中藥資源“牽手”合成生物學

    香山科學會議第510次學術討論會上，中國中醫(yī)科學院中藥資源中心與中科院天津工業(yè)生物技術研究所簽署合作協議，將共同成立生物藥用成分合成生物學研究中心
    中藥資源“牽手”合成生物學 
 
   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，費時費力，且易對環(huán)境造成污染。未來，合成生物學與中藥資源的有效結合，或許會破解以上制約難題。

    記者在11月11~12日召開的香山科學會議第510次學術討論會上獲悉，目前國內已開始嘗試將合成生物學引入中藥資源開發(fā)中。當天，中國中醫(yī)科學院中藥資源中心與中科院天津工業(yè)生物技術研究所簽署合作協議，雙方將共同成立“生物藥用成分合成生物學研究中心”進行聯合科研攻關。

    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等各種先進技術，創(chuàng)立以高效微生物細胞工廠為基礎的天然藥物生產新模式，為市場提供優(yōu)質產品。雙方將依托研究中心開展生物醫(yī)藥合成生物學研究，針對前瞻性產業(yè)集成技術，整合雙方資源，實施聯合攻關。此外，雙方將加強人才交流合作，互派技術人員進行技術培訓或聯合研發(fā)，并聯合申報國家和地方相關科技和產業(yè)化項目，爭取專項資金支持。

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

    中國中醫(yī)科學院中藥資源中心主任黃璐琦表示，“供不應求”是導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，亟須采取相關措施改善。

    黃璐琦介紹，分子生物學和生物化學技術的不斷發(fā)展，使得藥用植物次生代謝產物生物合成途徑逐漸得以解析，通過挖掘天然產物生物合成相關的生物元件，利用合成生物學方法對植物中現有的、天然的生物系統(tǒng)進行重新設計，實現藥用植物的定向遺傳育種，通過培育高產目標活性成分的藥用植物，能有效降低中藥制劑生產過程的提取成本，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)化在微生物體內重建藥用植物次生代謝產物的生成模塊，可實現珍稀天然產物的異源高效合成，為組分中藥和中藥制劑生產提供原料，緩解其對中醫(yī)臨床用藥與中藥資源的壓力。

    合成生物學是基于系統(tǒng)生物學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)的結構和功能為基礎，按“元件-模塊-系統(tǒng)”的方式，通過生物元件的挖掘、設計和構建模塊及系統(tǒng)，進而重構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。

    合成生物學的出現，讓天然產物研究獲得了全新機遇，尤其對具有明確藥理藥效活性的單體化合物。美國加州大學伯克利分校的Jay D. Keasling教授在利用合成生物學方法生產抗瘧疾藥物青蒿素的中間體青蒿酸的研究，實現了青蒿酸低成本工業(yè)化生產。此外，利用合成生物學方法構建微生物細胞工廠，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展。

    會議相關負責人表示，研究中心的成立將構建起多領域科研工作者的協作平臺，探索中醫(yī)藥創(chuàng)新驅動發(fā)展之路。（實習記者張曉東）