微生物代谢工程与现代工业生物技术发展战略研讨会会议纪

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对目前生物技术领域的先进技术进行了解释.如代谢组学,代谢工程

近年来，以人类基因组计划的实施和完成为标志，生命科学从分子生物学的时代开始进入系统生物学的时代。经典生物学与基因组学、蛋白质组学、代谢组学和分子互作组学等新兴学科的紧密结合，使生命科学所研究问题的复杂度和广度达到了前所未有的高度，使用日益复杂的大型精密技术设备，数据的巨量产出和并行计算技术、信息技术、纳米技术等的广泛深入应用，成为生命科学前沿研究的最重要的特征。从系统和综合的观念出发探索生命现象的本质规律，并迅速将其转化为生产力推进产业发展，已日益成为生命科学研究的主流。

微生物是国民经济众多行业和生产部门进行生产活动的基础。这些行业和部门遍及工业、农业、医药和环境等众多领域，既有发酵和酿造这样的传统产业，也有生物医药、生物能源、生物材料等新兴产业。依靠微生物细胞的合成、转化和分解等代谢能力进行产品生产或提供某种服务，是所有微生物相关产业的共同特征。目前许多国家的国民经济是建筑在以石油等为能源和原材料的基础上，随着石油的日益枯竭，国民经济的结构将会出现重大调整，将会从基于不可再生的“碳氢化合物”为能源和原材料的经济结构，向基于可再生的“碳水化合物”的经济结构转变。微生物将以其强大和多样化的代谢能力成为构筑可持续发展经济结构最重要的战略资源和技术源泉。

微生物的代谢特性非常复杂，每种细胞内都存在着成百上千种不同的代谢途径，每个代谢途径都有底物、中间代谢物和产物，所有代谢途径又通过共享代谢物交叉、串连在一起，形成一个极为复杂的代谢网络。随着遗传组成的不同或者环境条件的改变，微生物的代谢网络会相应发生调节和变化。传统的技术手段甚至包括对个别基因进行改造的经典基因工程技术都不能保证对微生物代谢网络结构和功能的准确分析和高效利用，影响了相关行业生产效率的稳定和经济效益的提高。

代谢组（metabolome）是一个生物体内所有代谢物的总和。代谢组学(metabolomics)是以代谢组为研究对象的新兴交叉学科，它试图通过对生物体内所有代谢物分布组成和时空动态变化的分析测定，结合计算生物学分析和计算机建模，从本质上把握生物代谢网络的调控规律，最终做到可以定量预测基因改变和环境变化后生物代谢网络的变动规律，从而为优化生物代谢功能、提高研究和生产效率提供坚实的理论支持和强大的技术后盾。

代谢工程(metabolic engineering)又叫途径工程(pathway engineering)，是指在搞清生物代谢网络的结构组成和调控规律的前提下，按照生产目标设计新的代谢途径和代谢网络，通过改变生物的基因组成或者通过调控环境条件，使生物以最高的效率生产我们需要的代谢物如药物或者提供相应的服务如清理环境。

微生物代谢工程是一个新兴的高技术学科，是系统生物学领域最活跃的一个方向。代谢工程为传统产业的改造和生物高技术的发展带来了前所未有的机遇，已经成为国际生命科学技术研究和开发的最重要的热点之一。

　　鉴于这个学科领域的发展将会对国民经济的众多产业部门产生重要影响，对于全面提升我国传统产业的技术水平和大力促进新兴生物技术产业的发展具有战略意义，2004年3月4－5日，863计划“现代农业与生物技术领域”生物工程技术主题专家组在上海交通大学召开了“微生物代谢工程与现代工业生物技术发展战略研讨会”。来自中科院、医科院、农科院等科研单位和清华、北大、上海交大等十几所大学的约50位专家教授们出席了研讨会，中科院院士杨胜利作了题为《系统生物学与代谢工程》的主题报告。　　

本次研讨会围绕用微生物代谢工程技术改造传统产业、组合生物合成与微生物药物、环境生物技术、生物能源和生物材料等问题开展了学术交流，并对我国微生物代谢工程的发展战略进行了研讨。会议由863计划“现代农业与生物技术领域”生物工程技术主题专家组主办，中国微生物学会和中国生物工程学会协办，上海系统生物学研究所承办。国家科技部、国家自然科学基金委员会、中国生物技术发展中心和上海市科委等部门和地方的有关负责人应邀参加了本次研讨会。