合成生物入潮流，蛋白代谢提效能；
发明专利二十二，连摘科技一等奖。
产业成果显威能，学术研究攀巅峰；
勇创馨海科技业，引领合成生物学。
-- 22级浙大MBA 李琼
近日，由浙江大学MBA教育中心主办、浙江大学医疗健康产业MBA项目承办的【惟学无界】紫金健康论坛第30期“合成生物学与生物制造”活动如期举行。此次活动邀请到了浙江大学化学工程与生物工程学院教授、博士生导师于洪巍老师，给MBA学子们带来了一场产学研深度结合的讲座。于教授分享了“合成生物学是什么？合成生物学怎么做？合成生物学有什么用？我们做了些什么？”等4个方面的内容，从学术界、产业界以及创业的视角分享了对合成生物学的理解。浙江大学医疗健康产业 MBA 项目学术主任邢以群教授一同出席了此次活动。
嘉宾介绍
于洪巍 教授
长期从事生物催化与生物合成研究，以第一完成人获得了中国发明专利授权22项。其工业化成果连续荣获浙江省药学会科技进步一等奖和中国石油和化学工业联合会技术发明二等奖，并于2015年创立了杭州馨海生物科技有限公司。
01合成生物学时代背景
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首先，于教授给大家介绍了合成生物学的时代背景。于教授谈到，合成生物学是21世纪的生物学工程化的代表，被称为第三次生物学革命。它的出现对全球科技经济产生了战略影响，是未来各国科技发展的重点。合成生物学通过基因组测序和基因组设计合成，可以读取自然生命信息，并创造出人工生命信息，从而开辟了人造生命领域。
1953年，人类发现了DNA结构和中心法则，开启了第一代生物学革命；1990年，人类基因组计划的实施，标志着第二代生物学革命的开始；而21世纪的合成生物学则代表着第三代生物学革命的来临。
合成生物学的发展对全球科技经济产生了战略影响。2009年，美国科学院出版了《合成生物学：对国家建设的启示》研究报告；2014年，美国国防部提出合成生物学是未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域之一；2016年，英国发布了《生物经济的生物设计-合成生物学战略计划2016》；2018年，美国EBRC发布了以合成生物学为核心的下一代生物经济研究路线图。同年，国家重点研发计划“合成生物学”重点专项启动。相关研究表明到2025年，合成生物学产业规模约1500亿美元，复合年均增长率为23%。
在国内，合成生物学已成为“十四五”规划和2035年远景目标纲要中的重点发展领域。国家重点研发计划中，除了“合成生物学”专项，还有“绿色生物制造”、“生物与信息融合”、“中医药现代化研究”、“可再生能源与氢能技术”等专项，表明了国家对合成生物学发展的高度重视。
02合成生物学是什么？
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接着，于教授为大家解答了合成生物学是什么？合成生物学是一种将生命系统工程化的技术，其内涵包括设计和重设计。通过基因合成和细胞的人工设计与合成，合成生物学可以重塑现有的细胞并制造全新的细胞，创造出可预知、可再生、功能明确的生物有机体，以满足社会的需要。
合成生物学是一种重塑生命的新领域。它的核心是基因合成，通过将DNA序列按照设计要求组合成新的基因，从而产生新的生命体。同时，合成生物学还可以通过人工设计和合成细胞，改造现有的细胞或制造全新的细胞，创造出具有特定功能的生物有机体。
合成生物学的目的是创造可预知、可再生、功能明确的生物有机体，以满足社会的需要。它是一项将生命系统工程化的技术，可以为医药、环保、能源等领域带来革命性改变。合成生物学让生命的设计和创造成为可能，将为人类社会带来全新的产业和商业模式。
03合成生物学怎么做？
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于教授谈到，合成生物学研究思路可以分为建物致知和建物致用。通过人造生命了解基础生物法则，以及通过人造细胞工厂进行高效生产。
在合成生物学中，基因组测序技术的发展是至关重要的。人类基因组计划的实施，推动了DNA测序技术从第一代到第三代的快速发展。如今，仅需小于一天和500美元的成本，就可以完成一次高通量的DNA测序。此外，DNA合成技术、组学分析技术和基因编辑技术的发展也为合成生物学提供了重要的支撑。
酶定向进化是合成生物学中另一个重要的技术。通过随机突变酶基因产生大量突变体，结合高通量刷选方法，可以定向筛选出具有所需酶活性的变异体。这种技术可以用于构建具有特定功能的生物有机体，从而实现高效生产。
04合成生物学有什么用？
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合成生物学是一项具有广泛应用前景的技术，于教授给现场MBA学子们分析了其主要用途，他谈到合成生物学可以用于生物制造，且具有环境友好、催化效率高、选择性好等优点。同时，合成生物学可以实现可重构、定向改性合成步骤，匹配生产过程，同时可有效地实现节能、减排和降耗。因此，生物制造产业将快速发展，合成生物学有望助力生物制造，并替代传统化学工艺。
青蒿素的微生物合成是合成生物学的一个经典案例。青蒿素是中药青蒿中发现的抗疟疾药物，但原植物中含量较低。2013年，美国Amyris和法国Sanofi通过青蒿酸生物合成与化学转化，成功实现了青蒿素的商业化生产。这一过程历时10余年，建立了药用植物活性成分的新型生产模式，极大地促进了青蒿素的生产和供应，同时也为其他药物的生产提供了新思路。
05我们做了什么？
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最后，于教授谈到，营养品的生物合成是合成生物学的一个重要应用领域，包括维生素A、维生素E、叶黄素和虾青素等。传统的营养化学品生产方式包括化学合成和植物提取，但这些方法具有成本高、生态破坏等缺点。基于细胞工厂的生物制造可以克服这些问题，从而实现营养品的高效生产。
在营养品的生物合成中，代谢改造酿酒酵母可以高效合成虾青素和叶黄素，生育三烯酚的发酵法可以合成维生素A，而视黄醇与视黄酸的选择性生物合成可以实现视黄素的生物合成。这些技术的发展，使得营养品的生物合成成为可能。
除了营养品的生物合成，手性化学品的生物合成也是合成生物学的研究重点之一。目前，已对甾体化合物、农药、手性砌块等进行了深入研究，以期通过代谢改造、基因调控等手段，实现手性化学品的高效生产。
产学研打通，于教授在合成生物学研究中进行了深度的创业实践。他于2015年创办了杭州馨海生物科技有限公司，专注于酶制剂、手性药物中间体、生物合成等产品的研发、生产与销售。公司以“求是索新、无问西东”的理念不断吸纳优秀的专业人士，生产基地即将成型，研产融合更趋深入，产品管线日渐丰富。这种产学研融合的实践，不仅有助于将学术成果转化为实际应用，还有助于促进生物技术领域的发展。
浙江大学医疗健康产业MBA项目学术主任邢以群教授进行总结致辞。邢教授坦言，本次讲座更多的是与大家一起学习于教授带来的前沿科技。合成生物学由于其绿色、环保、效益高的特性，必然会是未来的发展方向。前沿技术的发展永远都有自身的窘境，如研究大于应用、市场规模过小等，而这并不影响其未来发展的加速度。合成生物学与生物制造已经看到了产业雏形，但仍需要持续坚持与努力。我们管理学院的人，也要为各类科研成果的商业化做好准备，医疗健康产业MBA班培养的是面向未来的人，这就不止是局限于普及的技术，更多还要跟踪前沿的科技，坚持技术+实践，培养符合时代发展的开阔视野。最后，也欢迎更多人继续参与紫金健康论坛的其他讲座。
来源：浙大MBA
