的一些策略和实践,提出加强顶层设计、明确监管责任,建立技术标准、规范市场准入,重视教育培训与科普宣传平台建设,构建政府部门、科技界、教育界、产业界、公众共同参与的创新政策体系及综合治理体系等建议。     

合成生物与生物安全

合成生物学基于生物、化学、物理、计算、工程等多学科交叉,对生物体以工程化的方式重新设计甚至是从头合成,将克服自然进化的局限,创造超越自然生命能力的合成生物,不仅对探索生命活动基本规律具有重要科学意义,也在工农业生产、环境保护、健康保健等领域具有巨大应用前景。随着合成生物技术发展的日新月异,合成生物的应用范围日益广泛,如何保障合成生物的生物安全性成为一个极其重要并且亟待解决的关键问题。合成生物学研究中大量涉及来自于病毒、致病性细菌和真菌的强毒力基因元器件,且被设计和使用的毒性基因元件和调控元件的数目也从少数几个跃升为几十个、上百个,乃至整个基因组的重新设计和编辑改造。如果缺乏有效管控或被恶意谬用,这些人工合成生物体可能会对生态环境平衡、公共卫生安全乃至国家国防安全造成威胁。因此,在人工设计和改造生物体的过程中,必须建立系统的防范和监控体系,设计有效的方法和技术来阻止人工生命体在野外环境下的复制和增殖、遗传信息的漂移以及阻断其进化出新的环境适应性,做到完全的人工改造生物隔离,达到真正的人工可控生命目标,确保其生物安全性。文章综述了合成生物学的研究进展和合成生物潜在的生物安全性威胁,以及合成生物的生物安全性防控设计策略,并对相关安全政策规章的制定给出了建议。     

设计婴儿技术蕴含的生命价值分析

设计婴儿技术具有一系列医疗及生命伦理价值,对于人类的生活产生了极其重要的影响。本文基于社会现状的调查,结合二胎政策下减少出生缺陷、提高人口素质的课题,对设计婴儿技术进行较为深层的伦理学分析,从设计婴儿技术的生命存在价值、生命质量价值和生命社会价值论述该技术对生命和社会的意义与价值。     

倪挺:探索基因调控之复杂

<正>基因在肉眼看不到的世界里演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程,100多年来,科学家们通过解读基因储存的生命遗传信息,逐渐揭开了人类生命活动基本过程的面纱。专家简介:倪挺,1977年生于江苏省启东市,复旦大学生命科学学院教授、博士生导师。主要借助高通量测序技术及现代分子生物学等手段研究真核生物转录组的复杂性以及细胞衰老基因表达调控的分子机制。在Nature、Nature Methods、PNAS、     

人造生命技术及其伦理学讨论综述

生命科学的迅猛发展不可避免地涉及人类自身,随着后基因组时代的到来,合成生物学、人造生命技术的发展必将广泛地应用于能源、环境、材料、医药等诸多领域,因此科学技术进步与传统伦理之间的矛盾也必将出现,从而影响和改变人类未来的生活。     

人造生命技术及其伦理学讨论综述

生命科学的迅猛发展不可避免地涉及人类自身,随着后基因组时代的到来,合成生物学、人造生命技术的发展必将广泛地应用于能源、环境、材料、医药等诸多领域,因此科学技术进步与传统伦理之间的矛盾也必将出现,从而影响和改变人类未来的生活。     

资讯

正最简人造细胞美国科学家近日宣布,他们设计并制造出最简单的人造合成细胞,是生命世界中基因数量最少的有机体,但依然具有自我复制能力。2010年,该团队合成丝状支原体基因组,然后将其移植入一种细菌里,制造出被称为Syn1.0的合成细胞。这是在世界上首次制造合成生命,当时曾引起科学界轰动。现在,研究人员在首个合     

植物世界

植物是大自然赋予人类最宝贵的财富，堪称生命之源。人们的衣、食、住、行都离不开植物。植物世界作为天然的基因库，通过代谢、合成和分解为维护地球生态环境和物质循环，提供了极其重要的依托。     

2012：科学探索展望

据国外媒体报道,对于2012年,人类有太多的美好愿望与期待,其中包括科学探索领域的重大突破与进展。美国《连线》杂志网站近日展望了2012年最令人期待的六大科学探索,如火星科学实验室登陆、探测南极冰下湖泊、研制合成生命等。     

“合成”开启新未来——访清华大学生命科学学院研究员、青年“千人计划”获得者戴俊彪

2011年,Nature杂志刊登了世界上首个真核生物染色体的人工合成及功能鉴定,启动了人类合成真核生命的旅程。就职于清华大学生命科学学院的戴俊彪博士是参与该项目中的的唯一一位来自中国大陆的科学家。在过去的十几年里,他以酵母为模式生物,研     

基因组的设计与工程化构建

合成生物学是利用工程化的思想来设计和构建新的生物基因组,是近年来的研究热点。近年来,对原核细胞支原体天然小基因组进行从头合成并进一步设计与构建最小基因组,对原核模式生物大肠杆菌基因组的不断删减及全基因组密码子简约化设计与人工合成测试,以及对真核模式生物酿酒酵母基因组人工设计与合成测试都取得了很大成功,极大地促进了我们对生命的理解。我国的基因组的设计与工程化构建方面的研究虽然起步较晚,但近年来取得了国际瞩目的成果。基因组的设计与构建为深入了解生命起源与进化,并为进一步构建具有强大应用功能的新型生命体奠定了基础。     

建筑给排水设计中的环保问题分析

水是人类生命的源泉,而当今社会的迅速发展,人类的经济活动也给水资源带来了很大的破坏,越来越多环境问题层出不穷,使得水资源匮乏、水资源浪费和污染也成为了巨大的难题。从建筑给排水设计角度出发,从建筑给排水设计中的节能、节水以及防止二次污染方面进行了分析提出合理节约水资源的对策。     

合成生物学及其在生物制造领域的进展与治理

合成生物学是利用工程学的设计原理改造和优化现有自然生物体系,甚至从头合成创建具有特定功能的人工生物体系,在深入理解生命本质的同时,实现在能源、材料、食品、医药、化工、环境和农业等领域的广泛应用.本世纪以来,合成生物学研究发展迅速,已经取得了一系列突破性的成果.本文简要综述了合成生物学的概念理论、技术方法和功能应用主要发展概况及其生物安全风险管理,并且就其在生物制造领域的应用进行了重点阐述,并对其未来发展,尤其合成生物学发展需要点解决的问题进行了展望.