南京大学成立合成生物学研究中心挑战更具难度的生物大分子材料

经济观察网记者张英 6月6日，南京大学与无锡政府合作共建的合成生物学和生物制造研究中心在无锡锡山区正式成立。

该中心由中国科学院院士、南京大学化学和生物医药创新研究院院长郭子建领衔，团队成员共13人，包括南京大学生命科学院教授董磊、化学化工学院教授赵劲等。

在成立仪式上，董磊接受了包括经济观察网在内的媒体采访。他介绍，无锡合成生物学和生物制造研究中心将集中研究医用材料。目前植入人体内的医用材料以惰性材料为主，但临床上对活性材料的需求一直存在，因为具有准确生物活性的材料在体内整合等方面的性能更佳。但活性生物材料往往具有较为复杂的分子结构，传统的化学合成方法很难合成，理论上合成生物学技术具有制备此类活性材料，或者至少是活性材料的关键组分的强大能力。

董磊以近两年大热的人源胶原蛋白为例介绍，市面上的胶原蛋白主要提取自猪皮、牛皮等动物组织，一方面来源受限，批次差异性难以排除，还可能有病原体污染，另一方面作为异种组织来源的蛋白，在使用过程中无法完全满足人体应用对生物相容性的要求。目前，许多企业正在利用合成生物学的方法合成人源胶原蛋白，以更好地满足生产和临床需求，例如，更好地修复受损组织、促进伤口愈合，降低皮肤过敏、炎症的可能性。

董磊长期从事合成生物学相关的交叉研究，其团队近期的一项研究是，通过合成生物学和组织工程学的方法在动物体内制备了一个具有设计功能的“器官”，这个器官可以将体内多余的能量耗散掉，用上这个器官后，即便多吃饭、不运动，也不会发胖。目前该研究处于小鼠试验阶段。

董磊表示，合成生物学目前还处于早期发展阶段，面临很多技术难点：

一是规模化生产的难题。从实验室水平到工业化水平还有许多需要解决的问题，比如生产效率不够高，还无法形成成本优势。

二是目前合成生物学使用的底盘细胞还是以原核细胞（细菌）为主，无法合成复杂的生物分子。复杂的生物分子通常需要真核体系，但目前真核反应系统的性能还难以满足需求。

三是在利用合成生物大分子方面，目前的突破还非常少。胶原蛋白（属于活性偏低的生物大分子）是其中进展比较快的，部分企业能够实现量产，但其产品所含分子结构与人体原生的胶原蛋白还是有差异。

从全国来看，除南京大学外，中国科学院深圳先进技术研究院、天津大学、北京化工大学等都是合成生物学研究重镇。

据合成生物学仪器供应商安捷伦助理副总裁丁皓观察，近几年越来越多的研究机构和企业进入合成生物学赛道，合成生物学成为安捷伦中国业务中增长最快的板块之一。多家客户的业务集中在合成小分子领域，比如大宗化工原料、食品添加剂、医药原料等方面，致力于通过合成生物学的方式达到降低成本、减轻污染等目标。

董磊表示，目前全球范围内合成生物学的热点主要是小分子物质的合成，大分子材料做得并不多，因为所涉及的合成步骤更复杂，难度很大。他介绍，无锡合成生物学和生物制造研究中心近期将集中在生物大分子的合成上，选择这一方向主要与团队成员长期从事人体植入材料、药物载体等大分子相关的研究有关，同时这也是全球最前沿的研究领域，未来围绕相关成果孵化企业落地将主要依赖其技术优势，这很符合中心以原创技术研发为核心的定位。