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。

范德安建平(左二)向基斯林院士赠送纪念品。

与会者见证了范剑平和基斯林之间合同的签署。

■我们的记者沈春雷，见习记者丁宁宁

美国工程院院士杰伊·基斯林通过多年的研究发现，中药中含有的活性分子具有成为创新药物的巨大潜力。因此，他决定在中国建立一个新的合成生物学实验室，致力于中药资源合成生物学的创新研究。

近日，捷基斯林实验室在中国科学院深圳先进技术研究所(以下简称深圳先进研究所)成立。深圳高等研究院院长范剑平对《中国科学报》表示:“捷基斯林实验室的建立，加上深圳高等研究院团队的积累，将有力推动中药资源合成生物学的创新发展和商业化。”

美国院士主动提出参观

今年1月，深圳高等医学研究院合成生物学中心主任刘收到了来自大洋彼岸的一封电子邮件。电子邮件的内容表达了发件人想要访问深圳并谈论潜在的合作。发送者是杰伊·基斯林。

杰伊·基斯林目前是美国劳伦斯·伯克利国家实验室的首席科技官，美国生物能源联合研究所的首席执行官，以及加州大学伯克利分校合成生物工程研究中心的主任。他曾获得国际奖项，如“国际埃尼奖”、“亨氏奖”和“国际代谢工程奖”。

捷基斯林作为合成生物学领域的巨牛，创造性地设计和构建了生产抗疟药青蒿素的微生物，改变了传统的从中药中提取青蒿素的方法。他还创办了美国上市公司Amyris、LS9和Lygos作为赞助商，这是合成生物学产业化和商业化最成功的模式之一。

不难发现杰伊·基斯林在合成生物学的研究和应用方面享有很高的声誉。他为什么来中国？他的回答是:“我被铁皮石斛、天山雪莲、人参、何首乌、茯苓、灵芝、珍珠、冬虫夏草、肉苁蓉等中药中的活性分子所吸引，有望成为创新药物。”

杰基斯林还指出:“中药植物天然活性分子含量低，难以分离提取。且结构复杂，化学合成困难，以抗疟疾药物青蒿素、抗癌药物紫杉醇、抗艾滋病病毒爬行激素、镇痛药物林等为代表

为了试图突破上述困难，杰伊·基斯林决定近距离进行研究。通过几轮邮件交流，杰伊·基斯林今年8月访问了深圳高级研究所，并同意建立一个实验室。

扎根创新落户深圳

据悉，杰伊·基斯林之前已经联系了国内多家从事合成生物学研究的机构，经过比较后决定选择深圳高级研究所。

合成生物学是本世纪发展起来的一个全新的交叉学科领域。它融合了生命科学、工程和信息科学，在理解生命和生物制造方面显示出强大的生命力。达沃斯世界经济论坛和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人类社会未来的颠覆性技术。

另一方面，深圳是一个年轻、开放和创新的城市，充满活力，每年在研发上的投入超过100亿元。高级研究所合成生物学中心的项目总监选择了一个接一个地回国，这也是对合成生物学正处于蓬勃发展的早期阶段的一种认可，适合扎根于创新之地深圳，推动和引领生物技术的快速发展。

近年来，深圳在合成生物学的发展方向上迈出了具有自身特色的一大步。深圳也非常重视与合成生物学相关的科学研究和工业发展。深圳市科技创新委员会秘书邱璇表示，深圳正在推进的“十大行动计划”包括合成生物学的主要科学基础设施。

得知这一消息，杰伊·基斯林非常激动。他认为:“如果深圳能建成世界上最大的合成生物自动化设施平台，将极大地促进深圳乃至中国的经济发展，也将为世界做出重要贡献。”

仅在与捷基斯林院士第一次正式会晤后一个月，捷基斯林实验室正式落户深圳高级研究院，实验室的知识产权将归深圳高级研究院所有。范剑平说:“捷基斯林实验室不是第一个中外合作的高级研究所。此前，高级研究所和麻省理工学院共同建立了SIAT-麻省理工学院麦戈文大脑认知和大脑疾病研究所。联合建设先进研究所的步伐将继续。今年11月，合成生物学中心将建立另一个中外实验室。”

全球招聘聚集人才

今天，杰伊·基斯林正忙着为他在世界各地的实验室招募人才。10月底，他将亲自在深圳高级研究院组织面试。未来，随着国内外高端人才汇聚深圳，它有望成为一个研究和创业中心。

范剑平指出:“深圳高级研究院作为纽带，将推动捷基斯林与中国科学院的广泛合作，带来一大批高层次人才和前沿项目，帮助深圳生命科学研究实现跨越式发展，率先形成合成生物学新产业。”

据报道，深圳高级研究院成立十年来，吸引了许多来自世界各地的优秀学者。建立了7家国家创新载体和19家中国科学院/省级载体。其中，合成生物学中心引进了哈佛大学、耶鲁大学、纽约大学、杜克大学等国际知名大学的科学家，他们完成学业后全职回国，形成了一个多学科的前沿创新团队。

捷基斯林实验室的建立将通过合作生物技术创新利用中药的有效成分。实验室通过改造微生物或植物细胞的生物合成来生产植物药物的活性分子。刘指出:“这一研究方向需要对大量植物和微生物的代谢途径进行分析、设计和改造，并需要强有力的实验条件来实现高通量自动化。”他进一步解释说，“合成生物学的整合及其研究课题的高度复杂性决定了它需要大量的工程试验和误差实验，即它需要快速、高效和低成本地完成‘设计-合成-测试-学习’的研发过程。”

目前，杰伊·基斯林已将聚酮合成酶改性，用于合成染料、香料、新抗生素和其他化学品。他还将与深圳高级研究所的合成生物学团队讨论在深圳将这一成果转化为现实的可能性。

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年10月16日)