“合成生物技術(shù)是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，是大國博弈、科技競爭的焦點(diǎn)。”
“當(dāng)前，全球種業(yè)競爭已進(jìn)入以基因編輯、合成生物學(xué)等前沿技術(shù)為核心的新階段，微生物種業(yè)是主要的攻堅方向。”
“抗生素濫用已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的突出問題。”“嚴(yán)峻形勢下，土壤存活、共生匹配、固氮效率成為根瘤菌劑迭代研發(fā)的共性問題。”“‘空氣蛋白’技術(shù)在國外發(fā)展迅猛。”
9月12日，以“合成生物賦能微生物種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”為主題的第三十二屆中國北京種業(yè)大會——微生物種業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在通州主會場舉辦，云集農(nóng)業(yè)微生物種業(yè)界專家企業(yè)家，為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)品科技創(chuàng)新添薪蓄力。
北京市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局總經(jīng)濟(jì)師涂宏漢，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)展建設(shè)局副局長于輝出席論壇并致辭。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所副所長燕永亮主持論壇上半場，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所副所長周志剛主持論壇下半場。
賦能產(chǎn)業(yè)
農(nóng)業(yè)微生物驅(qū)動綠色種業(yè)變革
農(nóng)業(yè)微生物是我國現(xiàn)代種業(yè)體系的重要組成部分，支撐著生物肥料、生物農(nóng)藥以及未來食品等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
北京市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局總經(jīng)濟(jì)師涂宏漢指出，當(dāng)前，全球種業(yè)競爭已進(jìn)入以基因編輯、合成生物學(xué)等前沿技術(shù)為核心的新階段，微生物種業(yè)是主要的攻堅方向。北京市將從幾個方面發(fā)力微生物種業(yè)，一是積極搭建創(chuàng)新鏈，依托各大高校、科研機(jī)構(gòu)資源稟賦，加快推動北京微生物國際創(chuàng)新研究院建設(shè)。二是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮北京生物種業(yè)創(chuàng)新中心平臺功能，加速成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。三是走好安全線，完善微生物種質(zhì)資源保護(hù)，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展筑牢安全屏障。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)展建設(shè)局副局長于輝表示，合成生物技術(shù)是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，是大國博弈、科技競爭的焦點(diǎn)。面向“十五五”，中國農(nóng)科院將從強(qiáng)化基礎(chǔ)研究、攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)、加快成果轉(zhuǎn)化等三個方面著手，讓合成生物技術(shù)更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、首都科技創(chuàng)新建設(shè)。
“抗生素濫用已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的突出問題。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所副所長周志剛提出，腸道菌群無抗調(diào)控途徑是水產(chǎn)養(yǎng)殖減抗的突破口。通過五年研究，團(tuán)隊成功推進(jìn)了魚類腸道菌群結(jié)構(gòu)及功能解析，闡明了鯨桿菌調(diào)控魚類營養(yǎng)代謝和抗病免疫的機(jī)制，解析了共性益生元件的效應(yīng)機(jī)制，未來還將針對水產(chǎn)養(yǎng)殖抗逆、抗病與促生長的瓶頸開展相關(guān)工作，助力水產(chǎn)健康養(yǎng)殖。
當(dāng)前，中國大豆根瘤菌接種比例不足10%，美洲國家大豆根瘤菌接種比例可達(dá)80%。嚴(yán)峻形勢下，土壤存活、共生匹配、固氮效率成為根瘤菌劑迭代研發(fā)的共性問題。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授田長富介紹，團(tuán)隊近些年挖掘出MucR蛋白，能介導(dǎo)共生與抗逆功能在根瘤菌底盤的適配。通過人工設(shè)計藿烷合成線路，提升耐鹽堿和高溫能力。
以蛋白等關(guān)鍵原料供給為核心，利用生物質(zhì)、合成氣甚至CO2為原料，通過生物合成高效獲得微生物蛋白，成為解決蛋白供給問題的新路線和方案。
“‘空氣蛋白’技術(shù)在國外發(fā)展迅猛。”中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱之光表示，以CO2為原料合成單細(xì)胞蛋白是一種蛋白制造的顛覆性路線，可大幅減輕環(huán)境資源的壓力，具有高物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化效率。“當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家競相布局，國際競爭日益加劇，我們要在菌體生長代謝、氣體發(fā)酵技術(shù)、蛋白安全性和接受度方面加快研發(fā)、加大投入。”朱之光說。
土壤暗物質(zhì)，蘊(yùn)含豐富基因資源。浙江大學(xué)教授馬斌表示，通過建立土壤基因組目錄，來揭示土壤暗物質(zhì)的物種和基因資源多樣性，對于我們充分利用土壤微生物基因資源開發(fā)新型抗生素和新型藥物、助力基因編輯工具和噬菌體療法開發(fā)具有重要意義。
創(chuàng)新升級
挖掘傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展路徑
中國是世界上最大的酒飲料生產(chǎn)和消費(fèi)國，酒類品種最全、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大。但傳統(tǒng)釀造白酒工藝過程眾多層面機(jī)理尚未明晰，生產(chǎn)周期長、效率低，自然接種、群體微生物體系復(fù)雜，機(jī)制不清、品質(zhì)不穩(wěn)、風(fēng)味批次差異大......嚴(yán)重影響傳統(tǒng)釀造白酒的工業(yè)化進(jìn)程。
“脂肪酸酯等關(guān)鍵風(fēng)味酯類的合成機(jī)制解析對于推進(jìn)白酒工業(yè)化有重要意義。”北京工商大學(xué)教授李秀婷介紹，具有水相體系催化酯合成能力的新型酯酶Bur01，對于科學(xué)闡釋白酒釀造體系風(fēng)味酯類合成機(jī)制，深度挖掘酯合成高效催化元件，揭示白酒風(fēng)味酯合成的奧秘以及提升科學(xué)界對于白酒釀造水相體系合成脂肪酸酯的普遍認(rèn)知具有重要意義。
如果能將遺傳信息轉(zhuǎn)化為功能知識，則可快速發(fā)現(xiàn)核心菌種和關(guān)鍵代謝產(chǎn)物。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授彭東海建議，未來，要利用“資源庫+AI精準(zhǔn)挖掘技術(shù)”，構(gòu)建我國優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)微生物菌種供給體系，“團(tuán)隊正在開發(fā)的新產(chǎn)品，希望每年至少啟動一個新農(nóng)藥產(chǎn)品登記。”彭東海說。
當(dāng)前，褐藻寡糖酶解制備關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先技術(shù)水平，在大健康、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域均有較大應(yīng)用前景。北京雷力海洋生物新產(chǎn)業(yè)股份有限公司董事長湯潔表示，雷力集團(tuán)愿與行業(yè)專家合作開發(fā)褐藻酸寡糖、巖藻寡糖和褐藻雙寡糖在生物醫(yī)藥、新食品原料和生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
本次論壇由北京市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局指導(dǎo)，通州區(qū)人民政府主辦，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所承辦，農(nóng)業(yè)微生物資源發(fā)掘與利用全國重點(diǎn)實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)微生物組學(xué)重點(diǎn)實驗室、中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會協(xié)辦。
作者 | 農(nóng)財君
編輯丨農(nóng)財君
聯(lián)系農(nóng)財君丨18565265490
新時代 新種業(yè)
南方農(nóng)村報丨農(nóng)財寶典
