作者:许婧 郑颖 丁陈君 郭艳 来源:中国科学报 发布时间:2012-11-21
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环球科技参考
 
合成生物学:生物研究安全性探讨
 
日前,欧委会发布分析报告,综述了合成生物学领域的最新进展,并试图找出一些能够避免非自然生物对自然生物和生态系统产生干扰的方法。他们建议建立一道“防火墙”来防止两者之间的基因交互。
 
合成生物学是一门利用工程学方法来研究如何简化与修改天然体系的新兴学科。其应用领域包括工业生物技术、保健、能源与环境等。在环境方面,目前的研究热点是,污染监测的细菌合成、被污染场所的清洁,以及生物柴油产量的提高。
 
欧盟METACODE项目资助的一项研究正在探索生物研究安全性问题,希望能够找到控制基因工程和合成生物学发展的新方法。研究表明,转基因生物的DNA已经在实验室外开始延续,美国匍匐翦股颖和墨西哥玉米都受到了影响。这种非自然生物和自然生物的相互作用很可能对环境造成不良影响。为了避免这一现象,有专家建议给合成生物设定基因密码,阻止其通过DNA或各种XNA所含遗传信息进行传播。
 
生物体以DNA为主导,所有类似XNA的遗传物质在生物体中一般都不表达,对自然生物的基因组无影响。而转基因生物则并非如此。科研人员将这一区别称为“基因防火墙”。欧洲和美国已经开始仔细检查不受抑制的转基因生物给环境带来的危险。研究者们建议将这项工作纳入与合成生物学相关的健康与环境风险讨论框架之中。
 
在成果发布方面,越来越多的合成生物学家开始意识到有必要以一种负责且公正的方式进行相互配合。其团体需要对来自其他科学家及非科学家的反馈意见进行响应。欧委会已经通过第七框架研究计划对合成生物学领域的这种响应行动进行资助,推动其发展,鼓励科学家们与公众接触,重点关注生物研究安全性、伦理道德和管理方面的问题。(许婧)
 
英国启动剑桥生物科学集群建设新计划
 
以英国剑桥大学为核心的三家领先科研机构近日将开启新一轮开放创新计划——剑桥生物科学信息集群建设,目的是通过机构合作共同开发新的医疗方法和手段。三家合作机构分别为:
 
巴巴拉汉姆研究院——包括生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)资助的巴巴拉汉姆研究所及其下属的35家生物医学早期孵化企业、Neusentis公司——辉瑞制药公司的分公司、MedImmune公司——阿斯特拉泽尼卡制药公司旗下的生物制品公司。
 
借由此次大规模合作和“开放式创新”的开展,可以促进各机构间知识流的传播,更好地抓住创新机会和减少早期评审的障碍。尽管Neusentis 和MedImmune两家公司不在校区,但它们将以参加学术研讨会和校区其他活动,共享学院的专业知识和技术基础设施的方式,成为巴巴拉汉姆研究学院科学社区的重要组成部分。相应的,两家公司也将向学院开放它们的机构,提供学院没有的资源、技能和技术服务。
 
巴巴拉汉姆生物科技公司的执行总裁德里克·琼斯将负责生物集群的校园设施建设。他介绍说,此次集群建设将从基础设施、能力和资源三方面展开,学院将在两家公司的大力协助下创建更加广泛的科研社区,并将于近期启动以合作关系为基础的特别计划和项目。(郑颖)
 
超级工程菌或解决全球环境问题
 
由于代谢工程可以增加微生物生产化学品产量,韩国先进科学与技术研究所教授Sang Yup Lee的研究小组拟利用代谢工程开发应对全球环境问题的解决方案。例如,聚乳酸(PLA)以及其他聚合物可以通过大肠杆菌的代谢工程菌直接发酵可再生资源来生产。
 
微生物自身代谢产生化学品的过程往往效率很低,科学家希望利用代谢工程来提高微生物的这些性能。代谢工程已由最初的遗传修饰微生物细胞发展到现在与系统生物学和合成生物学的有效整合。系统生物学是生物学研究一个相对较新的方法,着眼于整个细胞系统内复杂的相互作用,它有助于科学家全面认识细胞内代谢反应及其如何被基因调控的机制。
 
合成生物学设计、构建新的生物功能和系统,其设计的新基因、模块和电路可用于调节细胞代谢,以生产更多所需的生物制品。
 
研究小组应用系统代谢工程策略,这种策略已成功地应用在许多化学品、燃料和材料生产上,包括丙醇、丁醇、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、琥珀酸、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和PLA等。(丁陈君)
 
欧盟未来10~15年深海和海底研究路线图
 
欧洲联盟最新的深海和海底前沿项目(DS3F)将欧洲主要的海洋研究中心和大学的科学家召集起来讨论一些主要的研究问题,未来10~15年中,这些问题需要在与深海生态系统、气候变化、地质灾害和海洋资源相关的海底取样中得以解决。
 
该项目的目的是,在欧洲范围内在最广泛意义上提供面向可持续性海洋资源管理的路径,制定海底取样战略,从而提高对深海和海底过程的认识。
 
基于上述情况设立了9个工作包(WPs),其中WP1~WP3主要关注生命科学,WP4~WP6主要关注地球科学,WP7和WP8解决实现WP1~WP6目标所必要的基础设施,WP9将所有相关事情联系起来,主要由科学与决策之间的管理、推广和界面组成。
 
在30个月的协调行动中,在比利时布鲁塞尔和西班牙锡切斯举行了8个专家研讨会和2个大型会议,相关结果可以归纳如下:
 
1.深海和海底包含一个巨大的物理、矿物和生物资源库,这些资源很快将面临开发。评估所涉及的机遇和风险需要一个对优质深海研究的庄重承诺。
 
2.欧洲在很多领域拥有尖端技术的潜力,包括在可再生能源领域的钻井和监测技术。科学的海洋钻井在一些方面将持续发挥重要作用,比如在资源的勘探,在获取生态系统和地球气候敏感性的估计,或者提高关于管理海底地质灾害的过程和复发间隔的控制因素的认识等方面。
 
3.在欧洲,也需要科学的专业技能来在商业开发之前、中间和之后为决策者确定环境保护措施的框架和开展生态影响评估。接受这些社会挑战将加强欧洲的科学和教育网络,促进世界级技术和产业领导力的发展。(郭艳)
 
《中国科学报》 (2012-11-21 第2版 国际)
 
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