天津化学化工协同创新中心（The National Collaborative Innovation Centre of Chemical Science and Engineering (Tianjin)）成立于2012年，是由天津大学与南开大学两校共同合作创建的全国首批14个“2011协同创新中心”之一。该中心的合成生物技术研究平台SynBio（Synbio, the synthetic biology research platform）由天津大学元英进教授领衔，是国内先进的合成生物学研究中心。日前，元英进作为合成生物学专家，接受了《自然》杂志的采访，介绍了团队的研究方向和平台今后的规划，希望吸引国内外更多的合成生物学领域的优秀人才。

记者：什么原因吸引您研究合成生物学？

元英进：合成生物学是综合了生物学与工程学（尤其是化学工程）的新兴领域。我于1980年开始生物化学工程的学习，并拿到博士学位，随着对这一领域的认识日趋深入，我对应用工程学原理来设计和合成生物组分极为感兴趣。合成生物学也给我们提供了一个前所未有的建造生物系统的契机，并促使我们的研究更加深入。2006年，我在天津大学创立了一个合成生物学研究小组，当时我们正受邀参加由麻省理工大学最先发起的国际遗传工程机器大赛(iGEM)，这是在合成生物学领域最高规格的国际学生大赛，我们在这次比赛中获得金牌。从那时起，我们就开始致力于扩大研究队伍规模，努力推动中国合成生物学的发展。

记者：SynBio研究平台的主要项目有哪些?

元英进：基因组合成是合成生物学的一个非常重要的领域。作为合成酵母基因组国际联合计划（Sc2.0）（Synthetic Yeast Genome Project (Sc2.0)）的重要成员，我们研究组的一个研究重点就是设计与合成酵母人工染色体。在此基础上，我们在酵母中成功地构建了一系列产物的生物合成路径，有效合成了天然产品、化学品、医药、以及燃料等。例如，番茄红素是一种重要的抗氧化营养物质，我们构建了可以高产番茄红素的酵母菌株，为商业化批量生产番茄红素提供了可能。丹参素是一种重要的中药有效成分，我们构建了丹参素合成的全新新人工路径，并实现了其高效生产。我们的目标就是设计构建人工细胞工厂，使更多产品的低成本和高效率生物生产成为可能。

我们的研究也为能源安全和环境污染等重大社会问题提供解决方案。例如，我们利用人工微生物混菌系统成功研发出高性能的微生物燃料电池。我们同样构建了利用光合作用制造绿色生物燃料和其他化合物的蓝藻。

记者：您为什么要参与到Sc2.0项目呢？

元英进：Sc2.0国际计划旨在构建世界首个合成的真核细胞基因组，由纽约大学的美国科学院院士杰夫·伯克教授（曾任职约翰·霍普金斯大学）发起。我第一次通过伯克的博士后蔡毅之接触到Sc2.0就被它在基础科学和工业应用上的巨大潜在影响所深深吸引。合成基因组在保持细胞健康的同时，还提高了基因组稳定性和遗传可塑性。通过重建酵母基因组，我们可以加深对染色体、基因组构成和基因组结构等基本特性的认识；同时利用人工酵母基因组可以研究一些关键的进化问题，帮助我们深入理解生命进化的原理。因此我试着深入推动这个项目的发展。我们负责合成酵母V号和X号人工染色体，开发了一些关键技术，加速了整个项目的进程。

记者：您是如何在合成生物学平台上兼顾教育和科研的呢？

元英进：我们一直致力于整合前沿科学与学科教育。Sc2.0计划另一个吸引我的地方是与之并行的BAG（Build A Genome）课程，我认为这是一个很好的课程，可以在培养学生发现和解决问题能力的同时，帮助他们熟悉分子生物学和基因组等前沿科学问题。基于这个课程，我们开设了天津大学自己的BAG课程，参与课程的学生们在为合成人工染色体添砖加瓦的过程中，也获得了提升自己研究技能的重要经历。我们也鼓励学生参与到国际比赛，如国际遗传工程机器大赛(iGEM)，通过比赛可以将科技创新和学生培养很好的结合。微生物燃料电池项目就是我们的学生在iGEM大赛中获奖的一项发明。此外，2014年我校建设了国内首家在教育部备案的博士点。

记者：对于合成生物学家来说，我校的合成生物学平台有哪些吸引人的地方呢？

元英进：天津大学建立了合成生物学模块数据库（SynbioML)（synthetic biology module library, SynbioML），包括了各种用途的8000多个人造合成基因元件，20000多个功能模块和1000多个底盘。研究者可以很容易地在网上搜索不同的模块并免费得到他们所需要的信息以便更进一步地开展自己的研究。我们还建造了良好的基础设施和最先进的技术设备。作为天津化学化工协同创新中心的四大平台之一，我们可以充分利其丰富的资源来提供充足的合作研究机会，包括跨学科合作和国际合作。我们的合成生物学国际合作研究中心的建立也将会带来更多类似的机遇。

近来，我们获得了国家自然科学基金委的“合成生物学与生物加工过程”创新群体，这是首个合成生物学领域国家创新群体。我校优越的研究环境已经吸引了一大批来自国内外的优秀学者，我们也希望未来能够吸引更多这一领域的优秀人才。

转载自： TJU