未來已來,開啟“造物”時代,合成生物概念多股漲停!
據(jù)科技日報,美國南加州大學研究人員發(fā)明的一項突破性新技術(shù),或?qū)氐赘淖兒铣缮飳W領域。
該方法被稱為克隆重編程和組裝平鋪天然基因組DNA(CReATiNG),為構(gòu)建合成染色體提供了一種更簡單且更具成本效益的方法。
它可顯著推進基因工程,并推動醫(yī)學、生物技術(shù)、生物燃料生產(chǎn)甚至太空探索領域的進步。
研究成果12月20日發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。
受此消息影響,大禹生物、歐康醫(yī)藥漲超10%,海王生物、蔚藍生物、圣達生物等多股漲停。
何為合成生物學
合成生物學是一門新興的交叉學科,采用工程科學的研究理念,對生物體進行有目標的設計、改造乃至重新合成。
簡單來說,根據(jù)工程學思路將設計好具有特定功能的生物元件,輔以基因編輯、基因合成與組裝等技術(shù)手段,共同完成一套生物體系的定制合成,用來生產(chǎn)各種人們所需的物質(zhì),行使全新的功能。
合成生物學按照特定目標理性設計、改造乃至從頭重新合成生物體系,用以解決人類食品缺乏、能源緊缺、環(huán)境污染、醫(yī)療健康等各方面的問題,對于全球可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
根據(jù)CBInsights分析數(shù)據(jù)顯示,預計到2024年合成生物學市場規(guī)模將達189億美元,2019-2024年復合增長率達28.8%。
合成生物產(chǎn)業(yè)鏈
合成生物學產(chǎn)品制造步驟:合成生物學制造產(chǎn)品是從原料到菌種再到產(chǎn)品的全鏈條設計和優(yōu)化。
合成生物學可以在改造和優(yōu)化天然表達體系的同時,將動物源和植物源的代謝路徑構(gòu)建到微生物體系中,重新合成全新的人工生物體系,最終實現(xiàn)目標代謝物的異源表達,將原料以較高的速率最大限度地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。
整個生產(chǎn)鏈條可分為原料選擇、底盤細胞的選擇和優(yōu)化以及產(chǎn)品生產(chǎn)3個部分,其中底盤細胞的選擇和優(yōu)化是核心步驟。
底盤細胞由于其自身的代謝特性,更擅長生產(chǎn)其代謝過程涉及的物質(zhì),所以有必要對底盤細胞進行理性設計改造。
結(jié)合終產(chǎn)品和底盤細胞代謝特點,設計產(chǎn)品合成路徑,根據(jù)合成路徑中不同的反應步驟,選取特定的元器件進行拼接組裝,進而構(gòu)建合成模塊,在底盤生物上組裝,構(gòu)建具有特定功能的人工制造體系。
以實現(xiàn)人工菌體發(fā)酵效率的最優(yōu)化(終端產(chǎn)物生成速率高、生物量高、魯棒性好),之后進行發(fā)酵分離純化、改性合成和產(chǎn)品開發(fā)應用等步驟。
合成生物學現(xiàn)狀
合成生物學在全球范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注,眾多國家/組織均出臺相關(guān)政策,推動合成生物學技術(shù)及應用快速發(fā)展。
早在2006年,美國國家自然科學基金會便為合成生物學研究提供高額資助,并于2021年出臺《2021美國創(chuàng)新與競爭法案》,將合成生物學列舉為關(guān)鍵技術(shù)重點領域之一。
歐盟在《面向生物經(jīng)濟的歐洲化學工業(yè)路線圖》中,提出在2030年將生物基產(chǎn)品或可再生原料替代份額增加到25%的發(fā)展目標。
合成生物學重要性日漸凸顯,國內(nèi)對于合成生物學產(chǎn)業(yè)的支持力度也在不斷加大。
2020年國家發(fā)改委在《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》中提出支持合成生物學技術(shù)創(chuàng)新中心建設,北京、江蘇、深圳、上海、天津等多地政府陸續(xù)出臺支持合成生物學產(chǎn)業(yè)發(fā)展的落地政策。
據(jù)不完全統(tǒng)計,深圳、上海及天津三地共有31家合成生物學公司,合成生物學公司發(fā)揮自身優(yōu)勢在不同細分領域積極探索,是我國合成生物學產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的中堅力量。
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