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生物纳米机器 - 系统与合成生物学的发展

已有 815 次阅读 2020-8-10 11:47 |个人分类:系统生物学|系统分类:科普集锦| 生物系统, 人工生物系统

从1996年组织第一届国际转基因动物学术研讨会到2007年参加春晖杯大赛,这个时期是国际系统与合成生物学的建立时期,2007年与投资商洽谈,提及:一是贝克利大学青蒿素在酵母合成了,中国发现的青蒿素应该获得诺奖;二是工程基因改造细胞,注射体内用于治疗疾病;三是禽类输卵管生物反应器,已经在英美实现实验室生产药用蛋白;四是合成生物学和纳米机器将带来新的一轮工业革命。一直到2012年(那年美国出版第3次工业革命),几乎都觉得是天方夜谭。二就是2018年获得诺奖和盖伦奖的免疫细胞治疗肿瘤,三是美国2015年获FDA批准进入临床。

这几年,基本上在研究人类学和历史学(受厦大人类博物馆和南普陀的影响,当时与历史和考古系的湖南老乡往来比较多,借书证整整用完了两本,把哲学系和历史系及心理学与科学社会学的课程和书籍读过了),系统生物学与合成生物学的理论思维也是在厦门大学1983年的自然辩证法课程完成的,涉及到理论生物物理学和心理生理学,包括生物控制论、量子生物学、非平衡热力学等,这就是为何这几年分析了理论物理学等,80年代已经读过了有关量子纠缠(EPR效应)和对称破缺(外尔规范场论,1996年在国际转基因动物学术研讨会的讲演也列出了外尔的文献)。

文章合成生物第一股描述了,就是从中科院微生物所的菌株和技术开始的,文章里黑色字体合成生物学(系统生物工程)的概念就是1994年Bj.Zeng提出的和1996年在大规模国际通信(包括,与美国胡德院士的通信,他当时在做转基因动物模型与免疫学研究,非常清楚胡德是在1999年Bj.Zeng已经在Nature发布召开第一届国际系统生物科学与工程会议之后开始做系统生物学的,并在与华盛顿州生物医学协会通信之后),红色字体部分只是合成生物学的部分内容。

另外一个通信是2000年初邀请日本Tomita参与组织2001年10月北京第一届国际系统生物科学与工程会议(因911事件而取消),他与北野宏明提前在2000年11月日本第9届JST会议举办了第一届系统生物学会议(论文集仍然是2001年10月出版),参加了该届会议的美国AP.Arikin在贝克利大学2003年成立了合成生物学研究中心,2006年该所Keasling在酵母合成青蒿素,2007年苏新专和米勒来北京考察屠呦呦和随后推荐她获得拉斯克奖和诺奖。

另外,微生物所马延和建立了天津工业生物技术研究所,天津大学建立系统生物工程教育部重点实验室(欧阳平凯参与了筹建),医学科学院建立苏州系统医学研究所(上一任院长刘德培提及BjZeng的系统医学概念和模型),美国纽约系统遗传学研究所(成功合成第一条酵母染色体,人工合成原核染色体的是文特尔,原理仍然是1995年Bj.Zeng在中科院时用的基因片段组装合成全基因方法)与天津大学和华大基因及英国爱丁堡大学(英国工程院士的华人博士后与合成生物学)等,合成几条酵母的染色体

系统与合成生物学在国际上的发起,这是1996年北京第一届国际转基因动物学术研讨会的国际通信与讲演,通过在以色列(计算化学诺奖得主的计算生物学与药物设计,当时去希伯来大学面试)的经历,整合上实验生物学-分子生物技术(胡德院士当时任华盛顿大学该系主任)和计算生物学-生物信息技术(Sony公司北野宏明当时与Tomita做生物信息学),而在1999年德国建立网站(以色列魏兹曼研究所、法国巴斯德研究所、北京医科大学等网页上都有链接,美国物理学家的弦论网站也有,不能把弦论的波动与心理学的听觉混淆,Google也列入目录指南,瑞典诺奖委员会更换网址还发给Bj.Zeng邮件通知,因Bj.Zeng的网站链接了诺奖官网)和筹备第一届会议。

北京中关村中科院(90年代卢嘉锡院长)微生物所(原址

注:
目前和未来系统与合成生物学的几大前沿,一是细胞工厂(前面的就是,包括化工、能源、制药,也包括药用蛋白),二是转化医学(2018年诺奖和盖伦奖就是范例),三是系统与合成神经生物学(当时是邀请蒲幕明做2001年会议主席的,因当时他是华人生物科学家做得最好的,也有几十篇nature和science,他访问了挪威2014年诺奖得主后来做系统生物学的神经科学研究所),四是纳米机器和生物计算机(包括机器与生物嵌合的有机体机器人),等。
目前,Bj.Zeng在做的是纳米机器的传感器与反应器和微流控芯片等。

附,期刊与学术,试想一下:地球是人类的摇篮,但人类终将进入星际文明 - 在未来的星际文明,还需要纸质(多负重)期刊(涉及优先权,电子版本通过固化日期可以实现,同行评议也可通过互联网探讨)吗?

学术和技术发展模式与预测,核心在诚信问题,关键在 - 简单而又有效的管理模式 - 美国常春藤大学的管理模式,斯坦福大学的技术转让模式,等。

---(2011年-2020年网络日记)---



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1 郑永军

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