作者:沈春蕾 丁宁宁 来源:中国科学报 发布时间:2017/10/16 9:25:22
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杰·基斯林实验室:合成生物学让中药迸发新活力

基斯林院士(左三)参观合成生物学实验室。

樊建平院长(左二)向基斯林院士赠送纪念品。

与会人员见证了樊建平与基斯林的签约。

■本报记者 沈春蕾 见习记者 丁宁宁

美国工程院院士杰·基斯林(Jay D. Keasling)通过多年研究发现,中国传统中药蕴藏的活性分子具有成为创新药物的巨大潜力。于是,他决定在中国新建一个合成生物学实验室,重点进行中药资源的合成生物学创新性研究。

日前,杰·基斯林实验室在中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)成立。深圳先进院院长樊建平告诉《中国科学报》记者:“杰·基斯林实验室的成立,结合深圳先进院团队的已有积累,将有力促进中药资源的合成生物学创新开发与商业化。”

美国院士主动约访

今年1月,深圳先进院医药所合成生物中心主任刘陈立收到了一封来自大洋彼岸的邮件,邮件内容表达发件人想来深圳看看,并谈谈潜在合作,而发件人正是杰·基斯林。

杰·基斯林现任美国劳伦斯伯克利国家实验室生物科学首席科技官、美国生物能源联合研究所CEO、美国加州大学伯克利分校合成生物学工程研究中心主任等职务,曾荣获“国际埃尼奖”“海因茨奖”“国际代谢工程奖”等国际奖项。

杰·基斯林作为合成生物学领域的一位大牛,开创性设计构建了生产抗疟药物青蒿素的微生物,变革了中药提取青蒿素的传统手段;他还作为发起人先后成立了美国上市公司Amyris、LS9公司及Lygos公司,是合成生物学产业化及商业化最成功的典范之一。

不难发现,杰·基斯林在合成生物学研究和应用领域均享有较高声望,他为什么要来中国呢?他的回答是:“铁皮石斛、天山雪莲、人参、何首乌、茯苓、灵芝、珍珠、冬虫夏草、苁蓉等传统中药里的活性分子吸引了我,这些都有望成为创新药物。”

杰·基斯林还指出:“中药材植物的天然活性分子含量低,难以分离提取;且结构复杂,难以化学合成,以抗疟疾药青蒿素、抗癌药紫杉醇、抗艾滋病毒药蔓生素、止痛药萨尔维诺林等为代表。”

为了尝试突破以上困境,杰·基斯林决定近距离开展研究。通过几轮邮件沟通,杰·基斯林于今年8月访问深圳先进院,商定共建实验室事宜。

落户深圳植根创新

据悉,杰·基斯林之前曾跟国内多家从事合成生物学研究的单位均有过接触,比较之后才决定选择深圳先进院。

合成生物学是本世纪发展起来的崭新交叉学科领域,它汇聚生命科学、工程学和信息科学,在认识生命和生物制造方面显示了强大的生命力。达沃斯世界经济论坛与麦肯锡全球研究所发布的报告都将合成生物学评价为改变未来人类社会的颠覆性技术。

而深圳是一座年轻、开放、创新的城市,充满活力,每年对于研发投入超百亿元。先进院合成生物中心PI们陆续选择回国也是看准了合成生物学正处在生机勃勃的发展初期,适合在深圳这片创新的土地上植根,并带动和引领生物技术的快速发展。

近年来,在合成生物学发展的方向上,深圳已经迈出了具有自身特色的一大步,深圳市也十分重视合成生物学相关的科研和产业发展。深圳市科技创新委员会书记邱宣表示,深圳正在推进的“十大行动计划”已将合成生物学重大科学基础设施列入其中。

杰·基斯林获悉此消息非常振奋。他认为:“如果深圳可以建成全球最大的合成生物学自动化设施平台,对深圳乃至中国经济将有巨大促进作用,也会对世界作出重要贡献。”

距离与杰·基斯林院士第一次正式会面仅过了一个月时间,杰·基斯林实验室就正式落户深圳先进院,并且实验室的知识产权归属将属于深圳先进院。樊建平表示:“杰·基斯林实验室不是先进院的第一家中外合作实验室,之前先进院与麻省理工学院共建了SIAT-MIT麦戈文联合脑认知与脑疾病研究所,先进院共建的脚步将继续向前,今年11月合成生物中心还将再建一个中外实验室。”

全球招聘集聚人才

如今,杰·基斯林正忙着为自己的实验室在全球招募人才。10月末,他将亲自在深圳先进院组织面试。未来,随着海内外高端人才在深圳集聚,这里有望成为科研和创业的中心。

樊建平指出:“深圳先进院作为纽带,将促进杰·基斯林与中科院的广泛合作,带来一大批高水平优秀人才与前沿项目,助力深圳的生命科学研究实现跨越式发展,并率先形成合成生物学新兴产业。”

据悉,深圳先进院成立十年来,已从全球范围内吸引了众多杰出学者,组建有7个国家级创新载体,19个中科院/省级载体。其中合成生物中心已全职引进了来自哈佛大学、耶鲁大学、纽约大学、杜克大学等国际著名学府学成归国的科学家,组成了一支多学科交叉的前沿创新队伍。

杰·基斯林实验室的成立,通过合作生物学技术,将创新利用传统中药有效成分。实验室通过改造微生物或植物细胞,以生物合成手段生产植物药活性分子。刘陈立指出:“这一研究方向,需要对大量植物及微生物的代谢通路进行解析、设计、重构,对于高通量自动化的实验条件需求强烈。”他进一步解释道,“合成生物学学科集成性及其研究对象的高度复杂性,决定了其需要大量的工程化试错性实验,即需要快速、高效、低成本地完成‘设计—合成—测试—学习’这一循环研发过程。”

目前,杰·基斯林已经将聚酮合成酶杂合改造,用于染料、香料、新抗生素等化学品合成的成果,他还将与深圳先进院合成生物团队探讨该成果在深圳市转化落地的可能性。

《中国科学报》 (2017-10-16 第5版 创新周刊)
 
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