合成生物學頂尖頭腦碰撞——2025合成生物學前沿技術與創新應用研討會成功召開

　　在21世紀科技浪潮中，合成生物學作為融合生物學、基因組學、工程學與信息學的前沿交叉學科，正通過系統生物學和工程學原理，設計改造生物分子與系統，其從基因網絡開關設計、人工合成基因組細胞誕生，到青蒿素生物合成等里程碑成果，深刻推動著醫藥、化工、能源等領域的創新發展，有望成為引領第三次生物技術革命的關鍵技術。據麥肯錫預測，2030-2040年，合成生物經濟價值將達1.8至3.6萬億美元。

　　為了更好地促進合成生物學領域的深入發展和學術交流，2025年5月29日，由中國科學院大連化學物理研究所主辦，安捷倫科技（中國）有限公司協辦的“2025合成生物學前沿技術與創新應用研討會”在北京中關村皇冠假日酒店順利召開。此次研討會以“驅動合成生物學底層技術創新，共筑綠色生物制造可持續發展未來”為主題，旨在進一步促進該領域的深入交流與進步。本次會議采用線下論壇與線上同步直播的方式進行，南京師范大學的黃和院士等逾150位來自高校、科研院所的專家、學者參加了本次線下研討會。

會議現場

安捷倫助理副總裁兼大中華區業務戰略總監王麗菊為大會致辭。

　　王麗菊在致辭中提到，合成生物學作為“第三次生命科學技術革命”的核心領域，正通過綠色生物制造模式，為破解全球資源與環境瓶頸提供全新路徑。當前，全球經濟發展與生態約束的矛盾日益尖銳，而合成生物學已在醫藥、能源、材料等領域展現出突破性潛力，并加速融入食品、農業等日常生活場景。

　　作為生命科學市場的全球領導者，安捷倫始終將合成生物學視為戰略重點。中國市場的蓬勃活力與發展潛力，為其提供了廣闊的創新與實踐舞臺。過去20余年，安捷倫以上海、杭州等地的制造與研發中心為依托，堅持本土化創新戰略，打造契合中國市場需求的定制化解決方案。同時，通過開放實驗室平臺、創新基金支持、高校聯合研究、思想領袖論壇等多元項目，持續賦能行業探索與合作伙伴成長。

　　她強調，未來合成生物學將更緊密貼合社會重大需求，安捷倫愿繼續以“技術賦能者”的角色，與各界同仁一道，以創新技術應對全球挑戰，以開放合作共享發展機遇，共同譜寫合成生物學的嶄新篇章，共筑綠色生物制造的可持續發展未來。

　　南京師范大學的黃和院士、南京大學戈惠明教授、中國科學院大連化學物理研究所周雍進研究員、北京大學教學研究院中國科學院深圳先進技術研究院司同研究員、上海交通大學的瞿旭東教授、北京大學喬雪研究員、中國中醫科學院郭娟研究員、中國中醫科學院孫偉研究員、中國科學院天津工業生物技術研究所的徐敏研究員、海南大學王守創教授、江南大學呂雪芹博士、安捷倫科技冉小蓉博士出席了本次研討會并做精彩報告。周雍進研究員、徐敏研究員主持了本次論壇。

報告人：南京師范大學 黃和院士

報告題目：植物生長調節劑的合成生物制造

　　黃和院士在報告中指出，在全球糧食需求2025年預計增長50%、中國需推進綠色農藥減量增效的背景下，植物生長調節劑作為生物農藥重要品類，具有低殘留、環境友好等優勢，目前中國市場規模已超百億元。相關研究顯示植物生長調節劑可提升作物產量、減少化學農藥使用并增強碳固量，但其合成卻面臨非模式微生物發酵生產性能差、遺傳背景模糊等瓶頸問題，黃和院士團隊通過合成生物學與AI融合，構建了低成本高通量篩選平臺，優化了非模式微生物使赤霉素產量提升3.5倍并實現技術轉讓，還利用AI縮短菌種篩選周期。黃和院士指出，未來需提升發酵水平、加強農業微生物資源庫建設及“數據-算法-算力”自主化，依托共建重點實驗室探索AI驅動應用、培養人才，推動植物生長調節劑合成生物制造高效綠色發展。

報告人：南京大學 戈惠明教授

報告題目：聚酮化合物的線上生物合成研究

　　戈惠明教授的報告聚焦聚酮類復雜活性分子的生物合成機制，圍繞經典與非經典異形驅動合成邏輯，闡述了團隊通過表達聚酮合酶相關蛋白、合成中間體并借助質譜技術驗證合成路徑的研究過程。戈惠明教授以蘭卡霉素為例，揭示其模塊與延伸數量不一致、全碳環骨架的獨特性，通過迭代使用非經典CheC并結合融合蛋白表達實驗，證明其多輪合成機制。此外，針對β內酯類化合物，戈惠明教授團隊還開展了解析其由特殊酶催化的線上裝配過程的工作，包括關鍵加成、還原及環化反應，為聚酮化合物的合成生物學研究及藥物開發提供了技術路徑與理論依據。

報告人：中國科學院大連化學物理研究所 周雍進研究員

報告題目：從釀造到制造：高效酵母細胞工廠構建

　　周雍進研究員在報告中指出，合成生物學可通過改造酵母細胞工廠生產藥物等分子，其理論基礎涉及系統生物學、代謝工程和合成生物學，酵母因安全性高、工藝成熟成為理想載體，但面臨糖類原料短缺問題，故轉向甲醇等兼具減碳與脫離耕地需求優勢非糖原料。報告結合具體案例，闡述了周雍進教授團隊通過建立高效基因編輯系統、揭示甲醇毒性機制及優化代謝偶聯等策略，提升酵母對甲醇的耐受性與產物合成效率，目前部分產品指標接近產業化門檻，未來將進一步突破工業化應用中的發酵控制等瓶頸，推動酵母細胞工廠在高附加值領域的應用。

報告人：上海交通大學 瞿旭東教授

報告題目：碳鏈編輯驅動的天然產物高效合成與分子創新

　　瞿旭東教授在報告中指出，天然產物藥物研發需結構修飾，其中 SP3 碳惰性碳修飾是難題，瞿旭東教授團隊聚焦碳鏈編輯，分碳鏈合成、轉化、修飾三方面開展工作，以甾體和聚酮為例，介紹通過微生物轉化、酶工程等手段實現甾體核心前體生物制造、聚酮碳鏈精準編輯及分子創新，通過碳鏈理性裁剪與組裝結合修飾手段，實現甾體藥物和聚酮新骨架創設。

報告人：中國科學院深圳先進技術研究院 司同研究員

報告題目：高通量質譜賦能AI驅動的合成生物研究

　　司同研究員在報告中指出，復雜蛋白功能的傳統定向進化方法存在有益突變篩選難、算法易陷局部最優等瓶頸，提出結合基因測序與機器學習解析“序列-功能”關系以優化采樣效率的方法。報告詳細介紹了其團隊利用安捷倫RapidFire質譜儀的在線SPE清洗、快速進樣及精確分子量測量優勢，整合自動化平臺實現實驗全流程閉環，為AI建模提供關鍵數據，同時通過實驗機器人構建突變庫、模塊化組裝技術降低組合突變篩選成本，并借助“功能序列設計比賽”“Mark自然語言交互平臺”推動跨學科合作與數據標準化的研究工作。此外，司同研究員團隊還探索了AI智能體自主提出假說，且深圳自動化平臺對外開放，旨在通過“高通量質譜檢測-AI模型訓練-自動化實驗”閉環，推動合成生物學向低成本、高通量、智能化發展，加速酶工程等領域突破。

報告人：北京大學 喬雪研究員

報告題目：中藥化學成分的組合生物合成

　　喬雪研究員在報告中提到，中藥成分復雜、含量低且資源有限，需借助合成生物學方法綠色高效生產活性成分。其團隊圍繞關鍵酶開展研究，通過從中藥中尋找酶、對酶進行改造并組合應用來合成藥效成分，以黃芪和連翹為例，介紹了糖基化酶和酰基化酶的挖掘、改造及組合合成多種皂苷的過程，還提及在甘草、金棉花等中藥成分合成中的應用，旨在通過催化元件的發現、改造和組織規劃研究，服務于臨床用藥生物制造及藥物開發。

報告人：中國中醫科學院 郭娟研究員

報告題目：中藥活性成分生物合成及合成生物學研究應用

　　郭娟研究員在報告中系統的介紹了合成生物學在中藥領域的研究與實踐。報告指出，中藥活性成分開發面臨成藥性差等瓶頸，而合成生物學通過生物合成途徑解析、細胞工廠創建及結構改造技術，可突破天然產物獲取難、產量低的限制。報告介紹了郭娟研究員團隊圍繞萜類、生物堿類成分，完成從合成路徑解析到細胞工程優化的全鏈條研究的工作，且表示相關成果如抗腦膠質瘤小分子藥物已進入臨床階段，并構建數據庫為中藥活性成分挖掘提供數據支撐，為中藥現代化與創新藥物研發開辟了新路徑。

報告人：海南大學 王守創教授

報告題目：基于多組學解析植物代謝多樣性與環境適應性的協同調控機制

　　王守創教授在報告中介紹其主要的研究工作，包括開發廣泛靶向代謝組檢測技術，通過多組學整合構建代謝物與基因等互動網絡，挖掘出柑橘抗黃龍病代謝物、天然他汀類代謝物合成基因及作物抗蟲、抗旱、果實品質調控基因，分析代謝物功能及番茄馴化中抗旱基因單倍型丟失現象，還探討酚胺類增強耐旱性、氨基酸代謝物影響抗蟲性等代謝物功能，為作物遺傳改良提供理論與技術支撐。王守創團隊通過技術開發-機制解析-應用轉化的全鏈條研究，系統闡明植物代謝多樣性與環境適應性的協同調控機制，其成果不僅拓展了合成生物學在農業領域的應用邊界，更為作物抗逆育種、次生代謝物合成提供了新靶點與策略。未來，團隊將依托崖州灣國家實驗室等平臺，進一步深化多組學技術與代謝工程的交叉融合，推動“環境適應型”作物品種的精準設計。

報告人：中國中醫科學院 孫偉研究員

報告題目：臨床用中藥單體藥物合成途徑解析

　　孫偉研究員的報告聚焦臨床應用的中藥單體藥物，以穿心蓮內酯、七葉皂苷鈉、淫羊藿素等為例，介紹了基于合成生物學技術解析中藥單體成分生物合成途徑的研究成果：通過高通量測序解析藥用植物基因組，結合質譜分析、基因克隆及煙草/酵母/大腸桿菌等表達體系，闡明了萜類合成酶（CPS）、細胞色素P450氧化酶（CYP450）、甲基轉移酶（OMT）等關鍵酶基因在代謝通路中的功能，揭示了全基因組復制事件與藥效成分富集的關聯，并開發了甘草毛狀根遺傳轉化體系驗證基因功能。研究突破了部分成分因含量低難以臨床應用的瓶頸，為中藥單體藥物的生物合成路徑設計與代謝工程優化提供了理論依據，推動了合成生物學技術在中藥資源開發與藥效物質研究中的創新應用。

報告人：中國科學院天津工業生物技術研究所 徐敏研究員

報告題目：合成生物學賦能新型糖肽抗生素的發掘與開發

　　徐敏研究員的報告聚焦于合成生物學在新型糖肽抗生素發掘與開發中的應用。糖肽抗生素作為抑制革蘭氏陽性耐藥菌的重要藥物，以萬古霉素為代表，自上世紀中葉應用于臨床后，因病原菌耐藥問題面臨嚴峻挑戰。徐敏研究員團隊通過微生物基因組挖掘，發現了作用機制獨特的5型糖肽抗生素，為應對耐藥危機帶來希望。基于此，研究團隊構建了糖肽抗生素一元表達的合成生物學表達系統（GPS平臺），實現了糖肽抗生素的高效挖掘與合成，發現了多個全新結構骨架的糖肽抗生素，并對其結構、活性及作用機制進行了深入研究。同時，研究團隊通過化學半合成對5型糖肽抗生素進行結構修飾，提升其活性和溶解性，開發出具有潛力的先導藥物分子，在對抗耐藥菌感染及解決腸道定植問題等方面展現出良好前景，為新型糖肽抗生素的臨床前開發提供了有力支撐。

報告人：江南大學 呂雪芹博士

報告題目：食品合成生物制造：機遇與挑戰

　　呂雪芹博士指出，食品合成生物制造通過微生物細胞工廠將可再生原料轉化為食品原料，具有低排放、低能耗、低污染的綠色低碳優勢，在保障食品供給、改善營養風味等方面潛力顯著，可助推“雙碳”、鄉村振興與健康中國戰略，且合成生物學作為顛覆性技術，正推動細胞工廠技術成為未來食品制造核心，在替代傳統生產、提升資源效率等方面展現巨大價值。然而，我國該領域面臨底層菌株創新不足、核心裝備依賴進口、復雜天然產物合成途徑解析難、工業放大適配性差等挑戰。呂博士團隊以維生素K?、L-纈氨酸、維生素D?等為例，展示了通過代謝工程、基因線路設計等技術優化菌株性能、突破合成瓶頸的成果，同時強調食品生物制造需聚焦合成途徑解析、跨尺度工藝優化、核心裝備自主化等關鍵技術突破，以“過程強化提效、單元替代減碳、流程重構革新”為路徑，推動合成生物學技術從實驗室向產業化轉化，助力食品產業綠色低碳轉型與可持續發展。

報告人：安捷倫科技（中國）有限公司 冉小蓉博士

報告題目：多維度整合分析方案促進合成生物學研究效率提升

　　冉小蓉博士在報告中指出，合成生物學作為21世紀新興學科，產學研發展蓬勃，應用廣泛但面臨催化元件挖掘、菌株放大、參數監控調控等挑戰。

　　安捷倫基于多年在相關領域的積累，從多個維度助力合成生物學發展。在構建合成通路方面，憑借早期在生命科學、疾病與藥物研究中積累的代謝組學技術，通過代謝組和代謝流分析，明晰底盤細胞代謝途徑調控機制，確定限速步驟，為精準構建合成通路及優化提供支撐；還推出靶向代謝組方案，解決中心碳代謝、能量代謝等通路相關化合物分析難題，可用于胞內外代謝物樣品分析，實現自動化樣品前處理，在靈敏度、覆蓋度和分離度表現優異。高通量菌株篩選環節，自動化移液工作站Bravo、高通量質譜分析平臺RapidFire 400 等多種產品協同，實現高通量自動化分析，安捷倫細胞分析產線的平臺還可對細胞生長實現高通量成像篩選、微生物生長監測等研究。發酵過程實時監測上，在線液相色譜產品Online LC與發酵裝置連接，能監控培養基成分變化、連續流營養成分分析及產物、副產物含量等，為發酵調控提供依據。此外，安捷倫整合基因組分析、細胞微生物底盤分析、自動化工作站及高通量質譜分析等平臺，打造全鏈條研究方案，通過與自動化工作平臺聯動，實現無人值守的自動化高通量操作，并在工作站軟件集成AI功能，提升實驗室數字化水平。

　　安捷倫早在近十年前就關注合成生物學領域，從科研界切入，通過參與項目、與科研團隊合作等方式，深入了解行業和用戶需求，不斷迭代方案與產品。未來，安捷倫期望與更多科學家團隊構建可持續性合作，在產學研各個維度全方位促進合成生物學高效發展，持續輸出創新分析解決方案，助力攻克底層技術難題，推動合成生物學實現更廣闊的應用前景。

　　研討會現場，與會人士就合成生物學相關問題進行了討論。

與會人員熱烈討論

現場嘉賓合影