合成生物学
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生命科学
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摘 要：近年来用化学合成的手段合成生物物质的研究进展很快。有感染活力的小儿麻痹症病毒RNA与FX-174噬菌体基因先后合成成功。估计2006年可能会有能合成1百万 bp DNA的仪器问世。 此外，目前已能向蛋白质中引入80种非常见氨基酸, 从而使蛋白质获得新的性质。 化学合成的进展使合成与改造生命成为现实, 这对研究生物学基本规律有很大的意义，但这也是一把“双刃剑”，带来伦理与反恐的问题及对可能的潜在威胁的担忧。 2004年6月在美国麻省理工学院举行了第一届合成生物学国际会议。 2005年8月在美国旧金山举行的合成生物学会议，讨论了生物合成这个领域对药物发展、细胞重编程、生物机器人等方面的潜在意义。
关键词：DNA合成; 合成生物学; 病毒基因
中图分类号：O621.33; Q1; Q523.3 文献标识码：A
Synthetic biology
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LIN Qi-shui
(State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China)
Abstract: Progresses in the chemical synthesis of biological substances have been developed very fast recently. Infective poliovirus RNA and FX-174 phage DNA were synthesized. Next year's DNA synthesis machine would be able to generate sequence about a million bp long. Besides, there were reports that 80 unconventional amino acids could be introduced into protein molecules and brought new characters. These and other progresses would bring reform or create life into reality. Of course it would have magnificent implication in the study of fundamental rules of biology, but it is a“double edged sword”, which will bring ethical and anti-terrorist problems as well as the worry about possible potential threat. In June 2004, the first international synthetic biology meeting was held in MIT, USA. In August 2005, a synthetic biology meeting discussed the potential implication on drug development, cell re-programming and biology robots.
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Key words: DNA synthesis; synthetic biology; virus gene
病毒既可看作是一种化合物,也可看作是“生命”。早在1955年，脊髓灰白质炎病毒就被结晶[1]。脊髓灰白质炎病毒含单链(正链)RNA 基因(7 440bp)，它能在人体内高效地复制：《綬NA 在细胞内转录成负链，成为合成新的病毒正链RNA基因的模板。整个复制周期约6~8 小时，每个被感染细胞会产生1~10 万个子代病毒。(全文见附件1)
专家简介：
林其谁院士，生物化学家。1937年生于上海，原籍福建蒲田。1959年毕业于上海第一医学院。现任中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员，联合国教科文组织国际细胞研究组织主席，亚洲大洋洲生物化学家与分子生物学家联合会主席。
, http://www.100md.com 在大鼠肝线粒体中发现了一种不同于F1的没有ATP酶活力的可溶性偶联因子。建立了从哺乳动物棕色脂肪组织线粒体提纯质子信道解偶联蛋白的方法，并深入研究了它的性质。开展了膜蛋白与脂质体和天然膜的重组合，分二步将提纯的胆碱脱氢酶参入到线粒体内膜从而表现出与呼吸链联系的活力。以脂质体作为模型膜，设计不同序列的合成多肽，研究了它们与膜相互作用的机制。通过研究脂质体与细胞膜的相互作用，发展出将外源DNA有效导入哺乳细胞的新型含硬脂胺的阳离子脂质体。提出了表皮生长因子受体酪氨酸激酶活化的二步机制。2003年当选为中国科学院院士。
1959年毕业于上海第一医学院医疗系。现兼任中国科学院上海生物化学研究所分子生物学国家重点实验室主任?979-1981年获联邦德国洪堡奖学金在墨尼黑大学物理生物化学研究所工作。1987-1990年担任中国生物化学理事会理事长,1987-1991年担Molecular and Cellular Bio--chemistry编委，1988年起担任国际细胞研究组织执行委员，生物化学与生物物理学报主编，1990年起担任UNESCO分子细胞生物学网络组织执行委员，1994年起担任亚洲与大洋洲生物化学与分子生物学家联合会秘书长，1984-1994年担任中科院上海生物化学研究所所长。
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林其谁研究员主要从事生物膜的结构与功能研究。在研究氧化磷酸化时,曾发现偶联线粒体琥珀酸的氧化受内源NADPH的抑制,分离了线粒体内膜上不含ATP酶活力的偶联因子。在研究钠钾ATP酶时，证明了酶的构象变化，并说明了构象变化与酶催化过程的关系。首次纯化了解偶联蛋白天然质子载体,为机体能量代谢提供了新的证据。1984年以来，从事线粒体内膜与辅酶Q相联系的脱氧酶研究。曾获中国科学院自然科学二、三等奖各1项。现已招收培养博士生8名,硕士生11名。1996年被评为中国科学院优秀研究生导师。
毕生探究膜的世界
——访新当选的中科院院士林其谁
著名的物理学家霍金曾说，我们生活在一个“膜的世界”。这句话用在新当选的中科院院士、中科院上海生命科学研究院生化与细胞研究所研究员林其谁身上特别合适。因为，在他的视野中到处都是膜。从细胞膜到内质网系膜，从核膜到高尔基体膜，每一种膜都像一件设计精准的零件，严格控制着生物体的新陈代谢。而所有这些统称为生物膜，林其谁在其中探索了20余年。
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选择生物膜研究，不是林其谁的本意。1959年，22岁的林其谁从上海第一医学院医疗系毕业，出人意料地分到了中科院上海生物化学研究所。就这样，这位医生家庭出身的“准医生”不假思索地转了行。起初，实验室里的瓶瓶罐罐让他很不习惯，身旁的同事大多是学化学出身，相互间也没多少专业上的共同语言。那时，所里正在研究肝癌的早期诊断，用林其谁的话说，他的作用很有限。好在没过多久，林其谁赶上了胰岛睾铣傻摹按蟊抛髡健薄>驮谀歉鍪焙颍约翰股狭斯Φ撞簧畹幕Э危贾鸾ナ视θ松牡谝淮巫汀?
1984年，林其谁遭遇了人生的第二次转型。组织上任命他担任生化所所长，自认为不太会处理关系的他只能“赶鸭子上架”。那会儿，正碰上全国科研机构改革，为了所里的发展建设，林其谁花了不少精力和时间。眼看着，自己动手做实验的机会越来越少，可他还是见缝插针，直到前年与国外合作时他还亲自动手。如今，身为联合国教科文组织国际细胞研究组织主席和亚洲大洋洲生化学家与分子生物学家联合会主席，林其谁时常奔波在外。不论到哪，他总不忘带上笔记本电脑。通过生科院的在线图书馆，他能在第一时间读到生物膜领域的最新文献。
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林其谁常说，科研不仅是职业，而应有爱好在里面。因此，他总是放手让学生去想、去做，“否则，研究生就成了按部就班的技术员。”尽管他会推掉和自己不相干的课题评审或是“赖”掉某些审稿工作，但在学生身上，林其谁从不吝惜时间。从1983年到2000年，他一直坚持给学生上生物膜的课程。
虽然已是66岁了，可林其谁还在为国内的生物膜研究“摇旗呐喊”。看到近年来回国的一批年轻人在生物膜研究上颇有建树，他很欣慰；发现国内小同行太少，青年人交流、讨论的机会还不够，他又不禁担心。当选院士后，他最大的心愿就是，希望生物膜研究能得到国家更多的支持。
林其谁常说，科研不仅是职业，而应有爱好在里面。因此，他总是放手让学生去想、去做，“否则，研究生就成了按部就班的技术员。”尽管他会推掉和自己不相干的课题评审或是“赖”掉某些审稿工作，但在学生身上，林其谁从不吝惜时间。从1983年到2000年，他一直坚持给学生上生物膜的课程。
虽然已是66岁了，可林其谁还在为国内的生物膜研究“摇旗呐喊”。看到近年来回国的一批年轻人在生物膜研究上颇有建树，他很欣慰；发现国内小同行太少，青年人交流、讨论的机会还不够，他又不禁担心。当选院士后，他最大的心愿就是，希望生物膜研究能得到国家更多的支持。, 百拇医药