【文匯網訊】(香港文匯網記者 郭若溪 深圳報道)合成生物學被稱為第三次生物技術革命。近年來,深圳在該領域的基礎研究、應用和平台建設上,取得了一系列重要進展,在全國乃至全球佔據了一席之地。5月9日,國際合成生物設施聯盟(以下簡稱「GBA」)在日本神戶正式成立,深圳先進院是發起單位之一。據透露,深圳先進院正牽頭建設深圳「合成生物研究重大科技基礎設施」,項目設備總投資近十億元,是合成生物領域全球首個啟動籌建的大型基礎設施。
據介紹,GBA由美國勞倫斯伯克利國家實驗室、英國帝國理工學院、深圳先進院等來自全球8個國家的16所頂尖合成生物設施機構聯合發起。未來將致力於促進全球合成生物學產業發展,加速合成生物學和生物製造工藝工程的商業化。聯盟各成員一方面將加強設施間的協作溝通,共同應對技術難題,制定國際統一標準,將智能製造的理念引入合成生物學。另一方面,聯盟將依託設施合作開展科學計劃,進一步推動生物技術的變革。
「如果說合成生物學研究是像組裝機器一樣組配生物,那麼合成生物設施便是將這個組配過程由勞動密集型的人工作業,轉變為大規模自動化的機器生產。」深圳合成生物研究重大科技基礎設施首席科學家、深圳先進院合成生物學研究所(籌)所長劉陳立形容,合成生物的高度複雜性決定了其需要海量的工程化試錯性實驗,合成生物設施通過建立基於信息物理系統的智能生產單元,引入個性化定製與互聯網工廠理念,能夠快速、低成本、多循環地完成「設計—構建—測試—學習」的閉環,實現合成生物的遠程定製、異地設計、規模經濟生產等。
合成生物設施的效率有多高?美國伊利諾伊大學香檳分校的合成生物設施每天可建造多達1000個特定序列蛋白,每個造價不到3美元,成本僅為人工製造的千分之三;英國愛丁堡合成生物設施每周可處理2000多個DNA組裝反應,產量是人工作業的20倍。
合成生物設施對於合成生物學這一新興學科具有重要促進作用。但設施建設普遍面臨挑戰:缺乏統一的實驗流程及數據處理標準;存在跨國知識產權爭議及國際法律問題;缺少合成生物技術專業人才。
正是在這樣的背景下,GBA應運而生。「高度自動化、高通量的『試錯』設施對合成生物學研究至關重要,GBA的成立將為大科學設施的全球合作、人類攜手解決科學難題提供一種積極的範式」, 國家合成生物學專項指南起草專家組組長張先恩研究員表示。國際合成生物學產業化先驅、美國工程院院士傑·基斯林則認為,GBA將加速設施的軟硬件開發,使生物工程的快速設計和自動化成為可能。
合成生物研究重大科技基礎設施」落戶深圳光明科學城
據了解,深圳先進院正牽頭建設深圳「合成生物研究重大科技基礎設施」(簡稱「大設施」)。該項目籌建工作於2018年啟動,項目設備總投資近十億元,是合成生物領域全球首個啟動籌建的大型基礎設施。「大設施」建設內容包括設計學習平台、合成測試平台、用戶檢測平台三大平台。 將打造用戶的「雲端實驗室」和運營者的「智能實驗室」二位一體的合成生物研究平台,不僅對學術界開放,也對產業界開放。未來,「大設施」將發展成為具有國際水準和引領作用的生命科學研發平台,有機融合BT與IT、科技與產業、科研與教育。
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