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     

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     

合成生物学的医学应用研究进展

在医学应用领域,合成生物学以人工设计的基因线路改造人体自身细胞,或改造细菌、病毒等人工生命体,再使其间接作用于人体。这些经人工设计的生命体能够感知疾病特异信号或人工信号、特异性靶向异常细胞和病灶区域、表达报告分子或释放治疗药物,从而实现对人体生理状态的监测,以及对肿瘤、代谢疾病、耐药菌感染等典型疾病的诊断与治疗。文章将综述了合成生物学的医学应用领域近期的一些研究进展。     

合成生物学研究的进展

本文简要介绍了合成生物学发展的历史背景与定义,它的主要研究内容,包括基因线路、合成基因组、合成药物与生物基产品或材料等。探讨了合成生物学与基因工程的异同,介绍了合成生物学在中国的发展情况,讨论了伦理道德与安全问题,最后展望了合成生物学的发展前景。     

Science最新内容精选

合成生物学的魅力如同乐高玩具一样建造的细菌显示出合成生物学向基因模块的设计和建造发展的潜力,这种基因模块可以向已有生物系统中导入新功能,甚至可以建造出新的生物系统。这一新兴领域汇集了那些力求理解生命并制造新生物功能的生物学家、物理学家、化学家和工程师。本期杂志特刊关注合成生物学领域研究成果如何帮助我们理解生物学并造福人类的。     

中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所中国科学院合成生物学重点实验室

正中国科学院合成生物学重点实验室于2008年12月成立,是国内第一个合成生物学重点实验室。实验室定位为合成生物学应用基础研究。实验室以发展合成生物学基础理论和创新使能技术为主导,建立合成生物学关键工程平台;针对能源、环境、健康等方面的国家需求,在分子、细胞和微生物菌群等层次上,实施合成生物学创制;并通过转化研究,推动科研成果产业化。     

“合成生物学”研究前沿与发展趋势

合成生物学研究(syntheticbiology)是一门新兴研究领域,是生命科学在21世纪刚刚出现的一个分支学科。合成生物学是分子和细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学、计算机和工程等多学科交叉的产物。近年来合成生物学发展势头强劲,许多新的技术被应用到合成生物学领域,2010年人工合成生命的出现更是引起了舆论轰动和全世界的广泛关注。鉴于此,文章对合成生物学的研究进展与发展趋势进行了阐述,以供参考。     

科技快递

为何只有人类会说话？ 为什么人能说话而其生物学近亲黑猩猩却不能？美国研究人员发现,答案可能就在基因FOXP2上,这个基因的人类版本与黑猩猩版本仅有两点小小的不同,但却因此赋予人类独特的语言能力。FOXP2基因在人类语言功能形成过程中发挥着核心作用。这个基因会指导合成一种特殊蛋白质,这种蛋白质又会与DNA（脱氧核糖核酸）结合,     

合成生物学的发展与面临的科学任务

近十几年来,合成生物学研究引起世界各国的广泛重视。似乎合成生物学的发展已经进入到收获期,可以出现莫尔定律那样的爆炸式发展。本文从总结合成生物学发展现状出发,分析合成生物学目前面临的主要科学任务,着重指出合成生物学的应用还有待于相应基础科学研究的突破性发现,而这些发现定会产生于与生命科学交叉的学科边界上。从这个意义上讲,合成生物学属于交叉科学研究而不是简单的生物工程研究。本文最后对国家科技管理部门关于合成生物学研究的顶层设计做出一些建议。     

“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。     

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。     

合成生物学的发展路线及治理

合成生物学家的理想是逐步实现对物种基因和基因组的功能性修饰,创造出对人类有益并对自然界无害的新生物。尽管分子水平的研究仅有60余年的历史,但有必要充分认识合成生物学的复杂性。鉴于此,任重而道远的合成生物学研究路线图应该包括多学科的底盘物种系统研究、细胞水平的功能元件解析与移植、新功能物种的安全性与功能优化、生产型功能物种的再选育、后期的跟踪技术和应用评价等。除了明确科学界的路线图外,社会伦理、道德和法律等领域的讨论及研究也至关重要,关注治理问题可以规避风险,避免社会利益群体的冲突,造成难解的"死结",使科学成果成为无法利用的"夹生饭"。     

国际动态

癌症基因能合成修复血管新物质与癌症相关的基因通常被认为是“一群坏蛋”。不过,日本研究人员却利用与癌症相关的基因,合成了能修复血管、高效杀菌的新物质。     

合成生物学工业应用的现状和展望

通过合成生物学技术可以实现化学品的生物合成,从而为摆脱石油资源依赖提供了可能。合成生物学技术的发展极大地提高了微生物细胞工厂生产化学品的能力,创造的新菌种、新工艺可以有效替代传统工艺,显著降低污染,大幅减少能耗,提升传统发酵行业的技术水平。文章对利用合成生物学技术构建细胞工厂以及构建多酶分子机器来生产化学品的关键因素和典型案例进行了综述,并对合成生物学技术工业应用的未来进行了展望。     

我国合成生物技术产业发展战略及政策分析

合成生物技术产业的不断更新发展为人类社会所存在的一些较为难以突破的问题寻求到解决的方案,并且起到实质性的作用。合成生物技术产业简而言之就是利用合成生物技术的产业化发展,合成生物技术的发展基础就是基因、细胞这些微小单位,在此基础上进行相应的研究,主要研究方向就是生物产业的设计化、工程化,将基因与计算机编程、网络等相结合,进行各种传感性研究以及细胞编程的定向进化等,其对于社会的进一步发展有较为重要的导向作用。但其发展中的问题层出不穷,对于社会伦理、社会环境而言都是巨大的挑战。我国对于合成生物技术产业发展制定了一套合理科学的战略方针,以及针对其出现的问题提出相应的政策进行限制。     

植物细胞的工程师——记兰州大学生命科学学院副院长侯岁稳教授

出生在甘肃农村的侯岁稳,有着西北汉子的憨厚和质朴.有人说甘肃人认死理,在科研道路上跋涉近20年的他,衷情植物细胞生物学. 分布在植物表皮的气孔和扁平细胞,是研究细胞发育和功能的绝好模式体系,侯岁稳从事的植物细胞分子发育生物学、细胞工程研究,就是以拟南芥、水稻等为材料,利用突变体对其发育图式和形态建成现象、内在调控基因和信号转导机制进行研究,并将有用的功能基因应用在生产中.     

植物细胞的工程师——记兰州大学生命科学学院副院长侯岁稳教授

<正>出生在甘肃农村的侯岁稳,有着西北汉子的憨厚和质朴。有人说甘肃人认死理,在科研道路上跋涉近20年的他,衷情植物细胞生物学。分布在植物表皮的气孔和扁平细胞,是研究细胞发育和功能的绝好模式体系,侯岁稳从事的植物细胞分子发育生物学、细胞工程研究,就是以拟南芥、水稻等为材料,利用突变体对其发育图式和形态建成现象、内在调控基因和信号转导机制进行研究,并将有用的功能基因应用在生产中。     

合成生物学的发展、挑战及应对

通过操作DNA进而操控特定生物过程和生命性状一直是生物研究的热点问题。针对如何理性设计与深度改造生物系统这一难题,合成生物学这一综合了传统生物学、工程学与计算机科学的交叉学科应运而生,进而显现出举世瞩目的巨大潜力。然而,合成生物学的发展也面临着诸多挑战和风险。本文着眼于合成生物学的思想理念,对其理论与技术体系的发展现状、技术扩散所带来的安全问题以及将来合成生物学可能的发展趋势加以深入探讨。     

上海生物化学与细胞生物学研究所

中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所 (以下简称生化与细胞所 )成立于 2 0 0 0年 4月 30日 ,是由原中国科学院上海生物化学研究所和中国科学院上海细胞生物学研究所合并而成 ,为中国科学院上海生命科学研究院的成员。该所是我国生命科学领域一流的研究机构之一 ,拥有高水平的专业研究人员 ,在生物化学和分子生物学、细胞生物学的基础性和应用基础性研究方面都有很好的工作基础和成绩。中国科学院细胞库、中国细胞生物学学会挂靠该所。总体目标　建设国际一流的研究所。机构设置　设有 55个独立课题组 ,另设有分子生物学国家重点实验室…     

符合工程化需求的生物元件设计

从合成生物学的角度来认知生命,其本质是可数据化与可设计性。生命体中绝大多数的催化功能是由酶来实现的,因此催化元件是合成生物学中最核心的元件之一。序列决定构象,而构象则决定功能。基于空间结构的催化元件序列数字化设计,是合成生物学研究的重要热点和前沿领域。它既可为开发合成生物学功能器件,特别是全新化学催化器件提供大量原型分子,同时也为发展模块化、工程化调控元件提供设计模板和指导规律。文章针对近年来出现的生物元件,尤其是催化元件的前沿进展进行简要介绍。