合成生物學時代背景下植物資源的開發與利用

于雪瑩，李春英，趙春建，楊 奕

（東北林業大學化學化工與資源利用學院，哈爾濱150040）

1 合成生物學時代背景

合成生物學是生物學、工程學、化學和信息技術之間相互交叉的一個新興領域。核心技術是將復雜的生命系統拆分成各個功能原件，對其進行標準化和模塊化的定義，通過設計、模擬和實驗實現對生物原件的生物設置，直至構建一個新的生物系統，包括生物燃料、生物修復、大宗化學品、醫藥等精細化學品生物材料的生產和應用[1]。隨著合成生物學時代的到來，法國生物化學家埃瑪紐埃爾·沙爾龐捷（Emmanuelle Charpentier）和美國化學家珍妮弗·杜德納（Jennifer A.Doudna）發現了基因編輯技術中CRISPR /cas9 基因剪刀，獲得了諾貝爾化學獎，這種工具可以非常精準地改變動物、植物和微生物的DNA，為植物育種帶來了新機遇，有望催生創新性癌癥療法[2]。

合成生物學已被中國科技部視為優先領域，被列為國家重點研發計劃，也列在中國科學院公布的《創新2050：科技技術與中國的未來》的報告中，是中國現代化關鍵戰略技術之一。由于石油等資源不斷被開采利用，利用合成生物學技術對纖維素、木質素等植物再生資源開發生物燃料已經成為必然趨勢。合成生物學技術應用于大宗化學品的生產、手性化合物的合成、抗生素等制藥生產工藝流程、香蘭素和其它食品調味劑的合成、維生素的生產等領域。合成生物學時代背景下的可持續發展和綠色環境友好型生產工藝越來越多的應用于植物資源的開發利用方面。……