合成生物学顶尖头脑碰撞——2025合成生物学前沿技术与创新应用研讨会成功召开

　　在21世纪科技浪潮中，合成生物学作为融合生物学、基因组学、工程学与信息学的前沿交叉学科，正通过系统生物学和工程学原理，设计改造生物分子与系统，其从基因网络开关设计、人工合成基因组细胞诞生，到青蒿素生物合成等里程碑成果，深刻推动着医药、化工、能源等领域的创新发展，有望成为引领第三次生物技术革命的关键技术。据麦肯锡预测，2030-2040年，合成生物经济价值将达1.8至3.6万亿美元。

　　为了更好地促进合成生物学领域的深入发展和学术交流，2025年5月29日，由中国科学院大连化学物理研究所主办，安捷伦科技（中国）有限公司协办的“2025合成生物学前沿技术与创新应用研讨会”在北京中关村皇冠假日酒店顺利召开。此次研讨会以“驱动合成生物学底层技术创新，共筑绿色生物制造可持续发展未来”为主题，旨在进一步促进该领域的深入交流与进步。本次会议采用线下论坛与线上同步直播的方式进行，南京师范大学的黄和院士等逾150位来自高校、科研院所的专家、学者参加了本次线下研讨会。

会议现场

安捷伦助理副总裁兼大中华区业务战略总监王丽菊为大会致辞。

　　王丽菊在致辞中提到，合成生物学作为“第三次生命科学技术革命”的核心领域，正通过绿色生物制造模式，为破解全球资源与环境瓶颈提供全新路径。当前，全球经济发展与生态约束的矛盾日益尖锐，而合成生物学已在医药、能源、材料等领域展现出突破性潜力，并加速融入食品、农业等日常生活场景。

　　作为生命科学市场的全球领导者，安捷伦始终将合成生物学视为战略重点。中国市场的蓬勃活力与发展潜力，为其提供了广阔的创新与实践舞台。过去20余年，安捷伦以上海、杭州等地的制造与研发中心为依托，坚持本土化创新战略，打造契合中国市场需求的定制化解决方案。同时，通过开放实验室平台、创新基金支持、高校联合研究、思想领袖论坛等多元项目，持续赋能行业探索与合作伙伴成长。

　　她强调，未来合成生物学将更紧密贴合社会重大需求，安捷伦愿继续以“技术赋能者”的角色，与各界同仁一道，以创新技术应对全球挑战，以开放合作共享发展机遇，共同谱写合成生物学的崭新篇章，共筑绿色生物制造的可持续发展未来。

　　南京师范大学的黄和院士、南京大学戈惠明教授、中国科学院大连化学物理研究所周雍进研究员、北京大学教学研究院中国科学院深圳先进技术研究院司同研究员、上海交通大学的瞿旭东教授、北京大学乔雪研究员、中国中医科学院郭娟研究员、中国中医科学院孙伟研究员、中国科学院天津工业生物技术研究所的徐敏研究员、海南大学王守创教授、江南大学吕雪芹博士、安捷伦科技冉小蓉博士出席了本次研讨会并做精彩报告。周雍进研究员、徐敏研究员主持了本次论坛。

报告人：南京师范大学 黄和院士

报告题目：植物生长调节剂的合成生物制造

　　黄和院士在报告中指出，在全球粮食需求2025年预计增长50%、中国需推进绿色农药减量增效的背景下，植物生长调节剂作为生物农药重要品类，具有低残留、环境友好等优势，目前中国市场规模已超百亿元。相关研究显示植物生长调节剂可提升作物产量、减少化学农药使用并增强碳固量，但其合成却面临非模式微生物发酵生产性能差、遗传背景模糊等瓶颈问题，黄和院士团队通过合成生物学与AI融合，构建了低成本高通量筛选平台，优化了非模式微生物使赤霉素产量提升3.5倍并实现技术转让，还利用AI缩短菌种筛选周期。黄和院士指出，未来需提升发酵水平、加强农业微生物资源库建设及“数据-算法-算力”自主化，依托共建重点实验室探索AI驱动应用、培养人才，推动植物生长调节剂合成生物制造高效绿色发展。

报告人：南京大学 戈惠明教授

报告题目：聚酮化合物的线上生物合成研究

　　戈惠明教授的报告聚焦聚酮类复杂活性分子的生物合成机制，围绕经典与非经典异形驱动合成逻辑，阐述了团队通过表达聚酮合酶相关蛋白、合成中间体并借助质谱技术验证合成路径的研究过程。戈惠明教授以兰卡霉素为例，揭示其模块与延伸数量不一致、全碳环骨架的独特性，通过迭代使用非经典CheC并结合融合蛋白表达实验，证明其多轮合成机制。此外，针对β内酯类化合物，戈惠明教授团队还开展了解析其由特殊酶催化的线上装配过程的工作，包括关键加成、还原及环化反应，为聚酮化合物的合成生物学研究及药物开发提供了技术路径与理论依据。

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 周雍进研究员

报告题目：从酿造到制造：高效酵母细胞工厂构建

　　周雍进研究员在报告中指出，合成生物学可通过改造酵母细胞工厂生产药物等分子，其理论基础涉及系统生物学、代谢工程和合成生物学，酵母因安全性高、工艺成熟成为理想载体，但面临糖类原料短缺问题，故转向甲醇等兼具减碳与脱离耕地需求优势非糖原料。报告结合具体案例，阐述了周雍进教授团队通过建立高效基因编辑系统、揭示甲醇毒性机制及优化代谢偶联等策略，提升酵母对甲醇的耐受性与产物合成效率，目前部分产品指标接近产业化门槛，未来将进一步突破工业化应用中的发酵控制等瓶颈，推动酵母细胞工厂在高附加值领域的应用。

报告人：上海交通大学 瞿旭东教授

报告题目：碳链编辑驱动的天然产物高效合成与分子创新

　　瞿旭东教授在报告中指出，天然产物药物研发需结构修饰，其中 SP³ 碳惰性碳修饰是难题，瞿旭东教授团队聚焦碳链编辑，分碳链合成、转化、修饰三方面开展工作，以甾体和聚酮为例，介绍通过微生物转化、酶工程等手段实现甾体核心前体生物制造、聚酮碳链精准编辑及分子创新，通过碳链理性裁剪与组装结合修饰手段，实现甾体药物和聚酮新骨架创设。

报告人：中国科学院深圳先进技术研究院 司同研究员

报告题目：高通量质谱赋能AI驱动的合成生物研究

　　司同研究员在报告中指出，复杂蛋白功能的传统定向进化方法存在有益突变筛选难、算法易陷局部最优等瓶颈，提出结合基因测序与机器学习解析“序列-功能”关系以优化采样效率的方法。报告详细介绍了其团队利用安捷伦RapidFire质谱仪的在线SPE清洗、快速进样及精确分子量测量优势，整合自动化平台实现实验全流程闭环，为AI建模提供关键数据，同时通过实验机器人构建突变库、模块化组装技术降低组合突变筛选成本，并借助“功能序列设计比赛”“Mark自然语言交互平台”推动跨学科合作与数据标准化的研究工作。此外，司同研究员团队还探索了AI智能体自主提出假说，且深圳自动化平台对外开放，旨在通过“高通量质谱检测-AI模型训练-自动化实验”闭环，推动合成生物学向低成本、高通量、智能化发展，加速酶工程等领域突破。

报告人：北京大学 乔雪研究员

报告题目：中药化学成分的组合生物合成

　　乔雪研究员在报告中提到，中药成分复杂、含量低且资源有限，需借助合成生物学方法绿色高效生产活性成分。其团队围绕关键酶开展研究，通过从中药中寻找酶、对酶进行改造并组合应用来合成药效成分，以黄芪和连翘为例，介绍了糖基化酶和酰基化酶的挖掘、改造及组合合成多种皂苷的过程，还提及在甘草、金棉花等中药成分合成中的应用，旨在通过催化元件的发现、改造和组织规划研究，服务于临床用药生物制造及药物开发。

报告人：中国中医科学院 郭娟研究员

报告题目：中药活性成分生物合成及合成生物学研究应用

　　郭娟研究员在报告中系统的介绍了合成生物学在中药领域的研究与实践。报告指出，中药活性成分开发面临成药性差等瓶颈，而合成生物学通过生物合成途径解析、细胞工厂创建及结构改造技术，可突破天然产物获取难、产量低的限制。报告介绍了郭娟研究员团队围绕萜类、生物碱类成分，完成从合成路径解析到细胞工程优化的全链条研究的工作，且表示相关成果如抗脑胶质瘤小分子药物已进入临床阶段，并构建数据库为中药活性成分挖掘提供数据支撑，为中药现代化与创新药物研发开辟了新路径。

报告人：海南大学 王守创教授

报告题目：基于多组学解析植物代谢多样性与环境适应性的协同调控机制

　　王守创教授在报告中介绍其主要的研究工作，包括开发广泛靶向代谢组检测技术，通过多组学整合构建代谢物与基因等互动网络，挖掘出柑橘抗黄龙病代谢物、天然他汀类代谢物合成基因及作物抗虫、抗旱、果实品质调控基因，分析代谢物功能及番茄驯化中抗旱基因单倍型丢失现象，还探讨酚胺类增强耐旱性、氨基酸代谢物影响抗虫性等代谢物功能，为作物遗传改良提供理论与技术支撑。王守创团队通过技术开发-机制解析-应用转化的全链条研究，系统阐明植物代谢多样性与环境适应性的协同调控机制，其成果不仅拓展了合成生物学在农业领域的应用边界，更为作物抗逆育种、次生代谢物合成提供了新靶点与策略。未来，团队将依托崖州湾国家实验室等平台，进一步深化多组学技术与代谢工程的交叉融合，推动“环境适应型”作物品种的精准设计。

报告人：中国中医科学院 孙伟研究员

报告题目：临床用中药单体药物合成途径解析

　　孙伟研究员的报告聚焦临床应用的中药单体药物，以穿心莲内酯、七叶皂苷钠、淫羊藿素等为例，介绍了基于合成生物学技术解析中药单体成分生物合成途径的研究成果：通过高通量测序解析药用植物基因组，结合质谱分析、基因克隆及烟草/酵母/大肠杆菌等表达体系，阐明了萜类合成酶（CPS）、细胞色素P450氧化酶（CYP450）、甲基转移酶（OMT）等关键酶基因在代谢通路中的功能，揭示了全基因组复制事件与药效成分富集的关联，并开发了甘草毛状根遗传转化体系验证基因功能。研究突破了部分成分因含量低难以临床应用的瓶颈，为中药单体药物的生物合成路径设计与代谢工程优化提供了理论依据，推动了合成生物学技术在中药资源开发与药效物质研究中的创新应用。

报告人：中国科学院天津工业生物技术研究所 徐敏研究员

报告题目：合成生物学赋能新型糖肽抗生素的发掘与开发

　　徐敏研究员的报告聚焦于合成生物学在新型糖肽抗生素发掘与开发中的应用。糖肽抗生素作为抑制革兰氏阳性耐药菌的重要药物，以万古霉素为代表，自上世纪中叶应用于临床后，因病原菌耐药问题面临严峻挑战。徐敏研究员团队通过微生物基因组挖掘，发现了作用机制独特的5型糖肽抗生素，为应对耐药危机带来希望。基于此，研究团队构建了糖肽抗生素一元表达的合成生物学表达系统（GPS平台），实现了糖肽抗生素的高效挖掘与合成，发现了多个全新结构骨架的糖肽抗生素，并对其结构、活性及作用机制进行了深入研究。同时，研究团队通过化学半合成对5型糖肽抗生素进行结构修饰，提升其活性和溶解性，开发出具有潜力的先导药物分子，在对抗耐药菌感染及解决肠道定植问题等方面展现出良好前景，为新型糖肽抗生素的临床前开发提供了有力支撑。

报告人：江南大学 吕雪芹博士

报告题目：食品合成生物制造：机遇与挑战

　　吕雪芹博士指出，食品合成生物制造通过微生物细胞工厂将可再生原料转化为食品原料，具有低排放、低能耗、低污染的绿色低碳优势，在保障食品供给、改善营养风味等方面潜力显著，可助推“双碳”、乡村振兴与健康中国战略，且合成生物学作为颠覆性技术，正推动细胞工厂技术成为未来食品制造核心，在替代传统生产、提升资源效率等方面展现巨大价值。然而，我国该领域面临底层菌株创新不足、核心装备依赖进口、复杂天然产物合成途径解析难、工业放大适配性差等挑战。吕博士团队以维生素K₂、L-缬氨酸、维生素D₃等为例，展示了通过代谢工程、基因线路设计等技术优化菌株性能、突破合成瓶颈的成果，同时强调食品生物制造需聚焦合成途径解析、跨尺度工艺优化、核心装备自主化等关键技术突破，以“过程强化提效、单元替代减碳、流程重构革新”为路径，推动合成生物学技术从实验室向产业化转化，助力食品产业绿色低碳转型与可持续发展。

报告人：安捷伦科技（中国）有限公司 冉小蓉博士

报告题目：多维度整合分析方案促进合成生物学研究效率提升

　　冉小蓉博士在报告中指出，合成生物学作为21世纪新兴学科，产学研发展蓬勃，应用广泛但面临催化元件挖掘、菌株放大、参数监控调控等挑战。

　　安捷伦基于多年在相关领域的积累，从多个维度助力合成生物学发展。在构建合成通路方面，凭借早期在生命科学、疾病与药物研究中积累的代谢组学技术，通过代谢组和代谢流分析，明晰底盘细胞代谢途径调控机制，确定限速步骤，为精准构建合成通路及优化提供支撑；还推出靶向代谢组方案，解决中心碳代谢、能量代谢等通路相关化合物分析难题，可用于胞内外代谢物样品分析，实现自动化样品前处理，在灵敏度、覆盖度和分离度表现优异。高通量菌株筛选环节，自动化移液工作站Bravo、高通量质谱分析平台RapidFire 400 等多种产品协同，实现高通量自动化分析，安捷伦细胞分析产线的平台还可对细胞生长实现高通量成像筛选、微生物生长监测等研究。发酵过程实时监测上，在线液相色谱产品Online LC与发酵装置连接，能监控培养基成分变化、连续流营养成分分析及产物、副产物含量等，为发酵调控提供依据。此外，安捷伦整合基因组分析、细胞微生物底盘分析、自动化工作站及高通量质谱分析等平台，打造全链条研究方案，通过与自动化工作平台联动，实现无人值守的自动化高通量操作，并在工作站软件集成AI功能，提升实验室数字化水平。

　　安捷伦早在近十年前就关注合成生物学领域，从科研界切入，通过参与项目、与科研团队合作等方式，深入了解行业和用户需求，不断迭代方案与产品。未来，安捷伦期望与更多科学家团队构建可持续性合作，在产学研各个维度全方位促进合成生物学高效发展，持续输出创新分析解决方案，助力攻克底层技术难题，推动合成生物学实现更广阔的应用前景。

　　研讨会现场，与会人士就合成生物学相关问题进行了讨论。

与会人员热烈讨论

现场嘉宾合影