基因改造◈★★，凯发·K8下载凯发官方app此前引起轰动的人工合成淀粉“吸粉”无数◈★★，却鲜有人了解人工合成效率比天然合成高7倍的成果背后是国内外合成生物学家十多年“设计—合成—测试—学习”的反复“试错”◈★★。
可以不可以少试错甚至不试错◈★★，告别合成生物学现今的类似“手工作坊”阶段◈★★，让下一次的“合成”实现理性设计◈★★、功能预测？
“预测的前提是对生命过程的‘真理解’◈★★，在‘真理解’基础上建立模型凯发国际官网◈★★，设计合成◈★★，才能提高实现预期目标的效率◈★★。” 在日前召开的香山科学会议上ta66.app番茄社区◈★★，中国科学院院士◈★★、分子微生物学家赵国屏告诉科技日报记者◈★★，这将是合成生物学下一个阶段的目标◈★★。
与会专家认为◈★★，应通过建立定量理论模型◈★★、形成人工智能数据集◈★★、利用工程生物学平台等研究新范式◈★★，把合成生物学推向定量合成生物学的新发展阶段◈★★。
“细胞治疗做了这么多年◈★★，感觉要做不下去了◈★★，但有了合成生物学◈★★，感觉希望又来了◈★★。” 中国工程院院士◈★★、中国科学技术大学生命科学学院教授田志刚所言非虚◈★★。“细胞”作为一种活的药物凯发国际官网◈★★，进入体内后只有“听话”甚至“有智慧”◈★★，才能够踏踏实实地落地临床◈★★。
可设计◈★★、可操控◈★★、可预测◈★★，是细胞作为药物被批准应用于人体的一个重要条件◈★★，同时也是合成生物学的目标◈★★。
田志刚举了一个例子◈★★：现在上市的◈★★、有望治好B淋巴瘤的CAR-T细胞疗法◈★★，主要去杀死带着CD19“特征”的B细胞淋巴瘤◈★★，想象派一队拿着“画像”的搜查小分队◈★★，追查一个脸上“带痦子”的细胞◈★★，这个小分队看见“带痦子”的细胞就杀◈★★。那么问题来了◈★★，人体内的免疫B细胞都“带痦子”（即带有CD19标记）◈★★。“治疗结果不仅人体内正常的B细胞连同B细胞淋巴瘤一起被干掉了凯发国际官网◈★★，病人不得不输入免疫球蛋白以维持生命◈★★；而且往往由于派出的‘杀手’过多◈★★，带来危险的副作用◈★★。”田志刚说◈★★。
但人类设计的CAR-T细胞小分队却可以携带“逻辑门”线路凯发国际官网◈★★，判断治疗过程中出现副反应可能性的“逻辑”◈★★，从而在关键阶段◈★★，自动终止派出杀手◈★★。“光◈★★、热ta66.app番茄社区◈★★、声ta66.app番茄社区◈★★、电◈★★、磁◈★★、化学物等未来都可能用来调控细胞药物◈★★，实现可设计◈★★、可预测ta66.app番茄社区◈★★，其医疗价值非常巨大◈★★。”田志刚说◈★★。
“合成生物学的发展◈★★，使得构建可控◈★★、复杂的人工生物系统成为可能ta66.app番茄社区◈★★。” 中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘陈立说◈★★。但他也道出了当前面临的问题◈★★：DNA测序◈★★、DNA合成◈★★、基因编辑技术的不断革新◈★★，使得合成能力飞速提升◈★★，然而设计能力却依然十分有限◈★★。
“绝大部分人工生物系统的构建与优化仍然依赖于反复试错◈★★，缺乏理性设计的能力◈★★，难以实现定量可控◈★★。生物系统的复杂度越高◈★★，理性设计能力越缺乏◈★★。”刘陈立说ta66.app番茄社区凯发国际官网◈★★。
可见◈★★，海量“人工试错”阶段◈★★，不仅“定量可控”难以保质保量实现◈★★，还限制了合成实现复杂目标的系统ta66.app番茄社区◈★★。
那么凯发国际官网◈★★，哪个阶段才能设计出类似于计算机的复杂◈★★、严谨的合成生命系统呢？与会专家认为◈★★，合成生物学应该探索走向定量合成生物学阶段◈★★。
“定量生物学的概念很早就有◈★★，现在是要理性地把定量的模型作为合成的指导◈★★，而又用合成测试来验证定量模型◈★★，这种‘融合会聚’就是定量合成生物学◈★★。”赵国屏解释◈★★，这是合成生物学学科在理论架构和技术体系上的进阶◈★★。早在2008年◈★★，赵国屏前瞻性地在中科院成立了中国第一个“合成生物学重点实验室”◈★★。
如何进行定量？得益于分子生物学◈★★、大数据◈★★、人工智能等学科的发展◈★★，与会专家提出了以人工智能机器学习为核心的“黑箱模型”与以实验为基础的维象理论构建结合工程验证的“白箱模型”两种途径◈★★。
例如◈★★，“黑箱”模型就是利用机器学习算法的快速解析优势实现◈★★，实现合成生物学的理性设计和功能预测◈★★。
告别“手工作坊”将为合成生物学带来更深厚学科责任◈★★。它不仅承载了人类对自然◈★★、对生命的认知◈★★。“合成生物学的社会属性体现在回馈社会◈★★、回应社会关切◈★★，” 中科院生物物理所研究所研究员张先恩指出◈★★，“通过定量合成生物学◈★★，支撑普遍实现合成生物学的目标◈★★，将最终实现理解生命机制（造物致知）和回馈人类社会（造物致用）◈★★。”
