本报天津1月8日电(中青报·中青网记者 胡春艳 通讯员 赵晖)如果基因组测序是“读懂生命密码”,那么基因组合成就是在“编写生命密码”。1月8日上午,由教育部、财政部联合部署的基础学科和交叉学科突破计划“合成高等生物”先导项目在天津大学启动,12位院士和专家作为咨询专家组成员出席。该项目瞄准“十五五”规划建议前瞻布局的未来产业,由天津大学牵头发起,携手清华大学、北京大学、南开大学和江南大学等高校协同攻关、融合创新,共同挑战“复杂生命体表观基因组设计合成与功能重塑”这一世界性科学难题。
科学家们一直在寻找“从头书写”人类基因组的能力,合成生物学已成为重塑全球科技版图的战略前沿领域,“十五五”规划建议也将生物制造列入前瞻布局的六大未来产业之一。
“我们已经实现了合成单细胞生物,包括大肠杆菌、酵母菌等,并逐渐拓展这些单细胞的相关应用。”中国科学院院士、天津大学合成生物技术全国重点实验室主任元英进说,现在的创新方向是迈向多细胞生物,也就是高等哺乳动物细胞、高等植物等的基因组合成,进而解析一些生命的基本规律。
去年12月,教育部推出的基础学科和交叉学科突破计划旨在聚焦国际竞争中国家战略科技力量的重要作用,进一步发挥出高等教育的先导性、战略性、基础性支撑作用。作为该计划的先导项目之一,此次启动“合成高等生物”项目打破了学科专业壁垒和学科发展路径依赖,推动学科交叉融合再创新,是教育、科技、人才“三位一体”改革的新模式。
该项目聚焦“复杂生命体表观基因组设计合成与功能重塑”难题,因为人工基因组合成作为底层技术,奠定了合成生命的科学基础;而合成表观基因组则架起了跨越单细胞与高等生物的桥梁——调控基因表达可能成为攻克衰老、癌症等复杂生命过程的“密钥”,这不仅是技术跃迁的必经隘口,更是大国竞逐生物经济主权的战略要塞。
会上,多位院士展望了该项目广阔的研究方向和应用场景。几位院士都谈到,临床研究发现,目前已知很多疾病其实都与表观遗传特性相关,如何通过合成生物学的方式解析其功能,是关键。大家期待,相关技术能应用于靶向药物研发、为治愈实体癌症提供新的医疗手段等。
元英进说,通过合成表观基因组,探究它在整个生命过程中是如何出现、如何作用、如何维持以及它与生命的关系,希望能为一些重大疾病的诊治提供理论基础,最终服务于人类生命健康。
目前,项目围绕合成生物学前沿交叉领域,汇聚了天津大学、清华大学、北京大学、南开大学和江南大学5所高校的5个A+学科、10位PI(首席研究员)协同攻关,通过合成生物与人工智能技术,打通低等真核生物与高等真核生物的合成表观调控壁垒,革新生物制造、生物医药的合成生物底层技术体系;培养实战化合成生物跨学科创新人才;抢占表观基因组设计、合成及功能涌现战略制高点。
“项目启动后,这5所高校将采用训练营的模式,把所有参与该项目的PI、研究生、博士后都集中起来共同攻坚。”元英进说,要在推进科研突破的同时,促进年轻学生和教师的成长。
中青报·中青网记者 胡春艳 通讯员 赵晖 来源:中国青年报
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