细胞|“人工合成淀粉”背后( 二 )

中科院副院长周琪表示，人工合成淀粉成果目前尚处于实验室阶段，后续需尽快实现从“0到1”概念突破到“1到10”的转换。
覃重军告诉采访人员：“这种成果从实验室走进工厂的距离是惊人的，人工合成淀粉只是初步把路径走通了，但还要考虑到成本核算的问题，目前看，成本降到能和自然PK还很难，这可能需要穷尽科学家一生去努力。 ”
覃重军说：“在科研领域，概念性的突破是可以的，这就和治疗癌症一样，技术一直在不断进步，患者的寿命得到延长，但还没好到治愈的程度。从学术到应用将是一个不断努力的过程，应用肯定要涉及成本问题。 ‘用一个1立方米的罐子生产淀粉， 5亩玉米地就可以不用种了’是一个愿景，现在还远远做不到，未来有可能实现。科学的突破从理论的突破再到实际应用，都是比较远的。任何科学的进步总是在不断累积当中实现的，一有科学突破就要马上应用，这本身也是不科学的。 ”
陈国强则表示：“未来人工合成淀粉的挑战在于细胞外合成考验各种酶的稳定性。如何做好各种酶的分离纯化，酶如何在细胞外保持活性，如何应对合成中的每一步后酶的活力下降……这些问题都需要在细胞外得到解决。合成淀粉的步骤较多，目前成本是很高的，也是工业化不能接受的。 ”
陈国强接着说：“合成淀粉的另一个难题，是随着分子量的不断上升，葡萄糖不断被整合在高分子淀粉链上，黏度会越来越大，聚合的难度也会越来越高，人工合成淀粉也将可能聚合不到分子量特别高的淀粉。从分子量的角度看，人工合成淀粉和常见的淀粉还有一段距离。这些问题都是要在今后的工作中予以解决的。但无论怎样，仅仅是能在细胞外人工合成出葡萄糖，就已是一项很伟大的工作了。 ”
合成生物学：
“非天然但优于天然”
而人工合成淀粉的背后，是国内外合成生物学近年来的突飞猛进。
中国科学院院士邓子新告诉采访人员：“基于基因的生命科学经历了3次革命，而今人类进入生物体系的工程化，合成生物学开始以用途为导向，工程化为理念，对生物学进行全视角、多维度的研究，这是一个学科高度集成，堪比机械工程和土木工程的学科，科学家人工设计构建新的生命系统，使得它具有非天然但优于天然的功能。 ”
邓子新介绍，目前我国已经利用生物合成技术研发出了药物， “我国原来没有维生素e的生产厂商，只能通过进口；而今通过生物合成技术制造出了维生素e,我国也一跃成为维生素e的生产大国。生物合成一举打破了国外化学合成的复杂程序，成本很低，过程很安全，投资也少，效率很高，各个方面都有很大的改进。 ”
邓子新坚信，未来像维生素e这样的例子一定会层出不穷， “传统的化学合成生产会产生一些有毒的衍生物，利用合成生物学，不仅成本更低而且更环保和安全。未来，合成生物学一定大有作为。 ”
他还表示， “合成生物学实际就是把产品生产的基因搞清楚以后， ‘劝说’某种微生物成长为某一种自然界内并不产生的化合物，使得它具有比天然化合物更优良的效应。 ”
陈国强表示，合成生物学在国外的成果也有很多，最典型的例子是新冠肺炎疫情期间国外研制的mRNA疫苗。其基本原理是通过特定的递送系统将表达抗原靶标的mRNA导入体内，在体内表达出蛋白并刺激机体产生特异性免疫学反应，从而使机体获得免疫保护。 “在新冠肺炎疫情之前， mRNA疫苗技术其实早已经诞生了，但一直没机会做临床，因此该技术一直都停留在学术成就领域；面对疫情，这一技术终于可以做临床，做出来的结果很理想。基于mRNA的技术，未来人类肯定还会发展出各种疫苗、抗癌药品、抗体等。我觉得，这肯定是目前国外合成生物学中最成功的例子。 ”陈国强认为，在中国，一些化合物、药物的生物合成，单克隆抗体，酵母细胞中染色体的改造等都是合成生物学领域成功的案例。