我國“合成生物學”急需研究的問題

《科學時報》：目前合成生物學研究面臨的主要挑戰是什么？

陳國強：有很多挑戰，最大的挑戰也許是新生命的合成。如何合成出一個有新特征的生命？對于工程應用領域來說，重要的是合成出一條新的代謝路徑，獲得野生微生物不能合成的產物。為此，要全面了解微生物的調控機制。比如說，把相關基因拼到一起（或合成）之后，可能會合成出一個微生物的代謝通路，但是它沒有按照預期目標去大量合成所需要的產物。因為在細胞里面，有大量基因參與調控，如果不清楚它的功能，把它精簡掉之后就會出問題，得不到我們希望的產物。總之，細胞沒有按照所需要的方向發展。所以這些調控的東西影響了我們隨心所欲地設計某種生物的企圖。如果知道了所有的調控的機制，挑戰就小了許多。不過，還有另一個挑戰就是，如果設計出來生物體控制不住怎么辦？

《科學時報》：國際上對合成生物學研究主要集中在哪些方面？

陳國強：可能最令人矚目的是具有新功能的新生命的合成吧。這主要是滿足人類的好奇心。其他的主要集中在工程和應用，第一個方面就是所謂最小基因組的研究。一般來說，基因組越小，細胞生長得越快。原理基本上主要是DNA合成和代謝負擔減少了。最小基因組研究就是通過有目的刪除多余基因，獲得在特定條件下有優勢的簡化基因組微生物。

其次是合成路徑的研究。在最小基因組研究的基礎上，用各種基因組成的元件拼裝成某種產物的合成代謝路徑。……