中藥資源“牽手”合成生物學(xué)

    香山科學(xué)會議第510次學(xué)術(shù)討論會上，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心與中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所簽署合作協(xié)議，將共同成立生物藥用成分合成生物學(xué)研究中心
    中藥資源“牽手”合成生物學(xué) 
 
   長期以來，中藥有效成分基本依賴從藥用植物中直接提取分離，效率低、成本高，費(fèi)時費(fèi)力，且易對環(huán)境造成污染。未來，合成生物學(xué)與中藥資源的有效結(jié)合，或許會破解以上制約難題。

    記者在11月11~12日召開的香山科學(xué)會議第510次學(xué)術(shù)討論會上獲悉，目前國內(nèi)已開始嘗試將合成生物學(xué)引入中藥資源開發(fā)中。當(dāng)天，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心與中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所簽署合作協(xié)議，雙方將共同成立“生物藥用成分合成生物學(xué)研究中心”進(jìn)行聯(lián)合科研攻關(guān)。

    未來雙方將共同圍繞天然藥物資源短缺問題，利用代謝工程和合成生物學(xué)等各種先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)立以高效微生物細(xì)胞工廠為基礎(chǔ)的天然藥物生產(chǎn)新模式，為市場提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。雙方將依托研究中心開展生物醫(yī)藥合成生物學(xué)研究，針對前瞻性產(chǎn)業(yè)集成技術(shù)，整合雙方資源，實(shí)施聯(lián)合攻關(guān)。此外，雙方將加強(qiáng)人才交流合作，互派技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)或聯(lián)合研發(fā)，并聯(lián)合申報國家和地方相關(guān)科技和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，爭取專項(xiàng)資金支持。

    會上，60余位生命科學(xué)領(lǐng)域知名專家探討了“合成生物學(xué)與中藥資源可持續(xù)利用”相關(guān)議題。

    中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心主任黃璐琦表示，“供不應(yīng)求”是導(dǎo)致目前中藥原料市場種種問題的根本原因，也從某種程度上制約了整個中醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，亟須采取相關(guān)措施改善。

    黃璐琦介紹，分子生物學(xué)和生物化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得藥用植物次生代謝產(chǎn)物生物合成途徑逐漸得以解析，通過挖掘天然產(chǎn)物生物合成相關(guān)的生物元件，利用合成生物學(xué)方法對植物中現(xiàn)有的、天然的生物系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計，實(shí)現(xiàn)藥用植物的定向遺傳育種，通過培育高產(chǎn)目標(biāo)活性成分的藥用植物，能有效降低中藥制劑生產(chǎn)過程的提取成本，并緩解對藥用植物資源的壓力。

    同時，利用生物系統(tǒng)組合優(yōu)化在微生物體內(nèi)重建藥用植物次生代謝產(chǎn)物的生成模塊，可實(shí)現(xiàn)珍稀天然產(chǎn)物的異源高效合成，為組分中藥和中藥制劑生產(chǎn)提供原料，緩解其對中醫(yī)臨床用藥與中藥資源的壓力。

    合成生物學(xué)是基于系統(tǒng)生物學(xué)的遺傳工程和工程方法的人工生物系統(tǒng)研究，它以天然生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能為基礎(chǔ)，按“元件-模塊-系統(tǒng)”的方式，通過生物元件的挖掘、設(shè)計和構(gòu)建模塊及系統(tǒng)，進(jìn)而重構(gòu)自然界中不存在的生命系統(tǒng)來解決能源、環(huán)保、健康和材料等問題。

    合成生物學(xué)的出現(xiàn)，讓天然產(chǎn)物研究獲得了全新機(jī)遇，尤其對具有明確藥理藥效活性的單體化合物。美國加州大學(xué)伯克利分校的Jay D. Keasling教授在利用合成生物學(xué)方法生產(chǎn)抗瘧疾藥物青蒿素的中間體青蒿酸的研究，實(shí)現(xiàn)了青蒿酸低成本工業(yè)化生產(chǎn)。此外，利用合成生物學(xué)方法構(gòu)建微生物細(xì)胞工廠，人工合成抗癌化合物紫杉醇、人參皂苷及長春花堿等高附加值化合物的研究亦取得突破性進(jìn)展。

    會議相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，研究中心的成立將構(gòu)建起多領(lǐng)域科研工作者的協(xié)作平臺，探索中醫(yī)藥創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展之路。（實(shí)習(xí)記者張曉東）