以生物造万物，从合成生物学看第三次生命科学革命

以生物为工具，以 DNA 为编程语言，合成生物学的发展让我们不再仅仅是生物的观察者，而成为了创造者，有能力塑造新的生态系统、生物材料和医学突破。

本期「遇见实验室」栏目，我们走进了江南大学-食品合成生物学实验室，与生物工程学院博士生导师周景文教授一起深入追溯合成生物学的发展历程，探讨它如何改变了我们对生命的认知，进一步了解它在食品科学、解决天然产物低产之谜等领域的应用。

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智慧选取之路：从食品科学到微生物代谢工程

在涉足科研领域，学者们常常在机遇的微光和热情的熊熊烈火之间，如履薄冰，谨慎选择前进之路。然而，周景文教授将机遇与热情巧妙地融合于一体，构筑了一座完美的「科学之桥」。

在本科阶段学习食品科学与工程时，周景文教授敏锐地认识到生物技术在食品领域的无限潜力。因此，他在硕士和博士阶段决定逐步转向深入研究微生物代谢工程相关的领域。在美国哈佛大学化学与化学生物学系进行博士后研究时，他亲身见证了生物技术在不同产品制造中的卓越应用。特别值得一提的是高通量筛选技术，以及 2012 年初涌现的基因编辑等新技术的发展和兴起。回国后，周景文教授带领团队进行大规模的合成生物学研究，课题组成功扩展了黄酮类化合物和不同维生素类化合物的产量，并逐渐完成了生产工艺工业化，这为团队在合成更为复杂的天然产物和功能性营养化学品方面树立了强大信心。

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深度挖掘合成生物学潜力：跨学科合作成未来

天然化合物的精华一直在食品、保健品和药物研发中扮演着不可或缺的角色，然而，其难以提取和含量有限一直束缚着这一领域的发展。然而，周教授坚信，合成生物学的崛起将彻底改写这一限制性的局面。

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首先，基因编辑技术的突破，能够反复对同一菌株进行多次改良，为定向增加有益成分打开了新的可能性。其次，人工智能技术的快速发展可以能够设计更高效的酶以及更优越的表达元件和代谢网络。这一创新为合成生物学提供了更多工具和资源，能够更精确地操控生物体系。第三，高通量筛选和自动化技术的进步助力更大规模的菌株研究，实现高效的筛选和工艺优化。这意味着可以更快地发现和生产有价值的目标产物。最后，材料科学等支撑技术的进展使我们能够更高效地进行分离、提取和纯化所需的产物。

这一系列技术的融合使得生物学工程的设计更加精确和高效，并以更经济的成本获得所需的高价值产物，为更广泛的产品应用提供了可能，进而引领合成生物学进入更加广阔的前沿领域。

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远瞰食品科学未来：展望重点项目

食品合成生物的前景同样令人期待，周教授自豪地宣告，江南大学在食品科学与工程以及轻工技术与工程领域荣获国家一流学科建设的殊荣。为进一步助力这两个卓越学科的崭露头角和跨领域融合。

未来食品科学中心鼎力发展四大主要研究方向。

食品合成生物学，利用生物技术研发功能性配料和食品主要成分的生物合成，为食品创新注入了新的活力。

食品风味与感知，致力于改善食品的口感和风味，使食品更美味，更容易被人接受。未来食品追求的不仅仅是简单和便捷，还致力于提升人们的生活质量，追求更健康、更美味的食品。

食品大数据，计划借助 IT 技术来保障食品的安全，并更好地设计食品的营养价值和风味。

食品安全，这对于未来食品的研发和产业化至关重要。在这一领域，未来食品科学中心建立了研究和评估平台，以更好地推进未来食品的开发过程，确保产品的质量和安全性，服务于大众的生命安全和健康。

未来食品科学中心与学校以及国内外其他研究机构密切合作，拓展了这四个方向的应用领域。

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新兴学科人才成长：三点须记牢

新兴学科的蓬勃发展离不开年轻科研人员，他们犹如激活学术生态系统的新鲜血液。作为一位经验丰富的学者，周教授站在了成长之巅，为即将踏入硕士和博士研究之路的年轻学子奉上珍贵的成长建议。

首要之务在于扎实奠定科研基础，特别是深谙现代生物技术等快速崛起的学科知识，融汇各领域的智慧，如一位博学多才的导航舵手。其次，积极建构良好的师友与同侪关系，拓展沟通交流之道，为未来职业之森林筑梦立基。第三，确立崇高的理念和远大的职业目标，勇往直前，积极备战未来之战场。终而重要的是，坚守工作与生活的和谐平衡，提早规划个人生活，维系工作与生活两者的完美交汇，以保持充沛活力。