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生物合成中药材,“黑箱”谁能打开

日期: 2017-12-13 08:23:18 点击数:  

生物合成中药材,“黑箱”谁能打开

中科院上海辰山植物科学研究中心的一个中外合作科研团队2017年8月成功解析了黄芩素的生物合成通路,这意味着传统中药黄芩的活性成分——黄芩素可以从药用植物中提取,有望通过人工合成得到。

中药材的活性成分有望实现人工合成,意味着可以更加低成本、高效率地研制出创新性药物。近日,美国合成生物学家杰·基斯林领衔的实验室在中国科学院深圳先进技术研究院成立。该院合成生物学工程研究中心主任刘陈立表示,要尝试突破困难,通过改造微生物或者植物细胞,以生物合成的方式生产带有药性的植物活性成分。

虽然应用前景广阔,但要实现批量合成还面临两大困难:一方面,中药材发挥作用的机制尚未明确。华大基因下属生命科学研究院院长徐讯坦言:“虽然通过试错我们找到一些中药材活性成分的合成通路,但是具体哪些基因参与合成的过程,这还是一个‘黑箱’。”

另一方面,生物合成的过程需要建立在“设计-合成-测试-学习”的反复试错基础上,但我国合成生物技术的基础设施还比较薄弱。中科院深圳先进技术研究院合成生物学工程研究中心研究员戴俊彪表示,英美等国的部分科研机构已研发了合成生物技术的自动化平台设施,使得合成的通量大幅提升。

为此,部分科研机构正在探索解决方案。2017年6月,广西科技厅、广西卫生计生委与华大基因、澳门大学等共同发起了“药用植物4.0计划”。徐讯等专家认为,该计划海量分析植物与药效之间的作用机制,中药材活性成分合成通路的“黑箱”有望打开。

今年6月,国内外专家在深圳召开了“合成生物研究重大科技基础设施”项目建议书评审会。刘陈立说:“该项目不仅会吸引计算机、自动化、物理、人工智能等多学科人才,还可能催生全新产业链,实现高端生物仪器制造的国产化。”(半月谈记者 陈宇轩)

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