点击数：272025-05-14 00:00:00 来源: 四川大学
近日，由四川大学牵头、制革清洁技术国家工程实验室许正宏教授担任项目负责人的国家重点研发计划“合成生物学”专项2024年度立项项目——“维生素的高效异源合成”项目启动暨实施方案论证会在成都顺利召开。该项目聚焦维生素的高效异源合成，力争在维生素生物合成领域取得突破性进展，为我国生物制造产业发展贡献力量。
合成生物学（synthetic biology）融合了生物学、基因组学、工程学和信息学等多学科，其核心是运用系统生物学和工程学原理，以基因组和生物大分子合成为基础，综合运用生物化学、生物物理和生物信息等技术，设计、改造、重建生物分子、生物元件和生物化学过程，构建具有生物学活性的生物元件、系统以及人造细胞或生物体，其核心在于重塑生命体系。近年来，合成生物学技术在工业、农业、医药、环境等领域得到了广泛的应用，已成为生命科学前沿交叉领域备受关注且得到迅猛发展的颠覆性技术体系之一。
许正宏教授形容合成生物学像是一场生命的“乐高游戏”。科学家们将具有生物学功能的各种“零件”，如基因、蛋白质等，按照预先设定的蓝图进行组合与拼接，从而创造出符合人类需求的生物个体或生物过程，并且具有高效生产目标产品，大幅度降低生产成本，减少对环境的负面影响等优势。例如，通过合成生物学的手段，可以让微生物变成“细胞工厂”，生产出原本由植物或动物合成的特有一些药物分子、燃料、材料、维生素等各种有用的物质。
合成生物制造的基本流程图（a）细胞工厂构建；（b）精密发酵；（c）产物分离与鉴定
我国维生素年产量超过40万吨，占全球80%以上，但其产业的高质量发展仍面临诸多挑战：绝大多数品种依赖化学法生产，存在工艺路线长、反应条件苛刻、污染物排放量大、产物收率低等不足。目前，我国仅在生物法生产维生素C、烟酸等少数重大维生素品种上取得了对传统化学工艺的比较优势。许正宏教授说，项目组对我国维生素产业现状进行了深入系统地剖析，发现年需求量大、价值高、产业技术转型升级迫切的核心维生素品种主要包括：化学合成难、亟需发展生物法生产转型的视黄醇及衍生物（VA）、吡哆素（VB6）、胆钙化醇（VD3）等，尽管已实现生物法生产，但仍需进一步提升产业技术的核黄素（VB2）、泛酸（VB5）、钴胺素（VB12）等。
许正宏教授与学生
