中科院深圳先进院的“七娃”出世了

继“发现脱氧核糖核酸双螺旋”和“人类基因组测序工程”之后，世界正在酝酿第三次生物技术革命，新的革命很可能诞生在一个新的边缘交叉学科——合成生物学。

这门学科不仅有潜力帮助我们解决人类社会面临的许多挑战，而且使我们能够从“创造”的全新视角揭示基础生命科学的奥秘。中国科学院深圳先进技术研究所研究员刘说。

12月2日，合成生物学研究所(筹)正式成立，刘有了新的身份——“高级研究所合成生物学研究所所长”。

作为高级研究所的第七个研究所，合成生物学研究所已经组建了一个由合成生物学领域的领先力量组成的国际团队，并有望发展成为一个位于东方并影响世界的合成生物学研究所。

聚集高端人才建设三个中心

新生的“奇瓦”来自合成生物工程研究中心。它肩负着一个伟大的使命:打破学科研究的“天花板”，探索生命创造的基本原则，以“合成生命”为目标。

"合成生活就像组装汽车的所有部件并使其发挥功能."刘对说道。

这项任务是由一个团队承担的，这个团队成立才3年，平均年龄为36岁，但已经在许多前沿项目中领导了国家。生物功能分子的合成与进化，基因电路设计原理，酵母染色体合成...一些研究已经达到国际先进水平。

这要归功于顶尖国际人才的储备。“该研究所吸引了国际合成生物学领域的顶尖丹尼尔和国内外对合成生物学感兴趣的年轻科学家。”刘说，目前，该所已有3个中美院士领导的中心和12个海归项目负责人领导的实验室。

通过浓缩，研究所形成了三个中心——定量合成生物学研究中心、合成生物化学研究中心和合成基因组学研究中心。

以刘为首的定量合成生物学中心将利用数学建模方法和先进的工程技术对合成生命系统进行定量设计、合成和分析，以提高合成生物的理性设计和可预测性，揭示生命的本质。合成生物化学研究中心由美国工程院院士杰伊·基斯林领导，旨在改造工业微生物。美国科学院院士杰夫·博克是合成基因组学研究中心的名誉主任和科学技术委员会主席，他将推动“国际基因组计划”在中国的实施。

“预测未来，不如创造未来。我们希望这个年轻的团队能够发扬“敢做世界第一”的精神，在科学的征途上不断前进。高级研究所所长范剑平说。

引领中国人类基因组计划

2016年6月2日，国际科学家宣布，他们将筹集1亿美元启动“人类基因组汇编计划”，目标是在10年内合成完整的人类基因组，并将合成大基因组的成本降至目前的千分之一。

如果从1990年到2003年启动的“人类基因组计划”侧重于基因测序，使科学家能够“阅读”基因组，那么“人类基因组汇编计划”侧重于基因构建，使科学家能够“汇编”基因组。

“今天，尽管基因组测序技术仍在以极快的速度发展，但构建基因的能力基本上仍局限于少量的短片段，限制了对生命的理解。”布卡说。

目前，中国研究人员在“人类基因组计划”的基本计划——Sc2.0方面取得了突出的成就。在世界上合成的6条酿酒酵母人工染色体中，中国研究人员已经完成了其中的4条。

12月2日，合成生物学研究所成立，“中国国际基因组计划”项目正式启动。“这意味着我们的国家正逐渐从合成生物学国际合作研究的追随者转变为领导者，在合成生物学领域扮演着越来越重要的国际角色。”刘对说道。

合成生物学研究所副所长、高级研究所合成基因组学研究中心主任戴俊彪表示，计划启动后，研究人员将正式启动Sc3.0项目，对酿酒酵母基因组进行深入设计和重编程，在分析基因组功能的同时，全面提高酿酒酵母的产业适应性。

“全基因组设计需要非常严格的条件，我非常期待高级研究所合成生物学研究所新老成员的贡献。”布卡说。

生命工程建筑加速器

生物学研究常被称为“劳动密集型工作”，因为重复实验和大量分析数据非常浪费人力和时间，是生物学研究中“不必要的必需品”。同样，“合成生命”也需要大量的循环研发。

提高效率是全世界生命科学家的期望。"合成生物学设施是工程试错实验所必需的核心平台."刘辰丽说道。

数据显示，杜邦公司花了15年时间人工开发1，3-丙二醇，每年需要575人。然而，当Amyris使用完全自动化来研究精油分子时，它只需要1.5年的研发时间，并且每年使用10个人的研发工作量。

效率提高了10倍，给世界各地的生命科学家带来了光明的前景。目前，许多发达国家已经开始为合成生命设计设施。在我国，探索建设科研前期综合生物研究设施已被纳入《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》的总体安排。

今天，深圳将建设世界一流的合成生物学重大科技基础设施和国际合成生物学创新研究所，以促进合成生物学颠覆性技术的创新和工程应用，为中国经济和社会的可持续发展服务。高级研究所的合成生物学研究所也将发挥关键作用。

“这不仅将降低生物产业的进入门槛，吸引多学科人才，还将催生全新的产业链，实现高端自动化生物仪器制造的本土化。”刘表示，大型设施建成后，将成为生物技术与信息技术、科技与产业有机结合的国际领先的生命科学研发中心和生物产业创新中心。它将为中国建设世界科技创新强国做出突出贡献。