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參與人工合成酵母項目後 華大宣布3年內搞出“人造線蟲”

是否有一天，人類可以通過人工合成生命，讓猛獁象複活?實現這一幕從技術上來講並非沒有可能。

近日，科學家讓人工合成生命又前進了一步。3月10日，國際頂尖權威雜誌Science（《科學》）以封面、專刊形式同時發表7篇有關“人工合成酵母基因組計劃(Sc2.0 Project)”的論文，在國內外生物學界引起廣泛關註。

        本期《科學》雜誌封面

通過這組論文，國際協作組宣布完成真核生物釀酒酵母2號、5號、6號、10號和12號這5條染色體的從頭設計與全合成，中國科學家完成其中的4條 ，未來將獲得與普通酵母菌高度一致的人工合成酵母菌。

合成生物學一直是生物學界的前沿科學，這一領域已經吸引了國內外投資者的關註。但是，第一財經記者采訪發現，生物合成從科學研究到產業化、商業化中間要走的路還很長。

2020年基因合成將有4大突破

釀酒酵母作為真核生物，有16條染色體(長約14MB——MB, 兆堿基，DNA片段長度單位，相當於100萬個核苷)，人工合成酵母基因組計劃(Sc2.0 Project)的目標是，實現這16條染色體全部人工合成(1400萬個堿基，大小約為人基因組的0.5%)，到時酵母的生命源代碼可以達到完全由人工編寫。

Sc2.0項目由中國、美國、英國、法國、澳大利亞、新加坡等國多個研究機構參與合作。其中，來自華大基因、天津大學、清華大學的中國科學家團隊完成了已經合成染色體中的4條,占完成數量的66.7%。

Sc2.0項目的牽頭人傑夫·波克（Jef D. Boeke） 教授表示，中國團隊的加入對Sc2.0項目來說是變革性的，因為他們為這項龐雜的計劃帶來了高通量的平臺和極具創造性的科研團隊。

華大基因作為中國的代表團隊之一，主導了2號染色體的從頭設計與全合成，含有該染色體的人工酵母菌株展現出了與普通酵母菌高度相似的特性。

3月11日，深圳市政府就華大基因等科研團隊做出的成就舉行新聞發布會。在新聞發布會上，中科院院士、華大基因理事長楊煥明發言表示，這一重大成果的發布在生命科學史上具有里程碑式意義。首先，這是人類認識自然的歷史上的重要突破，從認識自然到根據自然的規律重新設計自然，從基因組的閱讀、解讀到重新設計，即在基因組的編寫上。其次，盡管酵母只是單細胞生物，但是目前生物產業最重要的是發酵產業，重新設計整個酵母將對整個發酵工業，包括遺傳工程、藥物、食物的生產都將產生深遠影響。

楊煥明表示，怎麽定位中國的科學，不是簡單的領跑還是跟跑，而是弘揚全人類利益，中國科學家在該項目中的突出貢獻，再次彰顯了中國科學家為科學發展和人類社會進步的重要作用。

2號染色體的文章第一作者、深圳國家基因庫合成與編輯平臺負責人沈玥介紹，在設計中，華大基因團隊簡化了原有的基因組，設計了許多特殊的“元件”，增加了人工設計的“開關”，簡化了編碼，充分展現人類對於基因組編寫能力已接近於計算機語言的可用性。

沈玥表示，酵母基因組項目的實施使得我們在快速掌握基因組合成相關技術的同時，也搭建了完善的大規模高通量的合成生物學平臺。作為國家基因庫的公共平臺，對整個產業和技術的發展都起到了重要的推動作用。

華大基因研究院院長、深圳國家基因庫執行主任徐訊在發布會現場宣布“基因組合成2020計劃”：將在2020年前完成四大突破，包括第一個人造動物—線蟲、第一種人造植物--擬蘭芥、第一條人源21號染色體、萬種人工噬菌體的合成。

深圳市委常委、常務副市長張虎表示，深圳作為首個國家創新型城市，早在2008年就瞄準了“大科學、大數據、大產業、大健康”的定位，出臺了專項規劃和政策，加快培育生物產業、生命健康產業，大力發展基因測序、幹細胞組織工程等。當前，深圳正著力推動創新經濟的再升級，創新能力的再突破，加快建設國際科技、產業創新中心，深圳市委市政府將一如既往地營造良好的創新環境，推動生物技術和產業發展，更好地造福民眾。

中國合成生物商業轉化還較少

中國團隊參與該項目得到了科技部國家863計劃“合成生物技術”重大項目的大力支持，華大基因的項目也獲得了深圳發改委、科創委的經費支持。

那麽，人造酵母新生命的誕生，對於變革生物制造、醫藥、能源、環境、農業等領域起到什麽樣的作用?楊煥明表示，所有遺傳工程的藥品都是用酵母來生產的，很多認識生命的里程碑都是酵母作為材料來實現的，以後幹細胞改造都可以直接用這個技術。在制藥領域，比如傳統的青蒿素是青蒿草里提取，現在青蒿素用酵母在發酵罐生產，達到產量更高，比天然青蒿草的提取成本都要低。未來，隨著人工合成酵母的成本降低，就可以用於青蒿素的生產。

合成生物學一直是生物學界的前沿科學，這一領域已經吸引了國內外投資者的關註。就在2016年10月12日，美國合成生物科技初創公司Zymergen日前宣布獲得1.3億美元B輪融資。這輪融資由軟銀領投，參投者包括現有投資者 DCVC、True Ventures、 AME Cloud Ventures等。

據CB insights統計，在過去5年中，合成生物創業公司累計額獲得近40億美元風險投資。2016年投資交易額13億美元，首次超過了10億美元;與2012年相比，該年度交易額增長了2.45倍。交易數量達到40起，比2012年增長1.85倍。

但在中國，對於合成生物的商業轉化的公司還比較少。華大基因股份有限公司首席商務官王洪琦對第一財經記者表示，美國合成生物學領域的公司很多，中國沒有的原因是我們資本的眼光和急於求成的思路，中國的資本一般投資了之後希望一兩年或者5年內有回報，希望中國資本未來能投一些更長遠長效的公司。未來，華大合成生物學方面會有一個很大的動作，會做一個最大的合成平臺，也會為這個行業的發展提供更好支撐。