合成

“如果把海南岛上所有的天然橡胶都收割来用于做鞋，全中国每人一只都不够，没有合成橡胶技术，我们连鞋都不够穿。”人类今天的衣食住行能够得到满足，合成化学功不可没。 　　合成生物学中更多地是在使用已有的或改造过的基因模块通过工程学手段拼装、搭建一个自然界中本没有的生命体系。 　　合成化学功不可没 　　合成化学，这一概念大家也许并不陌生。早在1902年，第二届诺贝尔化学奖颁发给合成化学大师、生物化学之父——Emil Fischer 1905年诺贝尔化学奖则颁发给Fischer的导师、化学染料合成大师——Adolf von Baeyer，这两位合成先驱的高超合成技法至今看来仍然精彩至极。 　　此后又有多位合成化学家陆续斩获诺贝尔化学奖。可以说在百年诺奖历史上，合成化学家的名字举不胜举，合成化学在人类发展过程中的重要地位也可见一斑。 　　所谓合成化学，就是使用简单、易得、廉价的化学原料通过一系列的化学反应最终得到目标产物。合成化学并不狭义地仅限于有机合成化学，无机合成化学、纳米化学都是典型的合成化学，因成功制备单质F2而获得诺贝尔化学奖的药剂师Moissan以及因为发明合成氨方法而获得诺贝尔奖的Fritz Haber也是著名的合成化学家。 　　我的一位化学启蒙老师曾说：“如果把海南岛上所有的天然橡胶都收割来用于做鞋，全中国每人一只都不够，没有合成橡胶技术，我们连鞋都不够穿。”人类今天的衣食住行能够得到满足，合成化学功不可没。 　　合成化学的局限 　　然而，随着工业化的发展，越来越多的问题也开始浮出水面。上个世纪，《寂静的春天》一书犀利地指出了人类化学工业发展给自然带来的巨大问题，其中充满讽刺意味的是引起严重污染的DDT分子。其作用发现者和推广者Paul Hermann Müller却在1948年获得诺贝尔生理学或医学奖。DDT此后一度被禁止使用并且引发了科学家们对于合成化学危害性的进一步讨论。 　　但是故事远没有结束，由于暂时还未能找到一种更经济有效、对环境危害又小且能代替DDT的杀虫剂，世界卫生组织于2002年宣布，将重新启用DDT用于控制蚊子的繁殖以预防疟疾、登革热、黄热病等在世界范围的卷土重来。 　　随着地球上石油储备的日渐减少，合成化学面临着新的挑战，目前以石油工业为基础的化学合成工业未来将何去何从引人深思。悲观者认为，随着石油的耗尽，人类将逐渐倒退回石器时代 乐观者认为，聪明的合成化学家一定能开发出新的廉价原料以替代石油化工原料。 　　斯坦福大学化学系主任、著名化学家B.M.Trost提出了他的解决方法：化学反应的“原子经济性”(Atom economy)，即在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多地转化到最终产物中。 　　如果原料能百分之百地转化为产物，那是令人满意的，因为这样可以尽可能减少副产物对于环境的污染和对于资源的浪费。但是这仅仅是一个退守的方案，而并不是一个最终的解决办法。现有的常见原料迟早都会耗尽、大量低沸点有机溶剂的使用始终难以避免、重金属催化的反应越来越多……如果没有革命性的新理念，恐怕多年后合成化学将面临更大的危机。 　　“年轻”的合成生物学 　　近年来，“合成生物学”的概念开始进入我们的视野。 　　ACS(美国化学学会)在2012年推出关于合成生物学的杂志ACS Synthetic Biology 我国天津大学、中科院植生所、武汉大学药学院、中科院生物物理所纷纷成立合成生物学及相关平台 清华大学生命科学院教授陈国强、戴俊彪都无私提供自己的科研实验室支持本科生进行合成生物学研究探索。 　　那么，何谓“合成生物学”呢? 　　2000年E. Kool将之定义为基于系统生物学的遗传工程，从基因片段、人工碱基DNA、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成，类似于现代集成型建筑工程，将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程的生物技术新领域。 　　很多人狭义地认为合成生物学就是“全合成生命”，即利用化学合成的方法从头合成一个具有生命活力的细胞或病毒。而实际上，合成生物学中更多地是在使用已有的或改造过的基因模块通过工程学手段拼装、搭建一个自然界中本没有的生命体系。 　　助解多种难题 　　那么，合成生物学有望解决哪些问题呢? 　　首先是能源问题。 　　石油、煤、天然气都来自于古代植物对于太阳能的积累，是将太阳能转化为化学能储存的反应过程。严格地说这些都应该是可再生资源，但是亿万年的形成周期实在让人类无法等待，因此这些资源成为了“非再生资源”。 　　那么是否能够加速这一过程?是否可以通过合成生物学构建新的生命反应体系快速有效地固定太阳能并转化成更够为人类利用的化学形式? 　　某些经过合成生物学方法改造过的光合藻类富含大量的脂质，被人们称为“生物柴油”，目前已经有一些使用“生物柴油”的热机问世。但是此项研究问题不少，远远不足以解决日益严峻的能源危机问题，这需要更多代的科学家不懈努力。 　　其次是化工原料问题。 　　我们的祖先早已开发出了酿酒、酿醋等微生物发酵技术，除了食用，乙醇和乙酸都是重要的工业原料。除此之外，微生物还能通过糖酵解等过程为我们提供丁醇、乳酸、甲烷等工业原料。通过其他方法，还可以从中获取甘油、丙酮酸、氨基酸等具有潜在工业价值的原料。 　　或许很多年后，工业上不再使用乙烯生产量来衡量化工生产能力，而开始利用全新的模块、原料来构建新的工业大厦，这些原料不再来源于石油，而是从发酵罐中源源不断取来。 　　第三，则是医药健康问题。 　　真菌、放线菌、植物能够产生结构新颖、生物活性多样的次级代谢产物，大部分临床抗生素来源于这些次级代谢产物。其中很多药物分子由于天然含量低、提取困难等因素，目前还是通过全合成或半合成为主要方式得到，因此价格昂贵。 　　通过合成生物学手段，将产生这些代谢产物的基因簇进行异缘表达并利用发酵工程进行大规模制备，将可能是一个解决药品供应和价格昂贵问题的方法。但是这一过程并不容易实现，需要涉及到很多代谢途径改造、密码子优化、瓶颈效应避免等问题。绝不是说只要发现的天然产物就可以立刻大规模发酵得到，每一个化合物的工业化生产都是一个巨大的挑战。 　　此外，合成生物学还有助于解决环境问题。 　　“白色污染”成为上个世纪人类最为头疼的环境问题之一，可降解塑料的研究也成了科学界的热点问题。“生物塑料”是一个比较新的概念，目前发现60个属以上的细菌能够合成并贮藏聚β-羟基丁酸(PHB)的颗粒。PHB无毒、可塑、易降解，可用于制作医用塑料器皿和外科手术线等。 　　通过合成生物学手段有望得到更高产、更多样性的生物塑料生产菌株。取之于自然、用之于自然，人与其他生物和谐相处，这将是解决环境问题的必由之路。 　　(作者单位系中科院上海有机化学研究所)

CEM公司开发的Liberty研究级全自动微波多肽合成系统，自投放市场以来，得到了全球从事多肽合成研究专家们的一致推崇与信任。目前Liberty多肽合成仪在世界各国的用户已达到二百多家。不论从产品的技术创新，还是从产品的销售增长，或者从产品涉及的应用领域，Liberty已被公认为全球第一水平的多肽合成设备。获得这一殊荣，Liberty当之无愧！ Liberty研究级微波多肽合成仪是CEM公司2004年R&D100大奖产品Odyssey的升级产品，它最先被全美最大的实验室Brookhaven，MIT实验室作为SARS研究的重要工具。之后，Liberty用户群开始遍及世界著名的科学研究机构和多肽药物研发企业。目前，Liberty在国内顶级的科研机构，如军事医学科学院、中国药科大学、协和医科大学医学科学研究院、中国检验检疫科学研究院、中国石油大学生物工程中心、中国科学院、中国农业科学院等成功安装，并且使用效果令人鼓舞。 Liberty多肽合成仪突破了一直以来困扰传统固相合成方法以及常规多肽合成仪的技术瓶颈，那就是反应过程中多肽链聚合现象。Liberty采用的是创新的环形聚焦电磁场技术，多肽链在这种环形聚焦电磁场的作用下可以充分的伸展开，从而可以非常高效的进行多肽合成流程中的一系列反应，如脱保护、耦合以及切割反应。使多肽合成时间由过去以小时为单位计算的历史改写为以分钟为单位计算，同时，实现了以往难以想象的长肽以及困难多肽的合成。 Liberty多肽合成仪对反应过程中的每个步骤都完全可控。配套的光纤温度探头对样品温度进行实时的原位监控，使多肽合成反应能够在最佳的环形电磁场的作用下进行。同时，Liberty多肽合成仪能够以极快的时间进行高效的氨基酸耦合反应，因此产物的外消旋也基本消失，多肽产物的活性得到了保证。 CEM公司致力于为国内多肽合成基础研究和多肽药物的开发进度贡献我们的力量！需要详细了解Liberty多肽合成仪的使用效果，请与我们联系。 有关详情请浏览培安公司的网站www.pynnco.com，电子邮件：sales@pynnco.com，电话：010-65528800。 美国CEM多肽合成仪(全自动微波多肽合成仪)

近日（1月26日），中国国家药监局（NMPA）官网公示，诺和诺德（Novo Nordisk）司美格鲁肽片的新药上市申请已获得批准，用于成人2型糖尿病治疗。司美格鲁肽片是一款口服GLP-1受体激动剂药物（GLP-1RA），它的出现打破了2型糖尿病患者每天或每周需要接受GLP-1RA注射的格局，为他们控制血糖提供了侵入性更小的便捷治疗选择。 图片来源：中国国家药监局官网多肽药物的发展现状与合成什么是多肽药物？多肽药物作为一种特殊的蛋白质，由多个氨基酸通过肽键连接而成，通常由10~100个氨基酸组成，具有独特的空间结构。相对于小分子和蛋白质药物，多肽药物具有更强的生物活性和特异性，广泛应用于抗肿瘤、内分泌和代谢领域。多肽药物备受医药行业关注全球已有80多种多肽药物上市。GLP-1目前在医药行业可谓备受瞩目，犹如当下备受欢迎的“炸子鸡”。一方面，GLP-1受体激动剂已经取得了显著的市场认可，甚至在2023年超越了胰岛素，成为全球范围内广泛应用于2型糖尿病治疗的主流药物；另一方面，GLP-1受体激动剂在减肥市场上展现出巨大的潜力，使其成为全球范围内备受瞩目的焦点。多肽药物的合成方法尽管技术进步推动了多肽药物的发展，但人工合成的复杂性逐年增加。多肽合成主要采用生物合成法和化学合成法。● 生物合成法包括天然提取法、酶解法、发酵法和基因重组法。然而，工艺开发大多周期长，粗产品收率低；● 肽还可以通过不同的化学途径合成，液相和固相均可，可以批量生产也可以流动合成。流动合成相对于批量方法的优势在于在线光谱监测、高效混合以及对物理参数的精确控制，从而限制副反应的发生。 资料来源：Chemical Reviews，平安证券研究所Vapourtec固相肽合成方案自2017年以来，Vapourtec一直致力于开发受控可变床流动反应器（VBFR），可容纳树脂生长，减少机械损伤，提高偶联和去保护效率。该反应器实时生成内联数据，支持即时调整合成过程，如通过双重偶联提升肽质量和产量。实时监测密度并自动调整填充床，0.5ul分辨率监测体积变化。目前，VBFR反应器在肽和寡糖合成研究中已取得成功！ Vapourtec R系列流动合成仪搭配VBFR[1]本文展示了Vapourtec R系列流动合成仪的能力，该系统配备了一种新型流动反应器——可变床流动反应器，用于进行连续流动的固相肽合成。通过选择治疗糖尿病的30氨基酸的类胰高血糖素样肽（GLP-1）作为研究对象，我们通过优化树脂活性位点与泵送的试剂之间的接触表面，保持固体介质的持续填充，实现了更高效的合成。可变床流动反应器的应用不仅减少了溶剂用量，还确保了更高的合成效率。整体方案下，GLP-1 30氨基酸的粗品纯度在不到5小时内达到了82%。方案详情与结论GLP-1是一种30个氨基酸的激素，对糖尿病治疗具有重要意义。在合成中，ChemMatrix树脂被广泛用于保持肽溶解，有助于试剂扩散。该树脂适用于复杂肽合成，因仅由聚乙二醇（PEG）链组成。其相对两亲性使其在化学和机械上稳定，提供比聚苯乙烯树脂更好的性能。SPPS协议已适应两种树脂，确保合成挑战性肽（如GLP-1）具有高粗品纯度和产量。 用于GLP-1的R-Series示意图主要的R2C+泵用于自动加载样品环的自动进样器，传递偶联试剂。次要的R2C+泵传递去保护溶液。VBFR在R4加热模块中设置。双核反应器将去保护和偶联反应器放在一个反应器芯片中。氨基酸在1.6ml反应器体积中活化，哌嗪在0.8ml反应器体积中预热。两个输出连接到VBFR反应器底部。使用SF-10泵作为主动BPR，系统压力保持不变。聚四氟乙烯过滤器确保树脂在VBFR中保持。Vapourtec的扩散板确保试剂均匀流过过滤器。Vapourtec 采用CF-SPPS反应协议，适用于0.08-0.11 mmol规模。VBFR-SPPS使用Dual-CoreTM PFA管反应器和VBFR反应器，装载200 mg树脂。通过流动DMF，使树脂膨胀到1.4ml/min，加热至80℃。系统压力为2.5bar。CF-SPPS方案A和B包括去保护和偶联步骤，采用不同参数。最后，通过DMF、DCM、MeOH洗涤，TFA裂解，分离肽，使用HPLC和质谱分析。典型循环中，VBFR体积在去保护和偶联过程中相应调整。结论流动化学在手工操作、反应速率和转化率方面相对于传统的批量SPPS（固相合成）路径具有多重优势。使用流动化学，GLP-1已经成功在不到5小时的时间内合成，只需少于1升的DMF（二甲基甲酰胺），通过HOBt和DIC激活。最终产物的原始纯度超过82%，产率为71%。总结在整个合成过程中，控制树脂的填充密度至关重要。可见，VBFR在合成困难序列时非常有优势，获得的宝贵数据将为工艺科学家提供指导，对于合成工艺的改进和优化提供了有益的数据。VBFR反应器特点玻璃、聚四氟乙烯（PTFE）、氟聚合物（PFA）和卡尔莱兹（Kalrez）材质与强酸碱有抗腐蚀性；全自动体积变化；可加热和冷却，温度范围：-20℃～150℃；工作体积范围从0.3ml到20ml；有三种规格可选：6.6mm、10mm和15mm孔径的反应器；体积变化测量分辨率为0.5微升（6.6mm孔径反应器）；最大工作压力为20bar（6.6mm孔径反应器）；VBFR可以与Vapourtec的R-Series软件接口，体积变化可被记录和图表化。Vapourtec VBFR应用领域 在连续流中使用异质试剂（例如有机金属试剂的形成）；在易于膨胀的支持体上使用固定的异质催化剂（例如聚苯乙烯树脂）；固相合成；捕获和释放的纯化；肽合成（本文中已展示）；寡核苷酸合成；糖基组装。如果你对上述产品或方案感兴趣，欢迎随时联系德祥科技，可拨打热线400-006-9696或点击在线咨询。[1]SLETTEN E T, NUNO M, GUTHRIE D, et al. Real-time monitoring of solid-phase peptide synthesis using a variable bed flow reactor [J]. Chemical Communications, 2019, 55(97): 14598-601.Vapourtec英国Vapourtec是德祥集团资深合作伙伴之一。Vapourtec成立于 2003年，已有20年生产经验。Vapourtec 作为专业生产流动化学系统的厂家，一直致力生产实验室级别的流动化学系统的研发生产。Vapourtec设计和生产流动化学合成系统持续领先于市场，提供了新的连续化学合成能力，并且始终保持着技术兼容性，从而使得即使最早期的用户仍可利用最新技术发展提供的优势。目前已经Vapourtec流动合成仪证明有效的反应包括：硝化、氧化、还原、偶合、重排、酰胺化、溴化、加氢等。广泛适用于医药，农药，染料，香料，有机光电材料，有机磁性材料，纳米材料，表面活性剂等精细化工中间体和其它特种助剂。德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！

化学合成是一个重要的工艺，在制药、材料、石油化工等诸多领域都需要用到。以制药领域为例，在药物研发阶段，合成药物分子是整个 DMTA（设计-合成-测试-分析）周期中的一个核心环节。据相关报道表明，在过去的十几年间，新药分子的结构变得日益复杂，这一趋势无疑给药物的研发工作带来了前所未有的挑战。复杂药物分子的合成过程往往依赖于经验丰富的有机化学家，他们通过深入的文献研究和大量的实验条件筛选，才能够实现这一合成目标。由此产生的大量人力资源和时间成本，不仅严重拖延了新药的开发进度，而且还导致了患者难以承受的高昂药价。近年来，自动、智能、精准的化学合成愈发成为趋势，旨在突破现有化学合成方式的局限性，使化学合成变得 “反应条件简单、反应快、产率高、后处理简单、操作标准化”，为化学家提供一个高效简便的工作环境。以药物筛选为例，化合物库的构建是药物筛选的重要基础，获取先导化合物 6 种主要途径中，化合物库筛选占比高达 80%。目前各大国际制药企业都有自己大型的高质量化合物库，可谓是制药公司 “保护最为严密的资产”，化合物库的构建涉及大量重复的人工操作，后处理费时费力、数据易出错等问题都需要“高通量、自动化”的化学合成方式解决。为满足客户多元化学合成的应用场景，晶泰科技推出全自动高通量合成筛选工作站 XmartChem&trade 智能合成工作站。该自动化合成工站专门为化学人员研发，人机协作，操作标准化，提高合成效率；同时，应用科学家与自动化技术人员组成研发团队，突破了自动固体投料、自动分离纯化技术壁垒，开发的智能手套箱工作站，适用于无水无氧操作体系的合成反应，真正实现化学合成实验流程全自动高通量运行，系统稳定高效，已落地客户场景。晶泰科技XmartChem&trade 智能合成工作站XmartChem&trade 智能合成工作站打通合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤和液质分析全过程，软件系统直观易用，可根据研究需求配置不同反应体积、温度条件、混合方式、惰性气氛条件，突破高通量合成筛选的瓶颈，降低操作门槛，提高合成效率。● 应用场景● 产品特点提高合成效率，增加研究产出&bull 人机协作：系统高效稳定，7×24 小时不间断安全运行；&bull 降低操作门槛：减少水氧敏感化学合成反应操作难度；实验过程操作标准化，减少人为出错率；&bull 提升安全性：减少了合成工作人员暴露于有害化学物质和潜在危险反应的风险；根据客户需求搭建专属合成平台&bull 灵活模块：固/液投料、反应、稀释、过滤、SPE 固相萃取、分析及纯化；&bull 固体投料：覆盖大粒径（1.2mm）、流动性差、蓬松、静电等复杂性质粉末投料，投料范围 1mg~20g，称量分辨率 0.1mg；&bull 惰性气氛条件：智能手套箱工作站，适用于无水无氧操作体系的合成反应，实现投料反应及监测需求；&bull 开放集成：支持多种第三方设备如 LC-MS、离心机等集成到工作站；&bull 柔性拓展：根据不同应用场景，兼容不同反应容器，六轴/四轴机器人系统支持集成多种自动化模块。专门为化学人员研发的软件系统 ，直观易用&bull 可视化软件系统：触屏式操作界面，轻松访问资源、方法、任务及数据等功能信息；资源配置界面与设备内部布局完全一致，操作方式直观，充分降低学习成本，易于使用；&bull 简化工作流程：可直接创建或调用模板实验设计流程方法，如酰胺合成、还原胺化、金属催化偶联、环化反应等常用实验，轻松设定参数，节约时间；支持批量实验参数导入，简化操作；&bull 用户权限设定：划分用户权限，维护实验方法、数据安全；&bull 完整数据记录：实时自动采集反应条件、实验控制以及数据，确保完整实验流程可追溯；&bull 数字化平台：支持接入 LIMS 系统，并兼容晶泰数字化软件（ELN、数字孪生仿真系统等）。完善的本地技术支持体系&bull 多元化团队：化学家与自动化结合的研发团队，深入理解应用场景，产品更符合您的需求；&bull 高效支持和服务：产品从安装、培训、维护、维修到升级，提供全生命周期支持；&bull 售后无忧：专业完善的服务团队，当日响应。扫码留言获取产品彩页晶泰科技自动化赋能的化学合成平台AI 和自动化已经大踏步迈进合成化学的领域，并逐渐实现产业化。自 2019 年起，晶泰科技便开始探索自动化实验室的自主研发之路，已在自动化化学合成、自动化结晶等场景中应用。晶泰科技的自动化化学合成平台，采用人机协作的工作模式，通过自主研发的云端软件控制系统，可以远程操控自动化工站和起串联作用的 AGV 小车，实时记录实验过程数据和结果，有效保证了实验记录的及时性、完整性和可追溯性，确保规范性。帮助客户最大程度地实现提质增效，自动化合成在高通量反应或平行反应中，有明显的优势。

糖肽是指糖蛋白和蛋白聚糖中,糖与氨基酸或多肽链以共价键相连而形成的区域。糖链与氨基酸之间的连接称为糖肽键。由于含有糖肽键的物质具有多种重要的生物功能，因此人们对糖肽的合成非常感兴趣,而且,合成的糖肽还可作为研究天然活性糖蛋白结构与功能关系的模型物。 由于糖键氨基酸极易卷曲，活性位点被隐藏，因此糖肽合成的主要困难在于耦合效率非常低。同时，合成时间也是从事糖肽固相合成研究人员所面临的一大考验。 CEM公司生产的Liberty研究型全自动微波多肽合成仪目前已经成为多肽合成研究领域的王牌产品，Liberty采用了CEM公司研发的环形聚焦电磁场技术，多肽链在这种环形电磁场的作用下可以充分的伸展开，因此可以非常方便的在头部氨基酸上进行去保护、缩合和切割反应，在合成时间和纯度上突破了常规方法的极限。 有关Liberty研究型全自动微波多肽合成仪在糖肽合成方面的卓越表现，详情请与我们联系。电话：010-65528800，EMAIL：sales@pynnco.com, 或浏览我们的网站：www.pynnco.com. 高效微波多肽合成系统

摘要使用 Liberty Blue&trade 和 Liberty PRIME&trade 多肽合成仪可以快速、高纯度进行头尾环化肽的全自动合成。微波增强的多肽固相合成（SPPS）不仅有利于线性组装，而且有利于随后的环化步骤，在各种困难的生物学重要肽上实现了极高的纯度合成。Liberty PRIME 上使用的一锅法 Fmoc SPPS 循环进一步改善合成时间、减少浪费。表1 ：全自动合成首尾相连的环化肽表2：Liberty Blue 和 Liberty PRIME 合成 Cyclorasin A1引言环肽能够桥接小分子和抗体之间的化学空间间隙，允许设计具有高结合亲和力、显着选择性、低毒性和进入细胞内靶点的能力的分子2。因此，大环肽作为靶向传统上无法成药的生物靶点的治疗剂具有相当大的前景3。截至 2017 年，超过 40 种环肽用于临床4。环肽作为候选药物开发的这一令人鼓舞的趋势，为发展更稳健的制备方法提供了动力。SPPS 可以通过使用 Fmoc-Glu-ODmab 作为 C 端氨基酸 (图 1) 制备首尾相连环化肽。在合成线性肽骨架后，可以使用稀肼溶液选择性地去保护 Dmab 基团。之后，可以使用微波增强偶联实现首尾环化。将微波能量应用于首尾环化肽的合成可以实现更有效的偶联，从而加快合成时间和提高纯度 (CarboMAX&trade )5。 图 1：Fmoc-Glu-ODmab ( 左 ) Fmoc-Glu(Wang resin LL)- ODmab (右)材料与方法试剂以下含有指定的侧链保护基团 Fmoc 氨基酸购自 CEM Corporation (Matthews, NC) 并：Ala、Arg (Pbf)、Gly、His (Boc)、Ile、Leu、Lys (Boc)、Thr (tBu) )、Trp (Boc)、Tyr (tBu) 和 Val。Rink Amide ProTideTM LL 树脂也购自 CEM Corporation。Fmoc-Glu-ODmab、Fmoc-Glu(Wang)-ODmab LL 树脂、FmocD-Ala- OH 和 Fmoc-4-氟-L-苯丙氨酸购自 EMD Millipore (Burlington, MA)。Fmoc-D-2-Nal-OH、FmocD-Nle-OH 和 Fmoc-N-甲基-L-苯丙 氨酸购自 Bachem (T orrance, CA)。Fmoc-N-甲基-异亮氨酸-OH 购自 Advanced ChemTech (Louisville, KY)。FmocN-甲基-亮氨酸-OH 购自 Alfa Aesar (Haverhill, MA)。水合肼、N,N-二异丙基乙胺(DIEA)、Fmoc-N-甲基-甘氨酸-OH、N,N' -二异丙基碳二亚胺 (DIC)、哌啶、吡咯烷、三氟乙酸 (TFA)、3,6-dioxa-1、 8 辛二硫醇(DODT) 和三异丙基硅烷 (TIS) 购自 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)。N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)、无水乙醚 (Et2O) 和乙酸购自 VWR (Radnor, PA)。LC-MS 级水 (H2O) 和 LC-MS 级乙腈 (MeCN) 购自 Fisher Scientific (Hampton, NH) 。多肽合成：CEM 7-mer, cyclo-[GVYLHIE] 使用 CEM Liberty Blue 自动微波多肽合成仪，在 Fmoc- Glu(Wang)- ODmab 树脂（离子交换容量：0.025 meq/g）上，以 0.10 mmol 的规模合成（Dmab 脱保护以0.05 mmol 规模进行，首尾环化以 0.025 mmol的规模进行）。使用 DMF 中的哌啶进行脱保护。偶联反应在5倍量的Fmoc氨基酸,DIC和Oxyma Pure(CarboMAX)5 中进行。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。首尾环化反应使用 DMF 中的 DIC/HOBt 进行。在 CEM RazorTM 高通量多肽切割系统中使用 TFA/H2O/TIS/DODT 进行切割。裂解后无水乙醚沉淀肽并过夜冻干。图2：CEM 7-mer多肽合成：Cyclorasin A, cyclo-[WTaRRR-nal-R-Fpa-nle-Q] (Liberty Blue)使 用 CEM Liberty Blue 自 动 微 波 多 肽 合 成 仪 ， 在 Rink Amide ProTide LL 树脂(离子交换容量：0.19 meq/g ）上，以 0.05 mmol 的规模合成（Dmab脱保护以 0.05 mmol 的规模进行，首尾环化以 0.025 mmol 的规模进行）。使用 DMF 中的哌啶进行脱保护。偶联反应在5倍Fmoc氨基酸、DIC和Oxyma Pure(CarboMAX)5中进行。Fmoc-Glu-ODmab 用做第一个氨基酸（Q）。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。首尾环化反应使用 DMF 中的 DIC/HOBt 进行。在 CEM RazorTM 高通量多肽切割系统中使用 TFA/H2O/TIS/DODT 进行切割。裂解后用无水乙醚沉淀肽并过夜冻干。多肽合成：Cyclorasin A, cyclo-[WTaRRR-nal-R-Fpa-nle-Q](Liberty PRIME)使用 CEM Liberty PRIME 自动微波多肽合成仪，在 Rink Amide ProTide LL 树脂（离子交换容量：0.19 meq/g）上，以 0.05 mmol 规模合成（Dmab脱保护以 0.05 mmol 的规模进行，首尾环化以 0.025 mmol 的规模进行）。使用 DMF 中的吡咯烷进行脱保护。偶联反应在5倍 Fmoc 氨基酸、DIC和Oxyma Pure(CarboMAX)5中进行。Fmoc-Glu-ODmab 用做第一个氨基酸（Q）。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。首尾环化反应使用 DMF 中的 DIC/HOBt 进行。在 CEM RazorTM 高通量多肽切割系统中使用 TFA/H2O/TIS/ DODT 进行切割。裂解后用无水乙醚沉淀肽并冻干过夜。图3：Cyclorasin A多肽合成：N-MethylCyclorasinAnalog, cyclo-[WTaR-NMeGly- NMePhe-nal-NMeGly-Fpa-nle-E]使用 CEM Liberty PRIME 自动微波肽合成仪在 Fmoc-Glu (Wang ) -ODmab 树脂（离子交换容量：0.25 meq/g ）上以 0.05 mmol 的 规模合成（Dmab 脱保护以 0.05 mmol 规模进行，首尾环化以 0.025 mmol 的规模进行）。使用 DMF 中的吡咯烷进行脱保护。偶联反应在5倍 Fmoc 氨基酸、DIC和Oxyma Pure（CarboMAX）5中进行。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。首尾环化反应使用 DMF 中的 DIC/HOBt 进行。在CEM RazorTM高通量多肽切割系统中使用 TFA/H2O/TIS/DODT 进行切割。裂解后用无水乙醚沉淀肽 并冻干过夜。图4：N-Methyl Cyclorain Analog多肽合成：Poly N-Methyl Peptide, cyclo-[KA-NMeIle-NMeGly-NMeLeu-A-NMeGly-NMeGly-E]使 用 CEM Liberty PRIME 自 动 微 波 肽 合 成 仪 在 Fmoc-Glu (Wang )-ODmab 树脂（离子交换容量：0.25 meq/g ）上以 0.1 mmol 的规模合成（Dmab 脱保护以 0.05 mmol 规模进行，首尾环化以 0.025 mmol 的规模进行）。使用 DMF 中的吡咯烷进行脱保护 。偶 联 反 应 在 5 倍 Fmoc 氨 基 酸 、 DIC和Oxyma Pure（CarboMAX）5中进行。使用肼的 DMF 溶液进行 ODmab 基团的脱保护。首尾环化反应使用 DMF 中的 DIC/HOBt 进行。在 CEM RazorTM 高通量多肽切割系统中使用 TFA/H2O/TIS/DODT 进行切割。裂解后用无水乙醚沉淀肽并冻干过夜。图5： Poly N-Methyl Peptide多肽分析在配备有 PDA 检测器的 Waters Acquity UPLC 系统上分析肽， 该 检 测 器 配 备 Acquity UPLC BEH C8 柱 （1.7 mm 和 2.1 x 100 mm）。UPLC 系统连接到 Waters 3100 Single Quad MS 用于结构测定。在 Waters MassLynx 软件上进行峰分析。使用 (i) H2O 和 (ii) MeCN 中的 0.05% TFA 梯度洗脱进行分离。 结果在 Liberty Blue 自动微波肽合成仪上 CEM 7-mer 的微波增强固相合成产生了纯度为 78% 的目标肽（图 6）。图6：CEM 7-mer 的UPLC色谱图在 LibertyBlue 自动微波肽合成仪上的 Cyclorasin A的微波增强。图7：Cyclorasin A (Liberty Blue)的UPLC的色谱图Liberty PRIME 自动微波肽合成仪上的 Cyclorasin A 微波增强。图8：Cyclorasin A (Liberty PRIME)的UPLC色谱图Liberty PRIME 自动微波肽合成仪上的 Poly N-Methyl Peptide。图9：多聚N-甲基Peptide 的UPLC色谱图Liberty PRIME 自 动 微 波 肽 合 成 仪 上 的 N-Methyl Cyclorasin Analog 的微波增强固相合成产生了纯度为 66% 的目标肽（图10）。图10：N-甲基 CyclorasinAnalog的UPLC色谱图 结论使用自动微波增 SPPS 可以快速有效地合成首尾环肽。此外，易于使用的 Liberty Blue 和 Liberty PRIME 软件允许对肽序列进行快速直接的编程。使用 Liberty Blue 肽合成仪在 2 小时 13 分钟内合成了纯度为 78% 的 7 聚体环肽。在 Liberty Blue 上在 3 小时 1 分钟内以高纯度 (75%) 合成了 Cyclorasin A 环肽。在 Liberty PRIME 上仅用了 2 小时就合成了相同的肽，纯度很高 (75%)，浪费大约 100 mL。在 Liberty PRIME 上，微波增强的 SPPS 可在 2 小时 5 分钟内以 66% 的纯度合成了具有综合挑战性的 N-methyl cyclorasin analog 环肽。最后，在 Liberty PRIME 上以 73% 的纯度在 2 小时 12 分钟内制备出多聚 N-甲 基化 11 聚体肽。 参考文献[1] Upadhyaya, P. Qian, Z. Selner, N. G. Clippinger, S. R. Wu, Z. Briesewitz, R. Pei, D. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2015, 54 (26), 7602&ndash 7606. [2] White, A. M. Craik, D. J. Expert Opin. Drug Discov. 2016, 11 (12), 1151&ndash 1163.[3] Hurtley, S. M. Science. 2018, 361 (6407), 1084.4-1085. (4) Zorzi, A. Deyle, K. Heinis, C. Curr. Opin. Chem. Biol. 2017, 38, 24&ndash 29. (5) CEM Application Note (AP0124) - &ldquo CarboMAX - Enhanced Peptide Coupling at Elevated Temperature.&rdquo

第三十届欧洲多肽论坛于2008年8月31日&mdash &mdash 9月5日，在芬兰首都赫尔辛基举办。在会议上许多世界知名的化学家都表示,为了提高反应产率和速度，微波多肽合成是大势所趋。在过去的五年里，有关微波多肽合成的文献有显著的增加，许多文献都集中在这种方法的速度以及这种方法促进了困难多肽合成的结果上，包括那些用传统方法无法合成的困难多肽。有关多肽合成的设备也得到了不断的创新和改良，自动化的程度得到不断的提高。 在本届会议上，共发表26篇有关微波多肽合成的论文，研究范围从多肽疫苗（synthesis of peptide vaccines）、珠上二硫键形成（on-bead disulfide bond）、非自然的氨基酸的合成（synthesis of non-natural amino acids），水性环境下合成多肽（peptide synthesis in an aqueous environment），糖代多肽的合成（syntheses of glycosylated peptides）以及病毒多肽（viral peptides）的合成，树脂上环肽的合成（on-resin ring closing etathesis）。最新有一份报告提出了一个成功利用微波合成111-mer长的多肽的案例。 意大利弗罗伦萨大学的著名学者Dr. Anna Maria Papini, PhD, 鉴于其在多肽化学上的杰出贡献，获得了Leonidas Zervas奖。在她的获奖演讲&ldquo 利用多肽免疫检测来探索生物标识物&mdash &mdash 转化研究的挑战&rdquo 中， Papini博士提及了她利用微波合成多肽方面的工作。她成功地在她的研究中利用了CEM LIBERTY微波多肽合成系统合成了困难的糖代多肽。 9月2号星期二，三百人参与了一个CEM公司组织的午宴。宴会上，有七位学者在会议上讲述了他们利用微波来合成多肽方面的工作进展。 宴会上的一些亮点： Athanassios Galanis (Institute for Research in Biomedicine at Barcelona Science Park) 水性环境中利用微波辅助合成固相多肽 他的重点研究方向是如何利用较便宜、环保的溶剂（比如：水）来代替传统较为昂贵的有机溶剂实现固相多肽合成。他同时也探讨了微波能量对于一系列的常见的氨基酸衍生物以及耦合反应物在水性环境下对固相多肽合成的优化。他成功地证明了在同时利用微波能量和水的条件下，可以很有效地降低固相多肽合成的成本，并且更为环保。 Marilena Androutsou (University of Patras) 利用微波能量在CLTR&mdash CL树脂上有效率地合成髓鞘抗源MOG35&mdash 55和MOG97-108。 Marilena研究了髓鞘少突神经胶质细胞的糖蛋白（MOG）是一种多发性硬化症的自身抗体。她准备了两种免疫显性的抗源表位，MOG35&mdash 55和MOG97-108。她对于在2-chlorotrityl树脂上合成多肽非常感兴趣，而这种方法对于合成fully protected peptides是异常地重要，然而，这种方法在微波合成的条件可能会不稳定，MARILAN成功地展示了利用微波能量有效地在短时间内合成出高纯度的MOG35&mdash 55和MOG97-108。 Denis Scanlon (University of Melbourne) 利用微波能量合成长达111-mer的多肽片断来对朊病毒的N末端的区域结构进行研究。 Denis致力于探索正常细胞蛋白normal cellular protein（PrPc）到病源性的亚型细胞蛋白pathogenic isoform PrPsc（PrPsc）的转变机理，而后者正是导致阮病毒疾病prion disease的祸手。为了对这种阮病毒作出深入的研究，它需要合成PrPc的N末端部分，而他利用CEM Liberty全自动多肽合成系统成功地合成了一系列的多肽片断，从蛋白序列位置1-144到20-111个氨基酸。这也是有史以来利用微波技术单次成功合成的最长多肽。这些合成的多肽全都被成功地表征、分析及评估。 Alessandra Di Cianni (Laboratory of Peptides and Proteins of the University of Florence) 微波能量辅助闭环副分解反应来合成奥曲肽（synthesis of Octreotide dicarba- Analogues） 除了固相多肽合成以外，利用微波能量同时也被应用在合成后的修饰（post-synthetic Modifications）。闭环反应的机理可以用于在一个多肽链上加入一个二硫键而因此使得肽链在氧化物或还原物存在的情况下更为稳定。传统的方法都需要极端的反应条件包括惰性反应环境和很长的反应时间，而Alessandra成功地展示了利用微波能量在短时间内合成高纯度的奥曲肽。 多肽合成仪 有关详情请浏览培安公司的网站www.pynnco.com,电子邮件：sales@pynnco.com, 电话：010-65528800。

美国CEM Liberty微波多肽合成系统（多肽合成仪）一次性合成长达111个氨基酸的多肽，创造单次合成多肽的最长记录! CEM 高超的微波技术，第一次被用到多肽合成，开辟了多肽合成的新纪元。合成速度比传统提高20倍，多肽产物达到前所未有的纯度和产量，使得许多合成反应可免去纯化步骤。标准的10肽ACP序列合成纯度竟达到98%。Liberty优异的性能令人惊讶和难以置信。2004年美国多肽协会推荐荣获国际应用科学R&D100发明奖，并被美国纽黑文国家实验室、安进公司应用于艾滋病和SARS病毒的药物研究。 在环形微波作用下，聚焦能产生超高耦合效果，使卷曲的肽链结构充分展开，强化反应的效果和速度。样品在优化的温度下利用微波能量，促进反应速度比传统方法快至20倍，多肽反应更快、产率更高，产物更纯。 Liberty的主要优势: 1)可以使卷曲的肽链结构充分展开！ 2)防止长链多肽聚合! 3)消除双重耦合，消除外消旋现象，从而可以合成更长、更困难的多肽! 4)降低树脂的要求! 5)极快的合成时间,一天完成一个月的工作！ 6)更高的多肽纯度！ 7)高难多肽的合成，一次自动合成12个多肽。 (详情请参阅英文文献) Investigation of the Structure of the N-terminal Region of PrionProtein (PrP) via the Microwave Synthesis of Peptide Fragments up to 111 Amino Acids in Length CEM Liberty 微波多肽合成系统

PNA（肽核酸）是具有类多肽骨架的DNA类似物，PNA的主链骨架是由N(2-氨基乙基)-甘氨酸与核酸碱基通过亚甲基羰基连接而成的。PNA可以特异性地与DNA或RNA杂交，形成稳定的复合体。PNA由于其自身的特点可以对DNA复制、基因转录、翻译等进行有针对的调控，同时作为杂交探针大大提高了遗传学检测和医疗诊断的效率和灵敏度。PNA特异性地识别和结合互补核酸序列被引进用于医学、化学和生物学等多个学科研究，包括药物筛选、基因诊断、分子识别和生命起源等，展示了其独特的生化属性，成为了基因奥秘的探索者。 使用CEM公司生产的Liberty全自动微波多肽合成系统(多肽合成仪)可以非常快速高效的合成PNA。 有关PNA的合成，请咨询010-65528800，EMAIL：sales@pynnco.com, 或浏览我们的网站：www.pynnco.com 。 CEM Liberty全自动微波多肽合成系统

/// 行业：天然/化学制药，材料，高校，科研合成化学（chemical synthesis），又称化学合成，合成化学是有机化学、无机化学、药物化学、高分子化学、材料化学等学科的基础和核心。而无机合成和有机合成领域更是核心中的核心。有机合成部分主要包括有机合成与路线设计、现代有机合成方法、绿色合成化学、仿生合成、药物中间体合成等。无机合成部分主要包括高温合成、低温固相合成化学、水热与溶剂热合成、无机材料的高压合成与技术、 cvd 在无机合成与材料制备中的应用、微波与等离子体下的无机合成、配位化合物的合成化学、簇合物的合成化学、金属有机化合物的合成化学、多孔材料的合成化学、陶瓷材料的制备化学、无机膜的制备化学、合成晶体等。德国ika提供适用于合成实验的经典方案 —— 耐受不同的工作环境和时间要求，安全稳定，经济高效。亦可在样品浓缩等前处理流程中广泛应用。合成路线挑战 1：合成时间长，往往需要过夜操作，安全性是第一考虑因素。挑战 2：合成步骤繁琐，有时先低温合成，再高温合成，间或需要投料，万一错过，所有材料报废。挑战 3： 对于一些要求更高是实验过程，需要实时记录合成过程温升，物料转相过程，或需编程等。挑战 4：在很多合成步骤中，单一温度并不能完成所有的步骤，有时还需要进行高温合成，如接近200度或以上。挑战 5：洁净实验室要求，加热介质如硅油到处都是，不好清洁，另外硅油使用久后闪点下降，高温合成有安全隐患。ika专家推荐rct basic：全球热销的加热型磁力搅拌器，技术持续创新，优异的控温精度，忠实地体现实际温度并避免温冲。始终如一的高品质和智能诊断功能，为长时间的加热反应提供安全保障。安全温度可调（50-360℃），独立温度监控回路。防护等级 ip 42，成熟工艺下具有极佳防尘防水性能的铸铁镀锌外壳。ika plate（rct digital）：真正为化学家打造的坚固磁力搅拌器，先进的铝镍钴永磁技术，确保卓越的温度稳定性和磁力感应，耳目一新钢化玻璃，显示屏快速响应，具有卓越的耐化学性能，ika smarttemp-确保反应及化学家安全，更集成定时和计时功能，声响预警，特别适合投料过程，到达时间提示用户，并且不会中断反应过程。“锁机键”可有效避免参数设定被意外改动。全新一代磁力搅拌器，更提供终身质保服务，免除用户后顾之忧。ret control visc：全球首创安全型加热磁力搅拌器，内置称重功能。清晰的tft屏幕方便设定各种参数，如扭矩变化，监控物料转相过程。 集成温度控制系统结合外接温度探针，可精确控制样品温度。可选配双头pt1000温度探针，可同时监控样品和介质温度，精确控温±0.2℃。不锈钢盘面，最高加热温度可达340°c，可实现快速加热。 rs232及usb 接口可连接电脑进行参数控制及数据 拷贝，同时usb接口可用于固件更新。“锁机键”可有效避免参数设定被意外改动。c-mag系列产品：一体成型无缝陶瓷盘面，抗化学腐蚀性能极好，盘面温度高达500度，可轻松实现更高温度的控制。可选c-mag hs7基本性或控制型，以满足用户不同的控制需求。合成反应加热块：可选配金属加热块，适配4 – 2000 ml容器（试管、圆底烧瓶等不同规格），加热块材质为经阳极化处理铝合金；并通过工艺优化，导热性能优异；可在保证加热效率的基础上最大限度的兼容不同品牌的玻璃烧瓶制品，规避玻璃器皿炸裂风险；浓缩路线挑战 1：实验室预算有限，实验空间拥挤。挑战 2：如果浓缩过快或有沸腾现象，可能会使目标分析物损失。挑战 3：很多蒸馏需要终点判断，减压蒸馏至定量，实验人员得寸步不离的守在仪器旁边，以便及时中止蒸馏。耗时，耗力，且容易出现失误。挑战 4：实验室充满异味？化学溶剂逃逸危害操作者安全。ika专家推荐rv 8 旋转蒸发仪： 经济高效型rv 8旋转蒸发仪，半自动升降把手操作轻松、简单、快速。把手集成人体触摸感应器和锁定键，可轻松调节蒸发瓶的浸入角度和高度，让日常繁重的工作变得更加舒适和安全。蒸发管双重锁定装置，未锁定状态现红色标识，直观的提示，规避安全风险。标配退瓶旋钮，集成蒸发瓶固定夹具，可在实验结束后轻松退瓶。rv自动控制型旋转蒸发仪：内置真空控制器，标配n920全自动速度调节真空泵，可以达到更精确的真空度，其微调控制功能可以防止出现真空度过高或不足的状况，对比阀控式蒸馏更提高蒸馏效率，有效避免浓缩过快的现象。rv10 自动控制型旋蒸专利定量蒸馏技术：通过监测进出水温差，并根据内置溶剂数据库中的参数，即可进行换算和控制。在蒸馏至所需体积时，自动停止蒸馏。特别适合避免蒸干实验需求。vss1 二次冷凝装置：可连接在真空泵之前，再次冷凝回收蒸馏物，可预防化学溶剂通过真空泵排放到实验室中。vc10 通用真空控制器：可兼容不同品牌的真空泵，精确控制真空度，内置溶剂数据库，实现全自动蒸馏，可集成软件，远程控制，具备定时功能。rc2 冷水机：高效循环冷水机，制冷功率高达400w。适用于低至 -20 °c 的制冷应用。速度控制式 peek 泵可以连续调节泵压和流速，保证及时冷却蒸馏物。

“在药物合成领域，新的化学合成技术及先进设备的应用，改变了药物研究者设计和构建分子的思路。合成智能化是所有化学、药物研究者的终极梦想。路漫漫其修远兮，本文将介绍几个近阶段出现的新的合成工具以及理念，以期为大家带来新的思路。” 自动化合成平台2020年SRI International 公司 SRI Biosciences 部门的首席战略官 Nathan Collins 等人报道了一种全自动多步合成平台AutoSyn，在几小时内合成从毫克到克级几乎任何类似药物的小分子[1]。该系统由以下四部分组成：可选择的流动化学单元操作模块和试剂输送系统组成的固定配置合成平台在线分析监测、控制和数据采集设备集成软件控制系统，自动化端到端过程操作和监控合成路线测绘工具，标识多步流路径与控制参数，创建一个完整的电子合成工艺研究者应用该系统成功实现自动合成伊马替尼。合成过程分为4个步序：A.输入合成伊马替尼的标准反应路线；B.自动给出每一步的参数，从设备组成中选出合适的反应器以及各试剂的浓度和流速；C.图形界面展示出工艺流程图、设备以及相关的控制参数；D.给出NMR和LC-MS的分析结果 康宁一体化合成平台真正实现智能化药物合成还有很长的路要走。康宁专注于微反应技术的创新，同时与世界一流创新团队紧密合作，打造“微反应+微分离+在线检测”- 连续化学反应快速筛选平台。该工艺平台自动化程度高，反应结果瞬间可知。康宁反应器开放的系统可以与众多PAT设备以及分析软件链接。可对工艺条件进行快速筛选，在短时间内建立强大的化合物库。智能化软件智能化合成离不开基于大数据的人工智能机器学习与药物学、医学和计算化学领域的专业技术的结合与发展。智能化软件的开发与应用也在不断发展：2020年10月Science发布了国格拉斯哥大学Cronin 实验室开发的一个软件，可以将学术论文转化为可执行的程序，即实现了“文献进，产物出（Paper in, product out）”[2]2020年11月默克集团正式宣布将选用某人工智能药物开发软件整合到默克集团药物发现项目中，以实现快速高效的药物设计。[3] 人才储备人才是推动企业乃至整个行业高质量发展的关键。不断加强人才培养，补齐人才短板是推进药物研发与生产实现“智能合成”过程需要解决的重要问题。化学先进技术应用、智能制造装备升级、工业软件使用与维护、工业互联网与云平台技术的人才培养都是智能人才储备的重点 康宁助力智能化合成人才培养连续流技术已经成为智能合成的必备技术手段之一。随着该技术的发展人才短缺的现象也日渐凸显，康宁反应器技术致力于与世界众多院校深入且广泛的合作，开发专门的连续流教学设备康宁星云NebulaTM化学和化工教学平台，并和高校教授一起开发连续流教学课程并取得了显著的效果。综上合成智能化的脚步越来越近，不管是自动化合成平台的建设、软件的开发与应用还是人才的培养和储备都在日新月异地发展着。 康宁反应器技术愿与广大用户和朋友一起迎接合成智能化的到来！ Reference:[1] Nathan Collins, David Stout, Jin-Ping Lim, Jeremiah P. Malerich, Jason White, Peter BawdenMadrid, Mario Latendresse, David Krieger, Judy Szeto, Vi-Anh Vu, Kristina Rucker, Michael Deleo, Yonael Gorfu, Markus Krummenacker, Leslie Hokama, Peter Karp, and Sahana Mallya Org. Process Res. Dev., J. Fully Automated Chemical Synthesis: Toward the Universal SynthesizerDOI: 10.1021/acs.oprd.0c00143 • Publication Date (Web): 23 Jun 2020[2] Mehr, S., Craven, M., Leonov, A., Keenan, G. and Cronin, L., 2020. A universal system for digitization and automatic execution of the chemical synthesis literature. Science. [3] 微信公众号36氪 20-11-17

近年来由于核酸修饰和递送载体的突破，带来了变革性疗法的创新浪潮，其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长，其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物，即小核酸药物，是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸，目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物，作用于pre-mRNA或mRNA，通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠（CPG）或者聚苯乙烯微珠（PS beads），固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合，而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护，或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰，5'-OH则用双甲氧基三苯甲基（DMT）保护。此外，由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团，也需要用酰基试剂（例如苯甲酰基）进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤：脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护（Detritylation）使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸（DCA）或三氯乙酸（TCA）移除核糖5端的DMT基团，暴露5'-OH，以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸，反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质（与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸）；反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后，用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂，此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm，乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱，脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联（Coupling）合成目标的原料，亚磷酰胺保护核苷酸单体，与活化剂四氮唑混合，得到核苷亚磷酸活化中间体，它的3端被活化，5端羟基仍然被DMT保护，与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率，每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质，它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比，更高分子量的杂质（例如n+1）也存在于偶联步骤中，n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化（Oxidation）偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键（三价磷）与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定，易被酸、碱水解，在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定，因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯，得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P（三价）上也可以将其转化为P（五价），从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽（Capping）由于不可能达到100%的偶联效率，仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团（一般少于2%），如果不加处理，那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联，产生n-1杂质。通常使用两种试剂（通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂）来酰化5'-OH。经过以上四个步骤，一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上，再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT，重复以上步骤，直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化，精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术，泵精度高，规模广泛，滞留体积低，适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法，为工艺开发和优化提供支持，同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统

一、背景介绍新冠疫情蔓延全球，急需寻找有效药物。除了瑞德西韦，氯喹与羟氯喹同时被WHO和美国总统点名加入海外抗疫候选药物单用或组合应用的多国多中心临床试验（Solidarity Clinical Trial）。美国选用氯喹/羟氯喹作为新冠治疗候选药物的原因在于这是一种上市多年的老药，因此安全性有保障。如果选用一种全新的（未上市）的药物，其安全性是未知的，也需要花费更多的时间去验证。抛开羟氯喹是否能成为治疗新冠病毒的特效药，世界卫生组织已将羟氯喹（HCQ）确定为基本医疗保健系统的必需抗疟药，但API的高制造成本阻碍了HCQ的全球普及。因此，开发具有成本效益的合成工艺来增加该药物的普及显得至关重要。如今，采用先进技术，开发低成本广谱药物和小批量孤独药是FDA一直致力推动的目标。微反应连续流技术的兴起不光给低成本药物的合成带来可能，还可以快速应对市场的需求。2018年，弗吉尼亚联邦大学化学系和化学与生命科学工程系研究小组，在Beilstein J. Org. Chem. 期刊上发表了抗疟药羟氯喹的高效连续合成报告。小编就带大家来解读，连续流技术如何来助力这场没有硝烟的病毒战！ 二、羟氯喹的逆合成分析从羟氯喹的逆合成分析中可以发现化合物(6)是关键中间体。在传统工艺中化合物(6)通常有以下两种合成路径（图2）。反应路径1a中，使用氯酮（3）进行保护-去保护反应是优化工艺的一个关键点。虽然改进路径1b去掉了此步骤，但它使用了一个复杂的过渡金属-催化剂系统 。考虑到这些问题，研究小组通过逆合成分析，发现可以通过α-乙酰基丁内酯（8）的脱羧开环一步生成（10），然后化合物（10）可以不经分离制备化合物（6）。 三、连续流合成研究研究小组首先开发并优化了一条快速连续合成化合物10的方法（表1）。该路线的收率显著高于之前报道的合成路线 。使用55％的氢碘酸，反应温度80°C，转化率可达98%，分离收率为89％。?四、Zaiput在线连续分离由于使用了过量的氢碘酸，在进行下一步反应之前，必须将过量的氢碘酸从反应流中除去。将含有粗品（10）的产物与甲基叔丁基醚（MTBE）和饱和NaHCO3在线混合，然后使用Zaiput连续流分离器进行在线分离。在有机相中，可以得到纯化后的化合物（10）。连续分离简化了后处理步骤，大大节省了人力和时间。Zaiput高效液液分离技术是由美国MIT孵化的一项新技术。以专利技术液液分离膜为基础，提供不互溶流体连续在线分离。分离器利用多孔膜与水相和有机相间润湿性的差异来分离油水两相，该设备设计有压力系统可以自动调节两相间的压力恒定，确保分离的稳定性，流线型的设计也提供了即插即用的快捷功能。 五、中间体(6)(11)的合成化合物（10）与化合物(7)反应可生成化合物（6），化合物（6）无需分离与羟胺反应，通过K2CO3的填充床生成肟（11）。从生成（11）的两步反应中可以看出，反应物的浓度对肟的形成有显著影响。使用1 M浓度的反应物，结果显示温度100°C，停留时间 20 min，转化率为85%，分离收率为78％。六、连续搅拌釜反应器（CSTR）工艺作者选择了连续搅拌釜反应器（CSTR）工艺进行化合物（11）的加氢还原合成化合物（12）。用HPLC泵输送至CSTR中，并通入氢气使其反应。作者优化了化合物（12）的各个步骤后，将各个步骤合为一个连续的反应过程。该过程将化合物（10）转化为化合物（6），再继续转化为化合物（12）（图4）。最终产物化合物（12）的收率达到68％。七、羟氯喹的连续釜式合成为了整个工艺流程的连续化，作者选择使用CSTR 研究最后一步羟氯喹的合成。作者考察了溶剂和碱对HCQ（1）收率的影响。实验总结：• 连续合成工艺大大缩短了反应时间• 减少了步骤并提高了单个反应的收率• 使用了更具成本效益的起始原料和试剂• 连续合成与连续分离技术的完美结合，促使了整个过程的连续化• 具有成本效益的合成工艺来增加该药物在未来的普及新工艺与目前传统的商业工艺相比，总收率提高了52％。连续方法采用连续流反应器、在线连续分离及连续搅拌釜反应器的组合，过程更加安全可靠。参考文献：Beilstein J. Org. Chem. 2018, 14, 583–592. doi:10.3762/bjoc.14.45康宁在中国独家代理：Zaiput 高效液液分离器以专利技术液液分离膜为基础，提供不互溶流体连续在线分离。分离器有一个混合流体入口和两个出口，分别为有机相出口和水相出口，分离器使用过程中不需要任何准备或校准。分离器利用多孔膜与水相和有机相间润湿性的差异来分离油水两相，该设备设计有压力系统可以自动调节两相间的压力恒定，确保分离的稳定性，流线型的设计也提供了即插即用的快捷功能。产品特性:• 分离液体不依赖密度差，可分离乳液• 在连续流动过程中，分离器可实现连续在线分离• 非常低的死体积，优异的化学耐受性，可在压力下运行• 可实现实验室规模放大至工业化生产规模• 高效分离降低萃取溶剂消耗• 非常适合活性或不稳定中间体的分离

你知道吗？图片来源网络2021年诺贝尔化学奖颁给了“在不对称催化方面”做出贡献的两位科学家。北京时间10月6日下午5时许，2021年诺贝尔奖的最 后一个科学类奖项揭晓——来自马克斯普朗克研究所的德国科学家本杰明李斯特（Benjamin List）教授与普林斯顿大学的美国科学家大卫麦克米伦（David MacMillan）教授因在“不对称有机催化”上的突破性贡献，被授予2021年诺贝尔化学奖。在化学领域，分子合成不是一件容易的事。化学家可以将小的化学构件连接在一起，以此创造新分子。但若要控制看不见的化合底物，并令它们以所需的方式结合是非常困难的。诺奖委员会指出，这两名科学家的贡献，为合成分子提供了一种巧妙的工具。这一工具不仅可以被用来研发新药，还能让化学更环保。利用这些反应，研究人员现在可以更有效地构建很多东西，从新药物到可以在太阳能电池中捕获光的分子。可以说，通过这种方式，有机催化剂正在为人类带来利益。图为化学合成教学图体现有机催化如何让化学合成更高效的一个例子，就是合成天然存在且极其复杂的士的宁分子。许多人从“谋杀小说女王“阿加莎克里斯蒂（Agatha Christie）的书中知道了士的宁。然而，对于化学家来说，士的宁就像一个魔方：一个你想用尽可能少的步骤解决的挑战。1952年士的宁被首次合成时，需要29次不同的化学反应，只有0.0009%的初始材料彩才可合成士的宁。来到2011年，研究人员使用有机催化和级联反应，仅用12步就合成了士的宁，效率提高了7000倍！微波合成：更快！更有效！更安全！传统的回流设备受限于溶剂的沸点，这导致了化学研究是一个非常耗时的工作。提高反应速率最简单的方法就是提升反应温度，因此就要借助密闭反应管。同时将玻璃反应管代替不锈钢反应管，并结合微波这一现代的加热方法，这便是微波反应器的基本设计理念。专用微波合成仪通常是一种紧凑的台式设备，它一般使用由玻璃或者其它惰性材料制成的耐压管。这种管子可以使内部的反应液在高密度的微波辐射下迅速的升到高达 300℃的温度。大多数微波合成都高度自动化且拥有人性化的操作界面。是时候请出安东帕微波合成Monowave系列出场啦！安东帕微波设备为客户提供一个多样化的合成家族，每个家族成员在日常化学研究中都有这一个独特的优势：单模反应器：Monowave 系列• 手动或自动的连续方法开发和优化；• 从毫克到克级的合成；• 通过使用插入式和IR测温的精确方法开发。图为安东帕微波合成家族如何设计并开始一个微波合成实验？将密封好的反应管放入微波腔体后，就可以设置需要的反应条件了。之后，就可以通过点击“Start”来开始程序了。此外在实验过程中，也可以随时的通过“Edit Experiment”或者直接的点击显示在主屏幕上的参数来对实验过程进行实时的更改。图为Monowave 200/400/450的程序编辑界面如何监测一个实验?编辑好的加热步骤可以通过主屏幕上显示的过程曲线温度、压力、微波功率来进行监控。如下图所示，曲线包括了从开始加热到反应温度的整个过程。图为IR温度曲线（橘色），Ruby温度（红色），压力（Bar，绿色）和微波功率（W,蓝色）安东帕微波反应器拥有精确的温度传感器、压力传感器、内置磁力搅拌、功率控制、软件操作和精妙的安全设计，即使在极端的温度/压力条件下，也可保证安全便捷的操作与良好的重复性。福利来了《安东帕微波合成指南》本书的目的是为了使读者对安东帕的微波合成有一个深入的了解。通过阅读本书，你将会学到关于微波合成的历史、微波加热原理、微波合成的巨大优势以及如何选择一个合适的仪器。 获取方式识别下方二维码，申领书籍电子档关注我们公众号，留言微波合成，更有微波合成试用活动等你来！

探索连续流技术，领略化学合成的未来！连续反应技术彻底改变了反应进行的方式，反应物连续不断被泵入反应器中进行混合和反应。产物在反应器末端被连续收集，确保了从原料到最终产品的无间断过程。这种方法在药品和精细化工行业等多个领域得到应用，包括光化学、电化学、低温锂化、高温高压、氢化、臭氧化、硝化和高能试剂等各种反应形式。 连续流反应器的益处：- 缩短工艺路径- 节能环保- 减少环境影响 高品质设备助力连续化学合成：奥豪斯大负载摇床为连续流反应器提供持续稳定的动能，大负载摇床具有较大的承载能力，最高可达68kg，可实现大负载应用和长期稳定性能。大负载圆周式摇床载重量大（16 kg-68 kg），超70个选件供客户选择，专为高处理量、复杂的应用而设计。模拟控制和数显控制两类产品均配置微处理控制器，在摇荡过程中不仅方便用户变速、确保升速至设定速度时样品的安全，而且摇荡动作始终一致、均匀。所有产品均含内置托盘和防滑橡胶垫。产品特点：&bull 摇荡系统可确保摇荡准确性与速度的控制性&bull 三偏心轴平衡驱动确保可靠运行和连续工作&bull 过载保护，不平衡检测和缓慢升速设计提供了安全保障利用奥豪斯大负载摇床，开拓药物研发新境界：对于从事药物连续化学合成研究的客户，奥豪斯大负载摇床搭配流动化学反应釜，打造出一套完整连续反应装置。这种组合在药品研发领域被广泛应用，展示了在药物连续化学合成中的创新潜力。探索高通量化学合成，加速新化合物的发现和开发：高通量化学合成是一种通过并行合成许多不同化合物来快速筛选和优化反应条件的方法。这种方法通常使用自动化设备和机器学习算法来快速评估成千上万种反应条件，以找到最优合成路线。高通量化学合成通常用于药物发现、材料科学和催化研究等领域，以加速新化合物的研发过程。通过高通量化学合成，研究人员可以同时合成和测试大量化合物，以寻找具有特定性质或活性的化合物，加速新药和新材料的研发。 奥豪斯大负载摇床可为高通量化学合成提供动能，确保反应物充分反应，从而提高合成效率。无论是用于药物研究、新材料探索还是化学生物学研究，奥豪斯大负载摇床均为高通量化学合成提供稳定可靠的支持。 奥豪斯集团成立于1907年，拥有遍布各地的营销、研发和生产基地。通过不断为各地用户提供优质的称量产品与完善的应用方案，奥豪斯产品已遍及环保、疾控、食药、教学科研、食品、新能源和制药工业等各种应用领域，赢得了广泛的认可与青睐。我们致力于提供符合各国安全、环境及质量体系的产品，涵盖电子天平、台秤、平台秤、案秤、摇床、台式离心机、加热磁力搅拌器、涡旋振荡器、干式金属浴、实验室升降台和电化学产品等。

本文由成都先导技术团队编辑。近日，成都先导药物开发股份有限公司（以下简称“成都先导”）在2-取代吲唑酮类化合物的小分子合成方面取得突破，并成功地应用于DNA编码化合物库(DNA-Encoded Library)的合成，将2-取代吲哚酮为核心的类药分子结构引入成都先导DNA编码化合物库。该方法具有条件温和、无金属催化剂且底物适用性广等特点。目前，该成果已发表于Organic Letters。 图1 Organic Letters, DOI: 10.1021/acs.orglett.0c02032 吲唑酮类衍生物因具有抗炎、抗肿瘤、降低血糖等多种活性而被应用于药物化学领域。目前，已有多例吲唑酮类衍生物的合成方法的相关报道（图1），但这些方法仍有一些潜在的局限性，比如条件苛刻、需金属催化或底物适应性不广等问题。此次，成都先导团队（以下简称“团队”）开发的基于B2(OH)4还原的2-取代吲唑酮构建方法，成功克服了这些问题，不仅条件温和，而且具备脂肪胺和芳香胺的兼容性。 图2 吲唑酮类衍生物的合成方法 首先，团队通过条件优化，以化合物1a为起始原料成功开发了2-取代吲唑酮的小分子合成方法。在以甲醇作为溶剂的条件下，实现了89%的分离收率（图3）。其次，实验表明，该反应对质子溶剂（乙醇，水）表现出较好的兼容性，而非质子溶剂（DMA,DMSO）对该反应有抑制作用。最后，团队还优化了稀释浓度下的反应条件，通过增加B2(OH)4和NaOH的当量，实现了低浓度下的反应转化并且保持收率不降低，从而为后续On-DNA的2-取代吲唑酮类化合物的合成打下了坚实的基础。 图3 基于B2(OH)4还原的构建2-取代吲唑酮化合物的条件优化 在完成条件优化之后，团队对底物适用范围进行了拓展，验证了不同取代基的脂肪胺和芳香胺，以及母核骨架对N-N键形成的影响（图4）。实验表明，该条件具有很好的底物普适性，无论芳香胺和脂肪胺，还是不同的母核骨架都能得到较好的产率。当然也有例外，比如杂环母核骨架由于硝基的取代位置不同而导致反应活性差别较大（2w，2x）。 图4 2-取代吲唑酮合成的底物范围 在2-取代吲唑酮小分子合成条件优化和底物拓展之后，团队通过进一步的条件优化成功实现了On-DNA的2-取代吲唑酮的构建，并通过对照实验，验证了On-DNA的合成条件与小分子合成的一致性。底物适用范围方面，该On-DNA 条件表现出来很好的底物兼容性（图5）。目前，该方法已被成功运用于DNA编码化合物库的构建中（图6）。 图5 On-DNA 2-取代吲唑酮合成的底物范围图6 基于2-取代吲唑酮的化合物库 综上，该工作发展了一种高效的、底物适用范围广的2-取代吲唑酮的合成方法，并成功将其运用到DNA编码化合物库的构建中。 参考文献： Bao, Y. P. Deng, Z. F. Feng, J Zhu, W. W. Li, J. Wan, J. Q. Liu, G. S. A B2(OH)4?Mediated Synthesis of 2?Substituted Indazolone and Its Application in a DNA-Encoded Library. Org. Lett. 2020, DOI: 10.1021/acs.orglett.0c02032 后记岛津企业管理（中国）有限公司作为成都先导药物开发股份有限公司全方位的战略合作伙伴，目前已经与成都先导合作搭建了以下平台：1.借助岛津超临界流体分析平台（UC）：能够对实验中涉及的手性骨架分子进行高效、精准的分析与表征；2.岛津UHPLC与LCMS-2020搭建的核酸质谱平台：可以轻松表征Mw为5-30k的核酸样品，而且仪器较高的灵敏度也足够帮助研究反应过程中产生的低含量副产物；3.岛津最新的LH-40制备工作站平台：可以实现从小分子到多肽，寡核苷酸，都能进行mg-g级的高纯度制备，包括（不限于）反相、正相、离子交换、体积排阻等体系。 关于成都先导成都先导药物开发股份有限公司是一家从事新药研发的快速发展的生物技术公司，总部位于中国成都，在美国设有子公司。成都先导为小分子新药发现建立了一个国际领先的，以DNA编码化合物库的设计、合成和筛选为核心的技术平台。目前，公司基于数百种不同的骨架结构，已经完成千亿级结构全新、具有多样性和类药性DNA编码化合物的合成，并且已有多个案例证实了其针对已知靶点和新兴靶点筛选苗头化合物的能力。同时，成都先导建立了自己的新药研发管线，部分品种已进入临床实验阶段。成都先导业务遍布北美、欧洲及亚洲等，现已与多家国际著名制药公司、生物技术公司、化学公司、基金会以及科研机构建立合作，致力于新药的发现与应用。 如您想对上述平台（或技术）有进一步的了解并有意合作，欢迎联系成都先导及岛津。

合成生物学是生物科学在二十一世纪新兴的一个分支学科，本质是构建一个区别于自然生命的人造生命。通过规模化的改造细胞，使其生产出人们需要的物质，如同建立了一个高效的细胞工厂。合成生物学的发展历程1911年，“Synthetic biology”一词最早由法国物理化学家Stephane Leduc在其所著的《生命的机理》(The Mechanism of Life)一书中提出，并归纳为“合成生物学是对形状和结构的合成”，但受制于当时的科学技术水平，“合成生物学”并未得到真正的发展。随着20世纪70年代和80年代分子克隆和PCR技术的发明，为基因设计调控提供了技术手段。到20世纪90年代中期，基因测序技术兴起，这种分子生物学的“放大”产生了系统生物学领域，生物学家和计算机科学家开始将实验和计算结合起来，对细胞网络进行反向工程。2000年，Eric Kool重新定义了“合成生物学”：是基于系统生物学的遗传工程。这标志着这一学科的真正形成。但合成生物学真正受到关注却是在21世纪，一系列颠覆性成就均是在此阶段发布。2000年-2003年是合成生物学的“创建时期”，产生了许多具备领域特征的研究手段和理论，特别是基因线路工程的建立及其在代谢工程中的成功运用，这一时期的典型成果是青蒿素前体在大肠杆菌中的合成；2004年-2007年是合成生物学的“扩张和发展时期”，工程化理念日渐深入、使能技术平台得到重视、工程方法和工具不断积淀，领域有扩大趋势；2008年-2013年是合成生物学的“快速创新和应用转化期”，涌现出的新技术和工程手段使合成生物学研究与应用领域大为拓展；2014年以后进入到了合成生物学的发展新阶段，“DBTL”循环被提出，生物技术与信息技术融合发展的特点愈加明显，2014年6月，世界经合组织（OECD）：发表了题为“Emerging Policy Issues in Synthetic Biology”的报告。该篇报告从合成生物学前景说起，并认为该领域前景广阔，建议各国政府把握好机遇，大约20个国家纷纷出台相关政策。今年七月份，由工业和信息化部、国家发展改革委、商务部发布 《三部委关于印发轻工业稳增长工作方案（2023—2024 年）的通知》中也将生物制造作为着重培育壮大的新增长点。由中国科学技术信息研究所、上海市科学研究所联合编撰的《未来产业创新的前沿领域》也将合成生物学列为了未来产业创新的五大前沿领域之一。有数据显示，合成生物学将在未来5-10年呈现高速增长，合成生物学将成为千亿赛道。国内合成生物学主要研究阵地当前我国的合成生物学尚处于起步阶段，除了国家层面的顶层设计，地方各地也在加紧布局合成生物新赛道，北京、深圳、上海、天津等地现已经成为国内合成生物学研究的主要阵地。北京：作为全球科研城市榜首的北京，日渐成为国际前沿科技的重要策源地和全球产业变革的重要驱动地。其中在合成生物学方向，北京化工大学作为北京市内合成生物学重点落地研究团队，承担了北京市合成生物学重大专项。该校的生命科学与技术学院科研实力雄厚，尤其是在绿色生物制造、合成生物学、生物安全和生物医药等研究领域拥有国内领先水平。曾任生命科学与技术学院院长，现任北京化工大学校长的中国工程院院士谭天伟在合成生物学领域贡献颇多。此外，北京化工大学于2020年成功举办了合成生物学前沿论坛。仪器信息网特别邀请当次论坛的主持人——袁其朋老师将于第一届“合成生物学技术及应用进展”网络会议(10月10日-11日)上作名为《高效细胞工厂构建及产业应用》的报告分享。（点击报名参会）袁其朋作为当次论坛的主持人，也是教育部长江学者特聘教授，第十一届中国青年科技奖获得者，北京市百名领军人才，化工资源有效利用国家重点实验室副主任。他的主要研究领域为合成生物学及代谢工程、高纯天然产物规模制备及活性研究。近年来承担了科技部重点研发任务、国家自然科学基金重点、面上项目、企业合作等项目。中国工业生化与分子生物学分会副主任委员、中国药学会制药工程专业委员会副主任委员、中国纺织工程学会化纤专业委员会副主任委员、中国生物发酵产业协会微生物育种工程与应用评价分会副理事长等。《合成生物学》副主编，Synthetic Biology and Engineering，Bioresource and Bioprocessing，Advanced Biosystems News、Bioprocess、《食品科学》、《生物工程学报》、《食品安全质量检测学报》等刊物编委。除此之外，田平芳教授也受仪器信息网邀请，将于10月10 日在“合成生物学技术及应用进展”网络会议上进行名为《优化“启动子-RNA聚合酶”以实现目标产物的高产》的报告分享。（点击报名参会）田平芳教授：美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）访问学者，美国佐治亚大学（UGA）高级研究学者。他的研究方向为微生物代谢工程和合成生物学；主持国家自然科学基金面上项目5项，863课题2项，国家重点研发计划课题1项，其他省市和企业课题10多项，参与课题多项；发表SCI和核心刊物文章150多篇，授权专利16项；开展基因组编辑及3-羟基丙酸、1,3-丙二醇、吡咯喹啉醌、阿克拉霉素等化学品的生物合成和代谢调控研究；已培养博士和硕士研究生70多名；研发的生物农药已在全国范围推广；担任Nature Comm, Metab Eng, Appl Envir Microbiol, Biotechnol Adv, Appl Microb Biotechnol等30多个SCI刊物审稿人，以及国家自然科学基金、国家重点研发计划和国际合作项目评审专家。深圳：在政府层面，深圳市是目前国内发布合成生物学相关政策最多的地区，其中《光明区关于支持合成生物学创新链产业链融合发展的若干措施》是国家首个完全针对合成生物学的政策。深圳合成生物学科研实力雄厚，相关合成生物学研究院所共四所， 2017年深圳先进技术研究院成立国内首个合成生物学研究所，以青年“海归”为主，全球聚焦合成生物学领域最大规模的前沿多学科交叉团队，其中，刘陈立任深圳先进技术研究院合成生物学研究所所长。2019 年，深圳先进技术研究院牵头建设成立了深圳合成生物学创新研究院（深圳合成院），聚焦人工生命体系的理解，致力于重塑与扩展这一重大科学挑战，开展合成生物学基本原理、共性方法和医学转化应用研究。仪器信息网特别邀请深圳先进技术研究院合成生物学研究所合成生物化学研究中心执行主任罗小舟，他将于第一届“合成生物学技术及应用进展”网络会议(10月10日-11日)上作名为《利用合成生物学方法增加小分子结构多样性》的报告分享。（点击报名参会）罗小舟作为中国科学院深圳先进技术研究院研究员、合成生物学研究所合成生物化学研究中心执行主任，森瑞斯生物科技（深圳）有限公司创始人。同时，也是深圳市微生物药物智能制造重点实验室副主任，深圳市优青，广东省杰青，科技部重点研发计划课题负责人，国家重大人才工程（青年）专家，任《合成生物学》 编委。他主要聚焦于合成生物学领域中生命体内生物化学过程相关研究，主要结合遗传密码扩充技术，酶的定向进化，基因挖掘和代谢工程等多种化学生物学方法，基于大数据机器学习及高通量自动化，深入研究多种不同类别的天然产物及其衍生物的生物全合成的方法，并利用合成生物学方法，将研究成果转化至制药、个性化治疗、新材料等领域。上海：作为国内合成生物学的发源地，上海市产业优势及产学研协同优势较为明显。上海合成生物学科研院所共 3个，以 2008 年成立的中科院合成生物学重点实验室为代表。中科院合成生物学重点实验室是国内第一个合成生物学实验室，依托单位为中国科学院分子植物科学卓越创新中心。实验室以发展合成生物学理论和创新合成生物学技术为主导，建立合成生物学关键工程平台；针对我国在能源、环境、健康等方面的需求及面临的挑战，聚焦若干重要生物学体系，在分子、细胞和微生物菌群等层次上，实施合成生物学创制；并通过转化研究，推动科研成果产业化。现任实验室主任为覃重军研究员，副主任为王勇研究员、杨琛研究员，学术委员会主任为杨胜利院士。其中，副主任王勇受仪器信息网邀请将于第一届“合成生物学技术及应用进展”网络会议(10月10日-11日)上作名为《植物二萜的合成生物学研究》的报告分享。（点击报名参会）王勇博士作为中国科学院合成生物学重点实验室副主任，中科院分子植物科学卓越创新中心特聘研究员、博士生导师。科技部十三五重点研发计划“合成生物学”重大专项项目负责人，首席科学家。入选“中科院百人计划”、“国家万人计划科技创新领军人才”、“上海市优秀学术带头人计划”。现任上海市生物工程学会秘书长、副理事长；中国生物工程学会理事。他所在的课题组主要研究方向为天然产物的合成生物学：通过解析天然产物的生物合成途径，基于工程化的设计和建构，改进复杂天然产物的生物合成效率和其生产方式，开发天然的或非天然的复杂天然产物活性成分。作为项目负责人，先后主持完成了国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家重大新药创制专项、自然科学基金等多项国家或省部级科研项目。近年，申请的专利多项基于合成生物技术的天然产物产品实现了产业化推广，推动了行业进步。天津：在合成生物学领域设有总投资近20个亿的国家合成生物技术创新中心，还对标国家实验室建设了天津合成生物学海河实验室。除了上述提到的科研院所之外，中国农业科学院深圳农业基因组研究所农业合成生物学中心、上海交通大学生命科学院合成生物学实验室、上海农业科学院合成生物学实验室等也具备良好的研究和发展基础。合成生物学正被广泛应用于各种产业，合成生物学技术应用涵盖平台开发、医药、化工、能源、食品和农业等重点领域。在推动科学革命的同时，合成生物学技术正快速向实用化、产业化方向发展。~~~~~"合成生物学技术及应用进展"网络会议开讲啦!~~~~~2023年10月10-11日，由仪器信息网举办的第一届合成生物学技术及应用进展网络会议将在线开播。本次会议聚焦到合成生物学的上、中游技术，众多行业专家将在线分享先进、前沿的使能技术，以及菌株改造、筛选等生物合成技术和工艺开发方案，会议日程详情请点击下方链接，快来报名吧！立即报名 https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/syntheticbiology231010.html 扫码直达报名页面温馨提示1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。会议内容及报告赞助联系：仪器信息网 陈编辑：13171925519，chensh@instrument.com.cn

2009年11月17日，清华大学何添楼406会议室，来自全国从事多肽合成、蛋白合成、药物研发的科研人员济济一堂，其中包括 CEM Liberty 微波多肽合成仪 的已有用户、以及对CEM微波多肽合成仪和微波促进多肽合成技术感兴趣的科研人员。CEM公司多肽合成产品经理Grace Vanier就&ldquo 微波技术促进多肽合成的应用以及最新研究进展&rdquo 做了精彩报告。报告结束后，大家就Liberty多肽合成仪以及多肽合成技术问题进行了愉快的交流。 　　清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室主任李艳梅老师，在交流会开场时评价到：&ldquo Liberty全自动微波多肽合成仪在我们实验室成功安装后，大大缩短了多肽合成的时间，同时大大提高了多肽合成的成功几率和纯度，相信Liberty在我们今后的研究中会发挥越来越重要的作用。此次技术交流会非常有意义，希望这样的活动能够经常的举办。&rdquo 　　使用过CEM公司Liberty全自动微波多肽合成仪的用户对仪器的性能纷纷给出了很高的评价。还没有使用CEM微波多肽合成仪的老师，在听完报告后，对于Liberty在多肽合成纯度、时间、活性以及高难度多肽合成方面的卓越表现感到惊奇，特别是听到澳大利亚墨尔本大学研究人员用Liberty成功单次合成111个氨基酸多肽时，感到惊讶和不可思议。 　　 　　美国CEM公司的核心产品Liberty全自动微波多肽合成仪，采用了具有革命性意义的创新环形电磁场技术，实现了多肽合成速度、纯度、难度、产率的神奇变化。自投放市场以来，受到了全球从事多肽合成相关领域研究人员的一致青睐与信任。Liberty已被公认为全球第一水平的研究级多肽合成设备。多肽合成仪 蛋白水解 蛋白酶解 　　 Liberty 微波多肽合成仪 　　培安科技公司 　　北京：010-65528800 上海：021-51086600 成都：028-85127107 广州：020-89609288 　　网站：www.pynnco.com Email: sales@pynnco.com

合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前，合成生物技术已经广泛应用于食品、农业、医疗等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布，被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨，但当前构建合成生物系统的内在逻辑尚处于摸索阶段，整个合成生物学领域正处于发展初期，需要先进的使能技术及解决方案推动合成生物学产业快速发展。为帮助广大用户及时了解合成生物学的市场概况、解决方案及相关活动，仪器信息网本次特别邀请了苏州镁伽科技有限公司（以下简称“镁伽”）谈一谈他们的看法：仪器信息网：您如何看待当前合成生物学产业及市场发展现状？镁伽：合成生物学，重新定义生物制造。合成生物学是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的第三次生物技术革命。作为一门交叉学科，促进了生命科学从基于观测、描述及经验的科学跃升为可预测、可定量及可工程化的科学，并在医疗、能源、工业、农业、环境、信息等领域的应用日益广泛。合成生物学作为一个战略性新兴产业技术，其本质指人们将“基因”连接成网络，让细胞来完成设计人员设想的各种任务，该领域近年来得益于合成生物技术突破、政策支持等因素取得了快速发展。同时，合成生物学是近年来很热门的一个研究方向，全球范围内，合成生物学受到不同国家的关注和政策支持。2022年，美国发布《国家生物技术和生物制造计划》；同年，中国发改委明确将合成生物学列入《“十四五”生物经济发展规划》；欧盟在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中，提出在 2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%的发展目标。日、韩、以色列等国家也出台了相关政府报告或指导，推动合成生物学技术及应用快速发展。仪器信息网：合成生物学产业将给科学仪器行业带来哪些市场机会？ 镁伽：在高通量和规模化的发展中，合成生物学的未来势必离不开自动化的设备和整体解决方案。如果将合成生物学的产业链按照上、中、下游分类，上游则包含可以驱动产业发展的技术生态系统，如DNA/RNA合成、测序及编辑，以及相关自动化企业的产品与服务；中游产业涉及对生物系统和生物体进行设计、开发的技术平台；下游产业则是涉及多个行业的应用开发和产品落地。如果上中游产业通过不断地技术革新、提高生产效率及构建解决方案，在未来可能会占据产业链的核心位置。合成生物学、人工智能/机器学习和自动化的结合将释放生物科技的力量，帮助解决健康、能源、可持续发展等全球性的挑战，而镁伽科技正是这个新趋势的领导者之一。在合成生物学自动化领域镁伽已嗅到先机，开始利用高通量自动化设备及试剂赋能质粒构建和菌种筛选过程。最大限度地减少DNA序列分离过程中的错误和污染，提高目标蛋白的产量，真正做到解放科学家的同时，保证数据质量的可靠性、一致性和重现性。仪器信息网：贵单位针对合成生物学领域推出了（或将要推出）哪些解决方案？可以应用到哪些环节？解决了什么样的痛点？ 镁伽：镁伽合成生物学方案，通过DBTL（Design-Build-Test-Learn）这一闭环，深入掌握基因线路的设计原理，构建集成的自动化分子克隆工作流程，利用高通量自动化设备及试剂赋能质粒构建和菌种筛选过程。最大限度地减少DNA序列分离过程中的错误和污染，提高目标蛋白的产量，真正做到解放科学家的同时，保证数据质量的可靠性、一致性和重现性。镁伽全自动质粒构建系统在合成生物学领域，主要针对质粒构建这一实验流程，我们将其中最基础但又非常繁琐的质粒构建工作在我们的自动化系统中去实现全流程自动化操作，提高通量的同时标准化整个流程，为合成生物学领域的前进贡献力量。同时这套系统的落地稳定运行，也很好的代表了镁伽在生命科学自动化方面的能力与经验。仪器信息网：如何看待合成生物学的未来发展前景？ 镁伽：随着合成生物技术的快速发展，不断催生出位于产业上、中、下游的工具型、平台型和产品型公司。镁伽依靠鲲鹏实验室的科研能力，持续助力为行业带来高附加值的生产力工具和服务，提供一站式智能化合成生物学解决方案。可根据客户需求搭建高通量、自动化、信息化的合成生物学实验室，包括整体设备、试剂配套方案，及数据验证参数建议等。

合成生物学是指将工程科学的“设计—合成—测试—学习”（dbtl）理念引入生命科学，完成具有特定功能的人工生命系统的构建。合成生命体有高度复杂性，目前缺乏可预测性设计（或理性设计）的指导。这决定了其需要海量的工程化试错性实验，即需要快速、低成本、多循环地完成dbtl这一闭环。dbtl循环part1合成生物学困境缺乏理性设计和优质元件比如，利用分子元件创建基因线路时，因对基因线路核心设计原理理解有限，且目前仍缺乏优质元件，人工设计的线路很难达到预期，往往需要数周或数月进行反复调整。应对这一难题的最有效手段，是工程化、大批量测试多种元件及多种线路组合，获取海量实验数据并分析改进，以深入掌握基因线路的设计原理，同时积累大批优质元件，让线路的设计变得更加直接和可预测，提高研究效率。但是，海量的工程化试错实验将远远超出传统的人工操作实验范畴，因而亟需一种变革性的工程化研究平台。part2生物铸造厂提高理性设计合成生命系统的能力合成生物学是指将工程科学的“设计—合成—测试—学习”（dbtl）理念引入生命科学，完成具有特定功能的人工生命系统的构建。类似于工业的智能制造，在合成生物学中，也可采用实验室自动化的解决方案，完成生命体的工程化大批量合成，像该类用于合成生物学研究的自动化基础设施，是上述工程化研究平台的核心，常被称为生物铸造厂。合成生物学产业层级结构生物铸造厂在合成生物学产业结构里，属于软件/硬件层，它能提升合成生物实验对象、方法、技术的标准化和模块化水平，实现自动化的dbtl闭环运行与海量工程试错，从而不断提高理性设计合成生命系统的能力。part3需求实例合成生物学自动化合成生物学是指将工程科学的“设计—合成—测试—学习”（dbtl）理念引入生命科学，完成具有特定功能的人工生命系统的构建。近年来，合成生物学行业对自动化的需求与日俱增。各政府早在四年前就纷纷布局生物铸造厂，学术界和工业界也表达了对自动化的诉求，不少领域内的相关研究结果更是佐证了这点。2018年数据：国内国外布局生物铸造厂学术界观点：建设理论 (理性设计)、技术 (合成能力)、工程 (自动化平台) 三者相辅相成的合成生物学体系，以推动合成生物学研究的定量化变革工业界观点：生物技术和数据科学，创造生物细胞执行各类目标功能研究结果：通过构建和测试合成生物学的自动化加速生物燃料研究中的菌株工程part 4合成生物学赛道汇像有助力的实力汇像目前的自动化水平正逐步从单机自动化向智能实验室转变。此前已积累多个标准化流程落地的案例，为多位生物领域的客户做过定制的自动化解决方案，还完成了国内多个个智能实验室的搭建。实验室自动化整体解决方案而在生物铸造厂，构建合成生物学智能化实验室，将有诸多优势：自动化、高通量的设备平台，提高研发效率

2023年9月7日，杭州市人民政府办公厅关于印发支持合成生物产业高质量发展若干措施的通知，重点支持合成生物产业的发展。措施自2023年10月9日起施行，有效期至2028年12月31日，由市经信局负责牵头组织实施，资助(补助、奖励)经费由第一牵头单位负责落实。本措施与本市各级其他同类政策有重叠的，按照“从优、就高、不重复”的原则予以支持。本措施所列资助(补助、奖励)标准，均为最高标准，资助(补助、奖励)资金由市和各区、县(市)按财政体制共同承担。　　支持合成生物产业高质量发展的若干措施　　为加速提升我市合成生物领域的研发创新水平，构建合成生物“科技研发—成果转化—产业集聚”的经济发展新模式，完善合成生物产业生态体系，打造合成生物领域的产业集群创新高地，抢占合成生物产业发展先机，特制定本措施。　　一、适用机构和重点支持领域　　本措施适用于已依法登记注册，从事合成生物相关领域研发、生产、服务等生产经营活动的企事业单位、社会团体、行业组织等。　　本措施重点支持基因组合成与组装、底盘细胞构建、菌种计算设计、高通量基因合成及筛选、人工合成和使能、生物元器件库设计构建、DNA数据存储、催化软物质、无细胞合成生物体系构建、蛋白质设计、酶工程、代谢工程、低碳生物制造、生物育种、生物信息分析、个性化诊断和治疗、全新剂型及高端制剂等合成生物技术的研发和服务 应用合成生物技术开发的高端生物原料药、生物药用辅料、新型疫苗、基因治疗药物、细胞治疗药物、全新结构蛋白及多肽药物、植物药、中药活性成分、罕见病药物、生物基材料(含高端精细化学品、工业酶制剂等)、生物芯片、生物类医疗美容原料及制品、化妆品新原料、生物食品营养原料、特殊医学用途配方食品、转基因作物等产品 应用于生物发酵、分离和纯化等关键环节设备的生产制造。　　二、提升合成生物创新研发能力　　(一)鼓励承接国家、省重点科技专项。对获得“合成生物学”“绿色生物制造”“生物大分子及微生物组”“生物安全技术”“科技攻关重点项目”“颠覆性技术”等国家、省重点专项或课题的承担单位，按国家、省实际到账资助经费的25%给予资助，资助金额最高不超过500万元。(牵头单位：市科技局)　　(二)加强研发经费资助。对经认定的合成生物企业，当年研发投入超过1000万元的，经评审按研发投入的10%给予资助，单个企业每年资助金额最高不超过500万元。(牵头单位：市科技局)　　(三)支持开展技术交易活动。鼓励开展合成生物技术开发、技术转让、技术许可、技术咨询、技术服务等技术交易活动。对国内高校、科研院校、新型研发机构应用技术交易平台实现的合成生物技术交易活动，按不超过其年度输出技术合同交易额的5%给予奖励，奖励金额最高不超过200万元。鼓励合成生物企业应用技术交易平台输出和吸纳技术成果，按年度累计认定登记的技术合同交易额每新增500万元奖励1万元，年度奖励金额最高不超过200万元(单个企业一个年度只可作为技术合同的一方申报)。(牵头单位：市科技局)　　(四)夯实创新研发基础。支持合成生物相关单位打造国家级合成生物技术战略平台，包括国家实验室、国家实验室基地、国家技术创新中心、国家企业技术中心、国家工程研究中心等国家各部委认定的各类创新载体。(牵头单位：市科技局)　　三、促进合成生物产业集聚发展　　(五)谋划布局未来赛道。支持钱塘(新)区、萧山区和西湖区等合成生物重点发展区合理布局合成生物技术产业，争创合成生物省级未来产业先导区 推动浙江大学杭州国际科创中心、西湖大学合成生物学与生物智造中心、中国科学院医学所医用合成生物学中心、浙江工业大学生物有机合成重点实验室等平台建设 重点发展生物医药、生物材料、医疗美容、化妆品等未来赛道，引导合成生物产业集聚发展。(牵头单位：市经信局、市科技局)　　(六)支持生物材料产业化。对在国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)进行相关登记的生物原料药和生物药用辅料，登记号状态由“I”(未激活)变为“A”(激活)的产品给予最高10万元资助 对通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证的生物原料药和生物基材料，每个产品给予最高30万元资助，单个企业每年累计资助金额最高不超过200万元。对生产生物原料药、生物药用辅料、生物基材料的企业，当年营收首次超过1亿元、2亿元、5亿元，分别给予最高10万元、20万元、50万元的一次性奖励(进档的奖励差额)。(牵头单位：市经信局)　　(七)支持生物类医疗美容产品产业化。积极发展肉毒杆菌素、重组人表皮生长因子、重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维、透明质酸医用修复敷料等医疗美容药械。对获得国家药械注册证书并进行产业化的，医疗美容药品每个品种给予最高500万元奖励，三类医疗美容器械每个品种给予最高100万元奖励，二类医疗美容器械每个品种给予最高50万元奖励。产品获证后3年内生产并形成销售的，在每年保持增长的基础上，按年度新增销售额，每增加1000万元给予不高于50万元奖励，单个企业每年累计奖励金额最高不超过500万元。(牵头单位：市经信局)　　(八)支持化妆品新原料的研发生产。对在国家药品监督管理局注册或备案并成功纳入《已使用化妆品原料目录(2021年版)》的化妆品新原料，经核准后每项给予最高30万元资助 对从事化妆品研发生产的企业，通过注册程序获得特殊化妆品产品注册证(不包含染发剂、烫发剂等化妆品)，每个品种给予最高10万元奖励。单个企业每年资助(奖励)金额最高不超过100万元。(牵头单位：市经信局、市市场监管局)　　(九)鼓励生物育种产业发展。支持生物育种前沿技术应用，对进入生产性试验、获得转基因生物安全证书的产品，每个产品分别给予最高20万元、50万元奖励 对应用合成生物转基因技术并通过国家审定的农作物新品种，每个品种给予最高60万元奖励 对通过省级审定的农作物新品种，每个品种给予最高30万元奖励。单个企业每年奖励额度最高不超过300万元。(牵头部门：市农业农村局、市科技局)　　(十)加大合成生物特色园区建设支持力度。充分结合合成生物产业空间规划，重点布局钱塘(新)区、萧山区和西湖区等地区发展合成生物特色园区。鼓励多种投资主体开展合成生物标准厂房建设，经认定的市级特色园区建设2万平方米以上标准厂房的，市级财政对其所在区、县(市)给予投资总额不高于20%的资助，由各地对投资主体给予相应奖励。鼓励各区、县(市)和市级特色园区入驻企业组建或聘请专业的合成生物特色园区运营团队或公司进行园区运营与管理。(牵头单位：市经信局、市财政局)　　(十一)推动重点领域项目产业化落地。对经认定应用合成生物技术且实际投资总额达2000万元的产业化项目，按不高于实际投资总额(不含土地、厂房、旧设备，含新设备、GMP标准厂房装修等)的30%予以资助，资助金额最高不超过1亿元。(牵头单位：市经信局)　　(十二)支持生物制造总部企业发展。大力引育生物医药、生物材料、医疗美容、化妆品等领域头部合成生物总部企业。支持符合条件的企业申报杭州总部企业，对经认定的总部企业，按有关规定享受用地“带项目条件”出让、科技研发资助等优惠政策。(牵头单位：市发改委、市投资促进局)　　四、健全合成生物生态服务体系　　(十三)重点支持合成生物公共服务平台建设。对基因测序合成公共服务平台、生物元器件设计平台、合成生物设计与自动化平台、重要菌种及细胞株保藏与开发平台、药物发现平台、小试服务平台、中试放大基地、概念验证中心、中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可实验室等经认定的市重点合成生物技术产业公共服务平台，按照不高于其核定新增研发设备、软件等投入的30%予以资助，资助金额最高不超过2000万元。经认定的公共服务平台，为合成生物相关企事业单位提供服务的(服务双方须无投资关联情况)，根据技术合同和服务绩效等，给予其不超过技术合同金额10%的创新券补助，单个平台每年度补助金额最高不超过200万元。(牵头单位：市科技局)　　(十四)加大对专业论坛等活动的支持力度。重点打造杭州品牌的国际合成生物专业论坛等活动，对举办合成生物专业论坛等活动的，给予单个活动承办方最高300万元资助。(牵头单位：市科技局、市投资促进局)　　(十五)健全人才保障机制。建立完善多层次合成生物产业人才培养体系，通过申报国家和省、市级人才计划、定期组织举办专场招聘活动等方式支持企业招引合成生物学相关领域高端人才，鼓励企业与高校院所联合培养具备产业级研发能力的高端人才，评选合成生物产业领域工程技术领军人才，授权符合条件的企业开展人才自主评价，打造一支面向产业端的卓越工程师队伍。落实高层次人才在人才落户、住房保障、医疗保健、子女教育等方面的保障政策。(牵头单位：市委人才办、市经信局、市人力社保局)　　(十六)加强基金和融资担保支持。支持杭州科创基金通过创业投资引导基金、天使引导基金、科技成果转化基金等专项引导基金，加大对合成生物产业的投资力度，发挥政府产业基金投资引导作用和市融资担保集团融资增信功能，通过市区联动、基金赋能、降低保费，重点支持合成生物产业链上下游企业提高应用研发能力、新产品的生物制造能力等，完善合成生物产业发展金融支持体系。(牵头单位：市国资委、市财政局)　　(十七)加强知识产权保护。建立海外知识产权纠纷数据库、法律信息库和专家库，加大涉外知识产权纠纷维权援助力度。同步引进优质律所等专业服务机构，加强对企业的知识产权保护和法律法规辅导。(牵头单位：市市场监管局)　　(十八)加强合成生物产业要素保障。合成生物重点发展区负责对每年的产业用地指标和产业用房指标予以量化，市级对合成生物重点企业的用地需求予以优先保障。对经认定的合成生物特色园区，加快推动规划环评与项目环评联动，依法简化环评办理流程。(牵头单位：市规划和自然资源局、市生态环境局)此前7月，杭州市经信局印发了《关于支持合成生物产业高质量发展的若干措施(征求意见稿)》，对合成生物创新研发、产业化、特色园区、公共服务平台等制定了多项奖励和资助政策，最高达1亿元。8月，杭州市环保局出台了《杭州市生物医药产业实验室级生产及相关产业环评制度改革方案》，简化实验室级生产环评审批流程。　　2023年，杭州还发布重磅创投文件，提出由市政府主导、整合组建杭州科创基金、杭州创新基金和杭州并购基金三大母基金，由其参与投资N支行业母基金、子基金、专项子基金等，最终形成总规模超3000亿元的“3+N”产业基金集群。3000亿基金集群重点支持以五大产业生态圈为代表的战略性新兴产业，包括生物医药。　　“政策好”已成为生物医药领域众多参与者对杭州的评价，作为长三角地区生物医药增长空间巨大的核心城市，杭州正在以“快狠准”的政策为切入点，助力生物医药产业加速跑。

“合成生物学是21世纪初新兴的生物学研究领域，是在阐明并模拟生物合成的基本规律之上，达到人工设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统，从而建立药物、功能材料或能源替代品等的生物制造途径，我国必须重视和加强这一领域的研究与开发。”近日，在以“合成生物学基础前沿问题”为主题的第144期东方科技论坛上，来自全国各地60多位两院院士和专家学者发出呼吁。 　　大会执行主席邓子新院士认为：“在合成生物学在全世界蓬勃发展的历史性机遇面前，探讨在我国开展合成生物学的研究对象与最佳切入点，发展和建立合成生物学新理论、新方法及相应的技术支撑体系，这对提升我国现代化生物技术水平、抢占合成生物学研究制高点有极大的意义。”与会专家结合国际合成生物学发展动态及我国相关领域的研究基础，探讨我国开展合成生物学的可行性、现阶段的主要目标和任务，就合成生物学中核心元件(如基因线路、酶、代谢途径等)的标准化以及合理组装方式，建立具有可预测性和调控性的代谢途径，构建具有特定功能的新生物体等进行了深入研讨。 　　自2000年《自然》(Nature)杂志报道了人工合成基因线路研究成果以来，合成生物学研究在全世界范围引起了广泛的关注与重视，被公认为在医学、制药、化工、能源、材料、农业等领域都有广阔的应用前景。国际上的合成生物学研究发展飞速，在短短几年内就已经设计了多种基因控制模块，包括开关、脉冲发生器、振荡器等，可以有效调节基因表达、蛋白质功能、细胞代谢或细胞间相互作用。2003年在美国麻省理工学院成立了标准生物部件登记处，目前已经收集了大约3200个BioBrick标准化生物学部件，供全世界科学家索取，以便在现有部件的基础上组装具有更复杂功能的生物系统。 　　大会执行主席杨胜利院士在报告中指出，2006年以来，合成生物学发展又进入了新阶段，研究主流从单一生物部件的设计，快速发展到对多种基本部件和模块进行整合。通过设计多部件之间的协调运作建立复杂的系统，并对代谢网络流量进行精细调控，从而构建人工细胞行为来实现药物、功能材料与能源替代品的大规模生产。 　　2008年，美国Smith等人报道了世界上第一个完全由人工化学合成、组装的细菌基因组。今年8月份，他们又成功地将该基因组转入到Mycoplasma genitalium宿主细胞中，获得了具有生存能力的新菌株。该研究使人工合成生命这一合成生物学终极目标取得了历史性突破，为创造可用于生产药物、生物燃料、清理毒性废物等方面的人工基因组奠定了基础。 　　“与国际上合成生物学的飞速发展相比，我国在此领域的研究还处于起步阶段。在国际上有影响的相关重大成果仍不多见。但是，我国在合成生物学所需的相关支撑技术研究方面并不落后于国际主流水平，如大规模测序、代谢工程技术、微生物学、酶学、生物信息学等方面均有良好的基础。”杨胜利认为，“如何对现有研究力量进行整合，充分发挥在相关领域已有的良好研究基础，从医药、能源和环境等产业重大产品入手，抓住合成生物学的核心科学问题，创建可控合成、功能导向的新代谢网络和新生物体，引领我国合成生物学的原创研究和自主创新，是目前亟待解决的问题。” 　　大会执行主席赵国屏院士在以《合成生物学——从科学内涵到工程实践》为题的报告中提出，合成生物学是继系统生物学之后，生物学研究思想在从“分析”趋于“综合”、从“局部”走向“整体”的认识基础上，上升至复杂生命体系“合成、构建”的更高层次 也是继以“原位改造与优化”为目的的基因工程技术和以“数据获取与分析”为基础的基因组技术之后，生物技术上升至以工程化“模型设计与模块制造”为导向的更高台阶。 　　“利用合成生物学实现‘人造生命’，是通过学科交叉，进一步发展系统生物学的一次科学思维革命，将为生物学基础研究提供崭新的思想武器。”赵国屏反复强调这样的观点，利用合成生物学方法和理论，对生命过程或生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成，创造解决生物医药、环境能源、生物材料等问题的微生物、细胞和蛋白(酶)等新“生命”，可能带来新一轮技术革命的浪潮，对于解决与国计民生相关的重大生物技术问题有着长远的战略意义和现实的策略意义。“它有助于人类应对社会发展中面临的严峻挑战，从而从根本上改变经济发展模式，在带来巨大社会财富的同时，促进社会的稳定、和谐发展。”赵国屏说。 　　中国科学院微生物所研究员马延和、清华大学教授林章凛、南开大学教授王磊、山东大学教授祁庆生和复旦大学/西藏大学教授钟扬等专家建议，针对我国在能源、环境、健康等方面的需求与挑战，要聚焦若干重要的生物学体系，实施面向生物医药、生物能源和生物基产品等重要生物产品的合成生物学理论与技术的基础研究，设计并合成相关的细胞工厂和分子机器。“在具体实施中，一方面要建立合成生物学工程技术平台和研究实验体系，实现关键工程科学问题的重大突破，另一方面要揭示细胞工厂和分子机器的运行机理和构造原理，实现优化设计，提高元件、网络的合成能力和调控能力，尽早拿出实在的成果来。”赵国屏强调。

近年来，基于流动化学迅猛发展起来的智能化和自动化合成化学设备及微化工技术正让传统实验室工作模式和生产方式发生着翻天覆地的变化，引导合成化学向小型化、智能化和连续化方向发展，如何更好地应用流动化学技术成为现阶段科研工作者寻求创新的技术突破口。在药物研发和生产的合成化学中，通常要经过合成路线设计和筛选、工艺优化（选择工艺简单和收率较高的合成条件）、中试和放大批量生产几个典型的阶段。如何设计和筛选合理的合成路线是开展合成化学研究的开始工作，也是最重要和最耗时的步骤，需要反复试验调整方案。使用传统的合成化学方式，在每一个阶段都费时费力，对科研工作者的体力、脑力和管理都是很大的挑战。如何进行工艺优化，选择好的反应条件，提高目标化合物的收率，对后续的中试和生产放大至关重要。理论上，筛选的反应越多，那么得到良好条件和良好产率的可能性也就越大。这意味着要耗费大量的时间、精力、试剂和金钱，实际应用中很难找到良好反应条件和收率。进行至放大批量生产阶段时，传统合成化学研究中，在得到优化反应条件后，必须经过中试才能实现最终的生产放大，期间还有各种不确定性因素导致转化风险高，但如今在制药领域，基于微反应技术的连续流动合成方法依据数量放大原则，可以省掉中试步骤，直接实现从小试到生产放大。流动化学对传统化学合成是一种创新性方法，与经典的药物合成工艺结合具有独特的优点和前景，快速交换的合成反应中也取得越来越多的突破。为了帮助制药、化工企业抓住关键技术，欧世盛（北京）科技有限公司邀请到沈阳药科大学药物化学专业教授孙铁民，讲解如何攻克及解决小试中试放大技术与工艺薄弱环节，解决存在的困惑和普遍问题，进而助推产业升级。孙铁民教授主要研究方向抗结核药物和降血糖药物设计与活性研究，手性药物的工业化研究，计算化学在药学领域的应用研究。流动化学在药物合成中的应用。已经与医药企业开发数十个品种并实现产业化。孙铁民教授将分享如何利用流动化学技术，进行药物合成领域的研究；如何解决药物合成工艺的技术问题；如何实现从传统控制反应活性中间体，实现高效率、高选择性的反应；如何通过微流控的药物合成工艺向流动化学合成工艺的转化问题，加速流动化学在药物合成领域的应用和开发… … 热点问题。微反应流动化学技术云上公益课堂由欧世盛科技冠名，联合国药励展在API制药家线上学习平台推出，新一期课程将于6月6日上线，欢迎扫码报名。课程名称流动化学在药物合成领域的研究课程时间6月6日 19:30课程目录01如何利用流动化学技术，进行药物合成领域的研究02如何解决药物合成工艺的技术问题03如何实现从传统控制反应活性中间体，实现高效率、高选择性的反应04如何通过微流控的药物合成工艺向流动化学合成工艺的转化问题05如何加速流动化学在药物合成领域的应用和开发课程讲师孙铁民沈阳药科大学药物化学专业教授（二级）博士研究生导师讲师简介● 孙铁民，沈阳药科大学药物化学专业教授（二级），博士研究生导师；● 曾获辽宁省教学名师，辽宁省普通高等学校专业带头人（制药工程专业）等荣誉；● 获国家教学成果二等奖、辽宁省教学成果二等奖；● 为国家实验教学示范中心药学实验教学中心负责人、国家精品课程《药物化学》负责人，国家双语教学示范课程《药物化学》及国家精品课程《药学概论》《化学制药工艺学》主要完成人；● 国家高等学校特色专业制药工程专业负责人，辽宁省本科示范专业，制药工程专业负责人；● 主编和参编国家规划教材20余部，获得教育部全国普通高等学校教材二等奖、全国高等学校医药教材一等奖等奖项；●《中国药物化学》，《沈阳药科大学学报》，《中国医科大学学报》编委和《中南药学》等杂志副主编；● 已经培养硕士研究生120余名，博士研究生近20余名；● 近10年发表研究文章100余篇，其中SCI 60余篇；● 曾主持“十五”重大专项、国家自然基金面上项目等5项；● 孙铁民教授主要研究方向抗结核药物和降血糖药物设计与活性研究，手性药物的工业化研究，计算化学在药学领域的应用研究。流动化学在药物合成中的应用。已经与医药企业开发数十个品种并实现产业化。

细胞工厂操作系统 图片来源：百度图片 　　自然微生物能生产的化学品种类很少，远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面，自然微生物即使能生产某些化学品，其产量也很低，不具备经济可行性。 　　如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制细胞工厂产业化的两个关键技术问题。 　　生物制造瓶颈 　　石油资源是目前运输燃料和整个化工产业的基础。然而，石油资源是不可再生的，并且以其为基础的化工炼制是一个高能耗、高污染的过程。 　　而从另一个角度看，天然产物在药物开发方面有着广泛的应用，很多产物具有抗肿瘤、消炎、抗寄生虫、抗氧化防衰老等功效，一直是新药来源的重要组成部分。 　　天然产物的生产目前主要从药用植物中直接提取分离。然而，植物生长周期长、产物含量低，导致这种生产方式对野生植物资源造成严重破坏。 　　如何以一种可持续、绿色清洁的方式生产燃料、大宗化学品和天然产物，对于保障社会经济可持续发展至关重要。 　　生物质是一种可再生的清洁资源。通过生物制造技术，生物质可以被转化为燃料、大宗化学品和天然产物，从而替代石油化工炼制和植物资源提取。生物制造的核心技术是构建高效的微生物细胞工厂，将生物质原材料转化为各种终端产品。 　　然而，自然微生物能生产的化学品种类很少，远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面，自然微生物即使能生产某些化学品，其产量也很低，不具备经济可行性。 　　如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制细胞工厂产业化的两个关键技术问题。 　　合成生物学助力 　　合成生物学技术的发展极大地提升了细胞工厂的构建能力。通过以下四个方面的改造，可以快速构建出生产各种化学品的高效细胞工厂： 　　最优合成途径的设计：生产目标化学品的合成途径可能不存在于单一生物中，通过计算机模拟设计，可以将不同的生化反应组装到一个细胞中，形成一条完整的合成途径。在此基础上，根据基因组代谢网络和调控网络模型，设计出目标化学品的最优合成途径，使其合成过程中能量供给充足、氧化还原平衡，碳代谢流最大程度地流入产品合成。另一方面，自然界中可能不存在某步关键的生化反应，导致合成途径不能被打通。通过计算机模拟设计，可以人工合成出一个全新的蛋白，使其催化该步生化反应，从而进一步拓展化学品的合成种类。 　　合成途径的创建：目标产品合成途径由一系列生化反应及相关的编码基因组成，其中某些基因是外源生物的。传统的PCR(聚合酶链式反应)扩增方法周期长，而且很多外源基因在宿主细胞中的表达及翻译效率很低。DNA合成技术的发展很好地解决了这一问题。基于芯片的高通量、高保真DNA合成技术显著降低了合成时间、合成成本和错误率 单个酶的大量合成和高通量筛选相结合，能有效解决外源基因的表达和翻译问题。另外，标准化的结构元件和调控元件文库，如启动子、核糖体结合位点和信使RNA稳定区文库，为合成途径的创建提供了坚实的物质基础。多片段DNA组装技术，如酵母体内同源重组技术，则能快速高效地实现功能模块组装和合成途径创建 　　合成途径的优化：合成途径创建完之后，通常效率都很低，远远达不到产业化生产的要求，因此需要对合成途径进行优化，提高其效率。高效的合成途径很多时候不仅仅只受限于某个单一的限速反应步骤，而且需要多个酶的协同平衡。基于标准化调控元件文库，可以对合成途径各个基因的表达进行精确调控，从而获得多个基因协调表达的状态。多重基因组自动改造技术则可以同时对染色体上的多个基因进行改造，结合高通量筛选技术，可以快速高效地鉴定出最优的调控组合。另外，通过人工合成的蛋白骨架，既可以使合成途径相邻的两个酶聚集在物理空间比较近的区域，提高两个生化反应的速率，也可以获得这些酶的最优组合比例。 　　细胞生产性能的优化：合成途径优化完之后，可以获得一个初步的人工细胞。需要进一步提高人工细胞的生理性能和生产环境适应能力，才能将其转变为实际生产可用的细胞工厂。进化代谢和全局扰动等技术的发展可以有效地提高细胞的生产性能。在此基础上，使用各种高通量组学分析技术可以解析细胞性能提升的遗传机制，并可用于新一轮细胞工厂的构建。 　　产业化初见成效 　　使用上述的合成生物学技术，科学家们成功构建出一系列高效的细胞工厂。在燃料化学品方面，生产长链醇(丙醇、异丁醇、异戊醇)、脂肪酸酯、脂肪醇、烷烃、烯烃等燃料的细胞工厂相继面世。 　　另外，利用二氧化碳和钢厂废气为原料生产乙醇、脂肪醇等燃料的细胞工厂也被成功开发。在大宗化学品方面，科学家们成功开发出生产C3(乳酸、聚乳酸、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、3-羟基丙酸、丙烯酸、丙氨酸)、C4(丁二酸、苹果酸、富马酸、1,4-丁二醇、异丁烯、丁二烯)、C5(异戊二烯、戊二胺、戊醇、木糖醇)和C6(己二酸、葡萄糖酸、甘露醇)等化学品的细胞工厂，其中很多已实现产业化生产，并被进一步用于塑料、纤维、尼龙、橡胶等一系列终端产品的生产。 　　在天然产物方面，生产青蒿素、紫杉醇、银杏内酯、丹参酮、吗啡、白藜芦醇、莽草酸、番茄红素、虾青素、辅酶Q10等产物及其关键前体化合物的细胞工厂也被成功开发。 　　随着合成生物学各种新技术的不断发展，微生物细胞工厂的构建技术也将越发完善。其必将极大地推动石油化工制造和药物生产的产业升级，为人类社会的可持续发展作出巨大的贡献。

合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前，合成生物技术已经广泛应用于食品、农业、医疗等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布，被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨，但当前构建合成生物系统的内在逻辑尚处于摸索阶段，整个合成生物学领域正处于发展初期，需要先进的使能技术及解决方案推动合成生物学产业快速发展。为帮助广大科研工作者及时了解合成生物技术的最新研究及应用进展，仪器信息网将于2023年10月10 日-11日举办第一届“合成生物学技术及应用进展”网络会议。届时将邀请业内专家做精彩报告，为广大用户搭建一个即时、高效的交流和学习的平台。~~~~~报告嘉宾~~~~~报告题目：《高效细胞工厂构建及产业应用》【摘要】 化学品绿色生物制造是实现人类社会可持续发展的重要路径，人工高效细胞工厂构建是实现绿色生物制造的核心。本报告介绍了现阶段细胞工厂构建存在的科学、技术问题及挑战，从新生化反应发现、非天然途径设计构建、稳定自调控共培养系统建立及群体感应调控原理及应用等角度阐述了高效细胞工厂构建的新技术及策略，为化学品的绿色生物制造提供了参考。报告题目：《HMOs的生物“智”造以及产业化》【摘要】 人乳寡糖（HMO）对婴幼儿消化系统、肠道健康及免疫系统完善具有不可替代的作用。因此，生物合成HMOs，形成规模化生产被市场所期待。 本项目中，我们通过“HLBrain”的计算云平台，形成了自主技术路线，实现了产业化，产品纯度达到了98%以上，实现了我国在HMOs领域的突破。报告题目：《赛默飞合成生物学中的高分辨质谱策略》【摘要】 合成生物学是近年来迅速发展的一门综合性交叉学科，涉及了生物工程、制药工程、食品工程、生物学、化学等多领域多学科内容。在合成生物学中核心内容即构建DBTL循环，赛默飞Orbitrap高分辨质谱仪是将扫描速度，高分辨率，高灵敏度，谱图质量，质量精度完美融合，将高性能定性和定量能力有机的统一，助力合成生物学难题攻克！报告题目：《利用合成生物学方法增加小分子结构多样性》【摘要】 天然产物长期以来一直是小分子药物的宝贵来源，但它们在自然来源中的含量通常很低，且其化学结构复杂，这使得它们的提取或化学合成变得十分困难和成本高昂。异源生物合成复杂天然产物已成为一种有吸引力的方法，因为它们成本低且供应稳定。我们已经建立了几种不同的方法，用于在细菌和酵母中异源生物合成各种天然产物，包括抗生素和抗癌药物。更重要的是，我们通过理性设计或定向进化及高通量筛选，成功的改造了途径中的酶，以实现天然产物类似物的生产，这显著扩展了当前天然产物的化学空间。我们还开发了自动化系统来辅助酶进化和菌株构建，这将有助于发现具有多种结构、靶向选择性和药代动力学特性的天然产物或其类似物。报告题目：《优化“启动子-RNA聚合酶”以实现目标产物的高产》【摘要】 启动子及RNA聚合酶是转录水平的两个关键调控元件，控制细胞内代谢流量的分配。目标产物的合成与宿主细胞的生长竞争利用有限的RNA聚合酶。启动子招募过多或过少RNA聚合酶都不利于高产目标产物。研究发现，适度串联的启动子能明显提高3-羟基丙酸和吡咯喹啉醌的产量，而过度消耗RNA聚合酶导致宿主细胞生长变慢，从而阻碍目标产物3-羟基丙酸的生成。此外，受诱导的CRISPRi可协调和切换细胞生长和产物合成，从而高产目标产物。报告题目：《岛津最新色谱质谱技术在合成生物学中的应用》【摘要】 主要介绍岛津分析方法包及LCMSMS、LCMS-QTOF、MALDI-TOF等仪器在合成生物学质量控制中的应用。报告题目：《人工智能驱动的合成生物制造创新模式》【摘要】 当前合成生物制造产业发展瓶颈是如何从无到有构建生物合成途径，我们开发了全球最大的生物合成反应/途径数据库，进而构建了全球领先的合成生物设计技术体系，创建了人工智能驱动的合成生物制造研发链条，正在打造人工智能驱动的合成生物制造创新模式。报告题目：《基于DNA纳米框架结构的仿病毒分子工具》【摘要】 利用DNA折纸技术构建框架核酸纳米结构，可以指导各类分子在纳米尺度的精确空间排布和组装，构建纳米器件并实现功能化，为合成生物学提供了全新的研究工具和应用平台。受到病毒启发设计的三维框架核酸被用于组装具有明确尺寸形状的磷脂膜囊泡；组装仿病毒被动侵染颗粒和抑制侵染颗粒等。报告题目：《基于液滴微流控技术氧化还原酶分子改造及其合成生物学应用研究》【摘要】 液滴微流控超高通量筛选技术，基于互不相溶的两液相产生分散的油包水微液滴，可以在短时间内生成大量的液滴，大小均匀、互不干扰、性能稳定且一致，每个液滴可作为独立的单位进行培养，筛选通量高达10^7个/天，广泛应用于酶定向进化研究。本项目基于酿酒酵母表面展示技术液滴液滴微流控超高通量筛选技术，基于互不相溶的两液相产生分散的油包水微液滴，可以在短时间内生成大量的液滴，大小均匀、互不干扰、性能稳定且一致，每个液滴可作为独立的单位进行培养，筛选通量高达10^7个/天，广泛应用于酶定向进化研究。本项目基于酿酒酵母表面展示技术液滴微流控高通量筛选氧化还原酶，获取高性能突变体，为生物医药酶定向进化及合成生物学代谢途径关键酶性能优化提供了技术平台。报告题目：《安捷伦高通量自动化流程在合成生物学领域的创新应用》【摘要】 安捷伦高通量自动化流程在合成生物学领域的创新应用。报告题目：《Hamilton自动化移液工作站在合成生物学领域的应用和卓越技术》【摘要】 合成生物学领域需要严谨准确无交叉污染的DNA基因合成、基因克隆、微生物或细胞的克隆挑选与培养、发酵培养以及产物纯化鉴定等步骤，且往往需要较高的通量。Hamilton以其卓越的自动化移液技术及先进的台面内设备，为合成生物学领域的各个步骤均提供了优秀的硬件和自动化解决方案，其中多种设备和技术是业内独有，且对合成生物学关键步骤的长时间稳定准确运行至关重要。本报告将通过合成生物学的各种实验需求介绍Hamilton公司的解决方案和技术优势，为科学家和企业研发人员的相关研发工作提供助力。报告题目：《创建可视化高通量策略定向筛选酚羟基化合物合成途径中关键羟化酶》【摘要】 酶作为生物合成中的催化剂，其活性高低决定了目标产物能否高产。蛋白质工程介导的酶改造需快速简易的筛选方法。由此，以高值化合物没食子酸合成途径中羟化酶PobA为例，基于催化产物的独有特性，建立了一种肉眼可视化筛选方法，并从突变库中筛选到高活性突变体。高活性突变体的引入实现了没食子酸从葡萄糖起始的高效生物合成。报告题目：《植物二萜的合成生物学研究》【摘要】 二萜类化合物广泛存在于自然界，因其化学结构的多样性和良好的生物活性，在工业、医疗等领域具有广阔的应用前景。二萜合酶以及糖基化酶、羟基化酶等后修饰酶是二萜化合物生物合成过程中影响其化学结构多样性的主要因素。在过去几年，本课题组针对三尖杉烷二萜、贝壳杉烷二萜为代表的二萜化合物的合成过程进行了深入的研究。如通过对柱冠粗榧（Cephalotaxus harringtonia）转录组基因的挖掘，报道了三尖杉属植物二萜生物合成途径的关键萜类环化酶，揭示了三尖杉烷型二萜前体骨架三尖杉-12-烯的生物合成过程，为裸子植物二萜代谢多样性的起源和演化提供了深入见解；通过对冬凌草（Isodon rubescens (Hemsl.)Hara）基因组学的研究，揭示了贝壳杉烷二萜冬凌草甲素的氧化修饰机制；通过对甜叶菊等转录组学的挖掘，揭示了贝壳杉烷二萜糖基化修饰过程中底物识别专一性和产物生成特异性的分子机制。基于这些研究，本课题组以大肠杆菌为底盘高效地实现了11种不同氧化形式的对映-贝壳杉烷类二萜化合物的从头生物合成，实现了多种稀有二萜糖苷的高效合成，并实现了产业化推广。报告题目：《技术瓶颈的突破—BioLector高通量微型生物反应器助力合成生物学科研与产业化》【摘要】 1.合成生物学科研与产业化流程与技术痛点 2.技术瓶颈的突破性新技术 3.应用案例介绍。报告题目：《过程数据驱动下的精准高通量筛选技术》【摘要】 合成生物学的DBTL研究循环中，T环节急需要开发高通量、自动化和在线多参数测控技术的新型生物反应器，规避过去基于三角瓶培养方式测试菌种和工艺的结果误判和漏选现象。建立基于过程多尺度参数相关分析方法的高通量菌种筛选和工艺开发平台，形成过程数据驱动的理性决策方法。报告题目：《翻译机制启发的氨基酸高产菌株筛选策略》【摘要】 氨基酸是构成蛋白质的基本单元，也是动物生长和生产所需的大量营养素之一，全球市场总量已接近300亿美元。商业化的氨基酸主要由微生物发酵法制成，然而，除了谷氨酸、赖氨酸等少数大宗氨基酸品类，大多数氨基酸的发酵产量仍处于较低水平，部分氨基酸生产菌株与国外存在代差，因此，选育优良的生产菌株已成为填补氨基酸产能与需求差距的关键。基于自然界普遍存在的“密码子偏好性”规律及氨酰化反应的动力学特征，报告人开发了基于稀有密码子和人造tRNACUA的氨基酸高产菌株筛选策略，实现了对20种标准氨基酸乃至非蛋白质类氨基酸的快速指征，解决了长期困扰氨基酸生物制造的菌株选育难题，促进了氨基酸高产新机制的发现。扫码报名~~~~~赞助单位~~~~也欢迎各位对合成生物学感兴趣的小伙伴进群交流~扫码进群

近期，“人工淀粉”的新闻火爆全网。中科院天津工业生物技术研究所经过6年技术攻关，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳，合成淀粉，“喝西北风”从一句笑谈变成了现实，这一成果被国际学术界认为将是影响世界的重大颠覆性技术。人工合成淀粉火爆全网的背后是合成生物技术的强力支持，可以称得上是合成生物学巨大的进步，也是人类开启“造物”时代的一个标志性事件。　　01 合成生物学开启“造物”时代　　合成生物学也被称为“工程生物学”，旨在阐明并模拟生物合成的基本规律，设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统，从而建立药物、功能材料、能源替代品等的生物制造途径。合成生物学的主要研究内容分为三个层次：一是利用现有的天然生物模块构建新的调控网络并表现出新功能 二是采用从头合成方法人工合成基因组DNA 三是人工创建全新的生物系统乃至生命体。合成生物学是生命科学在21 世纪新的分支学科，打开了从非生命的化学物质向人造生命转化的大门，为探索生命起源与进化开辟了崭新的途径。作为科学界的新生力量，合成生物学进展迅速，并已在化工、能源、材料、农业、医药、环境和健康等领域展现出广阔的应用前景。　　举例来看，合成生物学能利用大肠杆菌生产大宗化工材料，摆脱石油原料的束缚 利用酵母菌生产青蒿酸和稀有人参皂苷，降低成本，促进新药研发 工程菌不“误伤”正常细胞，专一攻击癌细胞 创制载有人工基因组的“人造细胞”，探究生命进化之路 利用DNA储存数据信息并开发生物计算机… … 　　在我国，2006年合成生物技术的研究就被列入了国家863计划，在“十三五”期间也将合成生物技术列为“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”所需的“发展引领产业变革的颠覆性技术”之一 麦肯锡咨询公司将合成生物技术评价为未来的十二大颠覆性技术之一 2014年，美国国防部将其列为21世纪优先发展的六大颠覆性技术之一 英国商业创新技能部将合成生物技术列为未来的八大技术之一。　　2021 年上半年，合成生物学领域融资达到 120 亿美元，同比增长 4 倍。医疗保健领域吸引了合成生物学最大份额的投资，承担了合成生物学的大部分转化和商业化。一方面扩大了治疗药物的制造能力，另一方面也为更多患者带来了治愈的希望。　　●合成生物学彻底改变了一些高需求小分子药物的生产，例如微生物生产青蒿素和大麻素，以取代传统的植物来源。美国科学家曾成功构建人工细胞工厂生产青蒿素，100立方米工业发酵罐的产能就相当于5万亩的农业种植，大幅降低了生产成本和对自然资源的依赖。　　●使用冷冻干燥的无细胞系统以便携式、按需的方式生产治疗分子：从小分子、短肽到抗体结合物和疫苗。　　●促进了一类新的基于细胞的疗法和基因疗法的发展。除了基因替代疗法之外，CRISPR-Cas系统可以对遗传病进行精确的基因编辑。　　●改造免疫细胞的能力也正在扩大到T细胞以外，包括NK细胞和巨噬细胞。　　●为肠道微生物的改造提供了工具：一方面，可以设计改造对人体有益的细菌，让它们生产人体自身不能合成的维生素等营养物质 另一方面，可以设计出感知肠道环境变化的“智能微生物”，对人体内的健康状态进行检测和诊断。　　●抗击新冠肺炎疫情中，合成生物学技术发挥了重要作用，利用DNA条形码技术改进测序流程、利用基因编辑技术开发核酸诊断试剂，提高诊断的准确性和灵敏度。　　●利用合成生物学技术还可以寻找潜在的小分子药物、开发疫苗，以及通过调节人体微生物组来激活人体免疫系统，提高人体抗病毒能力。　　●基于合成生物学的智能细胞疗法，利用合成生物学的控制技术，做智能化、可控化的细胞疗法或基因疗法。”　　02 从追赶到引领 国内企业加速布局　　从产业链布局的角度来看，合成生物学的公司可以分为两类：一类是实现从基因编辑到产品落地的全产业链公司，既有合成生物学技术储备，又有市场化产品落地 另一类是以服务为主，提供基因编辑和细胞工厂的研发型公司，业务以提供合成生物学技术支持为主，产品以代工厂生产为主。从盈利模式来看，全产业链布局的公司中短期内有望通过替代化学法更快实现盈利 而以服务为主的研发型公司将在合成生物学行业生态建立起来后，通过更高效专业地为大量代工企业服务获利。截止目前，国外从事合成生物学领域的公司已经近 500 家，国内相关领域的公司也多达数十家。　　凯赛生物　　2020年8月12日，凯赛生物在科创板上市，成为国内合成生物第一股。凯赛生物着重于新型生物基材料的研发、生产与销售，主要产品为生物法长链二元酸系列。凯赛生物在此次公开发行中合计募资55.6亿元，所募资金将用于提升公司生物法长链二元酸、生物基聚酰胺产品的品类和产能，完善公司在聚酰胺产业链的布局。　　博雅辑因　　博雅辑因成立于2015年，司是一家以基因组编辑技术为基础，为多种遗传疾病和癌症加速药物研究以及开发创新疗法的生物医药企业。博雅辑因拥有以基因编辑技术为中心的四大平台，正致力于推动针对遗传疾病和肿瘤的研发项目进入临床。四大平台包括针对造血干细胞和T细胞的体外细胞基因编辑治疗平台，基于RNA单碱基编辑技术的体内基因编辑治疗平台和致力于靶向药物研发的高通量基因组编辑筛选平台。同时，博雅辑因于2018年在广州南沙区建立了符合GMP标准的临床转化应用基地。　　蓝晶微生物　　蓝晶微生物基于合成生物技术进行分子与材料创新，致力于设计、开发、制造和销售新型生物基分子和材料，包括在所有自然环境中均可自发完全降解的生物材料PHA、可有效缓解焦虑的功能饮料成分、补偿人体常见代谢缺陷的新型功能益生菌、医美及美妆赛道的功能成分等。蓝晶微生物前不久完成了4.3亿元人民币B2轮融资。6个月内，蓝晶微生物B系列的融资总额已超过6亿元人民币。　　传奇生物　　传奇生物于2020年6月5日正式在美国纳斯达克上市，本次上市发行定价为23美元/ADS(美国存托股份，每份ADS代表8股A类普通股)，总计发行1842.5万ADS，总募资金额超4亿美元。传奇生物是一家肿瘤细胞免疫疗法研发商，研发了CD38和BCMA靶点治疗多发性骨髓瘤的CAR-T疗法，利用自身免疫细胞，经体外基因改造后重新注射回病人体内，并利用这种强化过的免疫细胞精准靶向，杀死肿瘤细胞，主要用于治疗血癌和淋巴癌。　　百葵锐生物　　百葵锐生物成立于2019年，致力于合成生物学技术在医药高效生物合成。公司基于蛋白精准设计和蛋白分子机器技术的全态链合成生物学平台，以实现生物医药、生物材料的创新、高效、绿色制造。百葵锐生物团队通过搭建蛋白精准设计和蛋白分子机器技术平台，专注于皮肤功效护肤，罕见代谢病，宠物肠道健康治疗等领域，用基因编辑等合成生物学技术手段，针对影响人类身体健康的有害细菌或有害毒素进行靶向性治疗。

合成生物学被誉为第三次生物技术革命，在医药、能源、材料、农业等多学科中都有巨大应用潜力。在短短十几年的发展过程中，中国合成生物学的创新探索更是步履不停，愈发多元化。和经典的合成生物技术需要反复实验相比，合成生物学将生物学、工程学、数学等紧密结合在一起，通过涉及和改造生物系统获得人们所需要的生物功能。为满足广大合成生物学工作者对于相关学科发展和经验分享的渴求，仪器信息网携手Eppendorf特邀三位业内资深专家为大家带来合成生物学领域前沿科研进展和技术应用解决方案。会议日程14:00 乔建军（天津大学化工学院 教授）倍半萜植物天然产物的合成途径解析及异源高效生产基于多组学联合分析挖掘合成元件，解析合成途径运用人工智能和量子化学计算等理性提升酶活开发基因组精准编辑技术构建高效微生物底盘好的实验建立微生物细胞工厂，运用菌群合成生物学实现高效生产14:45 陈振娅（北京理工大学生命学院 副研究员）转录因子驱动的高级醇生物传感系统的构建、改造与应用转录因子驱动的新型生物传感器的挖掘与构建高灵敏及宽域生物传感器的性能改造新型生物传感器的合成生物学应用15:35 宋明敏 （Eppendorf市场经理）浅谈合成生物学：工程化的机遇与挑战合成生物学概述和底层逻辑合成生物学未来发展趋势和挑战Eppendorf合成生物学解决方案

合成生物学技术作为一项改变未来的颠覆性技术，有着“第三次生物科学革命”的美誉。当前，合成生物学已应用在医疗、制药、食品、农业等众多领域，从政策端到技术端再到产业端，各国政府、科研院校和生物制造企业均在合成生物学领域持续发力。中国作为全球合成生物学的重要市场之一，据数据显示，预计2025年合成生物学市场规模有望突破70亿美元。今年年初，工业和信息化部、教育部等七部门联合发文表示将全面布局未来产业，加快合成生物等前沿技术产业化；两会期间，政府工作报告中也指出要加快发展新质生产力，培育生物制造等未来产业新增长点……合成生物制造作为当前最具发展潜力的战略性新兴产业之一，各地政府高度重视合成生物学的发展，并不断提供政策和资金支持，各省市也在陆续建设、启动合成生物公共技术平台，下面是国内几个合成生物公共技术平台的建设情况汇总，如有遗漏欢迎补充~。正式启用| 北京——“天空之境合成生物制造公共技术平台”近期，北京亦庄首个合成生物制造公共技术平台——“天空之境合成生物制造公共技术平台”正式启用。该技术平台建筑面积超过5000平方米，固定资产投资超过5000万元，具备从合成生物技术到绿色过程技术、再到不同领域产品开发的仪器集群和创新技术网络。其中，北京市首台声波激发耦合质谱系统能为105酶和菌种样本提供高通量精准筛选关键技术；5L-500L多条小试-中试发酵生产线和多种形式生物催化装置，为工艺优化和放大、产品制造提供了重要生产平台。此外，该公共技术平台还建设人工气候室、模拟采油装置、界面化学等多个应用测试平台，能面向能源、化工等领域应用开发提供便捷高效的模拟测试环境。正式启用| 天津——五大技术服务平台由中国科学院与天津市人民政府共建，中国科学院天津工业生物技术研究所牵头，组织高校院所、投资机构等共同建设的专业化、开放共享的国家科技平台——国家合成生物技术创新中心是合成生物技术领域集核心技术研发、技术转移转化、企业培育、资本运营四位一体的新型研发机构。2023年10月26日，国家合成生物技术创新中心打造的五大技术服务平台（高通量编辑与筛选平台、系统生物学平台、生物设计平台、结构生物学平台、智能生物制造平台）正式亮相。据悉，高通量编辑与筛选平台致力于打造工程菌种全流程自动化构建和高通量筛选的技术体系；系统生物学平台致力于发展基因组、转录组、蛋白质组、代谢组及生物分子相互作用等多组学技术新方法，提供全组学体系标准化、定量化的分析服务，具备大规模分子互作网络分析鉴定能力；生物设计平台提供算力、蛋白功能预测设计、代谢途径设计和菌种设计等高质量服务；结构生物学平台主要进行高效蛋白质表达、纯化、制备、蛋白质性质鉴定和结构生物学研究的完整技术链条，实现低成本、高通量、精确的蛋白质结构功能研究及服务能力；智能生物制造平台定位于开发新技术、新方法、新装备，以更好地提供包括发酵优化与放大、产品分离纯化工艺支撑及开发服务。正式启用| 上海——上海张江天然产物合成生物学公共服务平台2023年9月25日，上海张江天然产物合成生物学公共服务平台正式揭牌，该平台将专注于建成天然化合物的细胞工厂构建-产物测试-产物功能评价的自动化、高通量技术平台，为上海天然产物的合成生物学研发、生物制造及相关药物申报提供多维度的技术支撑。协商建设中| 湖南——合成生物学发展公共技术服务平台2024年3月14日，常德市科技局与湖南文理学院协商建设合成生物学发展公共技术服务平台相关事宜。会上，湖南文理学院党委书记龙献忠指出，要抢抓合成生物产业发展契机，布局未来产业。常德市科技局党组书记戴林军强调，要加快出台公共服务平台建设方案，积极筹建院士专家委员会，进一步推进湖南文理学院与常德经开区、津市高新区在合成生物学生物制造产业方面产学研合作。签约在建中| 山东——合成生物产业技术转化平台2024年2月，由山东能源研究院和青岛高新区管委合作建设的合成生物产业技术转化平台项目签约仪式已经举行，计划总投资1.2亿元。该项目聚焦合成生物技术领域，分期建设发酵中试平台、发酵工艺验证平台、分析测试平台、微生物培养平台、分离纯化平台、GMP平台等6个公共支撑平台和1个个性化项目孵化平台。该平台项目围绕生物医药、医疗器械领域，主要进行中国科学院青岛生物能源与过程研究所、山东能源研究院科技成果中试放大、技术熟化转化及科技创业企业孵化。

美国CEM公司的核心产品Liberty全自动微波多肽合成系统，采用了具有革命性意义的创新环形电磁场技术，实现了多肽合成速度、纯度、难度、产率的神奇变化。自投放市场以来，受到了全球从事多肽合成相关领域研究人员的一致青睐与信任。Liberty已被公认为全球第一水平的研究级多肽合成设备。 　　Liberty全自动微波多肽合成系统在中国的销量一路攀升。我们的用户已经遍布国内顶级的科研机构，如清华大学、北京大学、军事医学科学院、中国药科大学、协和医科大学医学科学研究院、中国检验检疫科学研究院、中国石油大学生物工程中心、中国科学院、中国农业科学院等等。 　　此次，我们特别邀请了美国CEM公司多肽合成产品经理 Dr. Grace Vanier来中国，就微波技术在多肽合成领域的应用以及最新研究进展，期望与国内从事多肽合成相关研究的科研人员进行广泛深入的技术交流! 　　技术交流会详细信息如下： 　　地点: 　　清华大学何添楼406#(清华大学西北门进入，左拐直行150米左右) 　　时间: 　　11月17日 下午14：30&mdash &mdash 17：00 　　主讲人: 　　Dr. Grace Vanier，CEM公司多肽合成产品经理，负责全球微波多肽合成技术指导与应用支持，在多肽合成以及微波蛋白酶解和水解方面具有丰富的理论与实践经验。 　　报告内容: 　　微波技术在多肽合成领域的应用以及微波多肽合成技术的研究研究进展 　　主办方: 　　清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室 美国培安科技公司 　　 　　Liberty研究级微波多肽合成仪 　　如果您希望参加技术交流会，请将参会回执填好后Email至：bjiang@pynnco.com 或传真至：010-65519722。如有任何疑问，请与我们联系：13501204039 010-65528800 微波消解 微波萃取 微波合成 　　参会回执 　　姓名 单位名称 职务/部门 电话 Email 研究领域 　　培安科技公司 　　北京：010-65528800 上海：021-51086600 成都：028-85127107 广州：020-89609288 　　Email: sales@pynnco.com

CVD合成钻石流入市场 CVD合成钻石，原本只用于技术研究，近来却流入了市场鱼目混珠，威胁到珠宝商家及消费者的权益。日前，国家珠宝玉石质量鉴定中心已连续5次发现在宝石商送检中的钻石中发现由化学气相沉淀法合成（CVD）、经热处理的合成钻石，国外相关机构近期也在世界其他地方（美国、印度、新加坡、比利时等地）发现未公示的CVD合成钻石当成天然钻石进入消费市场的情况。发现的CVD合成钻石其重量多在0.5克拉，颜色多呈微黄白色，跟钻石颜色的最高级别白色相差4级，净度也相对较差。由于CVD钻石用肉眼和普通仪器难以识别。所以，这种钻石一旦流入市场，很容易对消费者造成蒙骗。 专家提醒消费者，截至目前，在零售市场中尚未检测到CVD合成钻石。所谓CVD合成钻石，是含碳的混合气体，在一定温度和压力条件下，在种晶板上，沉积形成的人工晶体，提纯形成的高仿钻石。据介绍，以前钻石的模仿品主要是“锆石”和“高仿钻石”，只能糊弄外行人，专业人士借助简易的设备就能辨别出来。但是，新出现的CVD合成钻石仅凭肉眼和普通鉴定仪器根本无法辨别，一般需要借助专业的检测设备才能辨别。 天然钻石因为十分稀有而价格昂贵，但CVD合成钻石很容易被制造，价格也远比天然钻石便宜，再加上消费者难以辨认，所以以次充好的CVD合成钻石，很可能扰乱天然钻石市场的秩序。因此专家建议，消费者在购买时，一定要让卖家出具权威检测机构的鉴定证书，此外，让商家开发票也是消费者保障权益的好办法。 行业商讨对策 为应对这一情况，由国土资源部珠宝玉石首饰管理中心主办、全国珠宝玉石首饰质量检验技术专家委员会承办，Forevermark和金伯利钻石提供特别支持的CVD合成钻石检验技术交流会于2012年9月2日至3日在北京香山饭店举行。这是一场关于CVD合成钻石技术、市场等方面的国际性交流。国家质监总局总工刘卓慧、国家工商总局消费者权益保护局局长杨红灿、国土资源部珠宝玉石首饰管理中心副主任、国家珠宝玉石质量监督检验中心主任毕立君、国土资源部珠宝玉石首饰管理中心副主任、中国珠宝玉石首饰行业协会常务副会长孙凤民、国土资源部珠宝玉石首饰管理中心副主任、国家珠宝玉石质量监督检验中心主任柯捷，65名全国重点珠宝检测实验室负责人以及DTC钻石科学家出席了会议。 会议期间由国家珠宝玉石质量监督检验中心总工沈美冬再现了国检中心发现CVD合成钻石的过程；国家珠宝玉石质量监督检验中心首席科学家陆太进博士介绍了CVD合成钻石的研究情况；由DTC研究中心Riz Khan博士介绍了CVD合成钻石的最新技术进展及无色、有色CVD合成钻石的鉴定；DTC研究中心的David Fisher 博士介绍了高温高压（HPHT）合成钻石的最新技术进展及鉴定方法。