化学生物协同

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丁奎岭院士:化学合成要被生物合成取代了吗?
合成生物学与绿色生物制造· 2025-06-16 18:58
化学与生物合成的协同发展 - 化学与生物合成的核心目标是实现化学键的高效活化、断裂和重组,通过协同提升工艺效率和降低成本 [2] - 化学合成不会被生物合成完全取代,关键在于发挥各自优势形成互补 [4][5] - 典型案例包括青蒿素生产(生物法转化糖类为青蒿酸,化学法优化氢化/氧化步骤),上海交大与复星医药合作完成500升反应釜规模中试 [6] - 天津工生所实现二氧化碳到淀粉的转化,化学法生成甲醇,生物法合成淀粉 [6] 技术融合与创新应用 - 仿生催化通过模拟金属酶机制设计高效催化剂(如诺奖催化剂),推动复杂分子合成 [7] - 人工酶技术结合化学催化剂与蛋白体系,突破传统酶催化限制,开辟新合成路径 [8] - 组合生物合成通过基因组编辑生成非天然产物,化学方法提供前体物质并修饰,提升分子多样性 [9] 三大生命物质合成的进展与挑战 - 核酸合成需突破非生命分子嵌入基因组的技术瓶颈以实现人工合成基因组目标 [11] - 蛋白质合成中化学生物结合潜力显著,尤其在高效合成与功能优化领域 [12] - 糖类合成因结构复杂面临挑战,液相合成等精准技术正在发展,化学生物协同应用前景广阔 [13] 未来技术发展方向 - AI与大数据将加速基因组挖掘、分子设计及合成路径优化 [14] - 深海科学计划(如交大"维纳斯模型")展示极端环境下蛋白质与酶改造潜力 [15] - 国家层面需加强顶层设计,支持青年科研人员在医药、材料、能源等领域的交叉创新 [16] 行业活动与平台 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)8月于济南举办,聚焦AI+生物制造、绿色化工等议题 [17] - 全球生物基与生物制造产业服务平台提供行业资源整合 [18]