合成生物学:引领医学创新,破解生命密码
近日,华东师范大学副校长施国跃在上海闵行大零号湾举行的“2024(第二届)合成生物学与生物医学健康大会”上表示,合成生物学作为现代生物学与多学科系统融合发展而成的新兴交叉学科,是继DNA双螺旋结构的发现和人类基因组计划之后的第三次生物技术革命。
合成生物学是对生物体进行再设计与合成的过程。华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰进一步阐述,合成生物学正在为大健康领域带来深刻变革,主要体现在以下三个方面:
首先,在疾病的诊断方面,合成生物学构建能够检测疾病标志物的精密生物传感器,为早期诊断和实时监控提供了可能。这种技术能够提高治疗的及时性和有效性,从而提升病患的生存率和生活质量。
其次,在药物开发和生产领域,合成生物学使科学家能够设计和生产新型生物分子,这些分子不仅可以用作创新药物,还能够优化传统药物的生产过程,实现更高效、低成本的药物制造。此外,通过改造微生物,合成生物学可以使其成为高效的药物生产工厂,这为生产原本昂贵或复杂的药物提供了新途径。
最后,在基因和细胞治疗领域,合成生物学提供的精准工具允许根据个体的遗传背景定制治疗方案,实现个性化医疗。这不仅提高了治疗效果,还降低了副作用的风险,为治疗遗传病和某些类型的癌症开辟了新路径。
当前,人工智能(AI)正在改变人类社会的生产方式。叶海峰认为,AI为医学合成生物学带来了革命性的进步,提供了强大的数据分析能力,能够处理和分析包括基因序列、蛋白质结构等在内的复杂生物数据。同时,AI还可以通过深度学习等技术预测分子间相互作用,加速药物发展和疾病治疗创新,揭示未知生物规律,推进个性化医疗。然而,将AI应用于医学合成生物学也面临诸多挑战,如依赖大量高质量数据、AI模型不透明性、处理个人健康信息的伦理和隐私问题,以及跨学科合作复杂性等。
总之,医学合成生物学在多个领域具有巨大潜力,有望推动人类社会的发展。