第72次:“合成化学”对话“合成生物学”

日期:2017年12月13日-14日

地点:中国科学院上海有机化学研究所

依托单位:

  • 嗜盐微生物底盘细胞的构建与应用

    演讲人:陈国强

    工业生物技术由于高耗能、耗水、设备投资巨大、工艺复杂等缺 点,还不具备与石油化工的竞争。为了克服这些弱点。我们以嗜盐 菌作为底盘生产生物材料聚羟基脂肪酸酯 PHA 为例,对嗜盐菌进行 从头改造,使其能在无灭菌和连续工艺过程中、利用海水为介质高 效生产各种生物塑料 PHA。该菌通过合成生物学的改造,已经完成 了混合碳源利用、基因组的修改、超高 PHA 积累(92%)等工作。 我们的工作表明,通过对嗜盐微生物体系的系统改造,可以实现生 物制造的开放和连续化,使生物制造在工艺的复杂性方面有大幅度 的降低。其中,我们的嗜盐微生物体系首先实现了合成生物学的改 造,可以实现多种 PHA 材料的生产。合成生物学改造的嗜盐微生物 体系还可广泛用于生物燃料、小分子化学品和生物材料的生产。我 们开发的利用嗜盐菌的―节能、节水、连续的生物制造新技术‖,在 2-3 年后将大幅度降低生物基产品的生产成本,使生物基产品竞争性 大幅度增强。

  • 立足具有重要生物功能的天然产,探索高效合成新方法

    演讲人:杨震

    天然产物经过亿万年的进化不仅是发现药物先导化合物的重要 源泉,而且是从事化学生物学和药物学的研究的有效工具。在人类 的发展过程中,由于活性天然产物的良好成药性,已经被用来治疗 各种疾病,并拯救了无数的生命。鉴于活性天然产物的重要成药性, 每年都有成千上万的活性天然产物被不断地从植物,微生物,海洋 动植物中分离出来。活性天然产物的复杂结构一直是激发合成化学 家不断创建高效的合成方法和合成手段的源泉。

  • Catalytic Asymmetric Hydrogenation

    演讲人:周其林

    The development of efficient chiral catalysts in terms of high enantioselectivity and high activity is always the central issue in the research area of asymmetric catalysis. Recently, we developed a number of chiral ligands having a chiral spirobiindane framework. The ruthenium and iridium complexes of these ligands showed high efficiency and high enantioselectivity for the catalytic asymmetric hydrogenations of ketones, imines, unsaturated acids, etc. These catalysts are also effective for the kinetic resolutions or dynamic kinetic resolution of chiral alcohols and amines via hydrogenation of ketone or ester groups in the molecules.

  • 技术进步与新药发现

    演讲人:蒋建东

    技术进步一直是推进药物研发的重要因素,从两百多年前的化学 技术,到一百多年前的微生物发酵技术,到七十年多前的病毒学技 术,到五十年前的杂交瘤技术及基因工程技术等,每一次技术进步 都带来丰硕的新药果实。今天,化学和生物学领域的技术日新月异, 并被大量地用于生物医药的研发,不断产生着新的前沿,开阔我们 的视野,例如,测序技术(一,二,三代),CAR-T 技术,合成生物 学技术,宏基因组技术,以及大数据和干细胞等。过去的 20 年里我 国科学家在药学相关基础研究领域获得的进展,都与新技术密切相 关,缩小了与西方国家的差距,原始创新成为关注点。在这次学术 交流中我们结合自身研究的内容,用一些化学和生物学领域的实际 例子介绍我国近年来获得的前沿进展,为开创中国特色的新药研究 提供参考。

  • 大数据时代天然产物创新研发的驱动力

    演讲人:邓子新

    尽管合成生物学在天然产物的开发和利用方面初步显示了特有 的优势,但是天然产物的基因元器件/基因簇的性能标准化检测和元 件库容量不足,创造新生物体系的理论和手段不齐全,底盘生物构建 不完备,依然是亟待解决的重要问题。加快天然产物高效优产的产业升级,仍需要进一步针对异源合成生物系统个性化的开展与合成生物 学模型设计为导向的功能元件催化活性、代谢途径、调控网络优化等, 实现对微生物天然产物合成途径的理性改造,从根本上解决天然产物 产业化发展的瓶颈。因此,合成生物学技术体系的发展完善,尚需要 各方面要博采众长,凝心聚力,加大人力物力的投入。相信合成生物 学的全方位纵深发展,必将会为我国今后依托天然产物产业的繁荣昌 盛提供重要的支撑。