2月13日晚,《哪吒之魔童闹海》上映第16天,总票房(含点映及预售)突破100亿元。

 

《哪吒2》创造了不少令观众印象深刻的片段,例如太乙真人运用神奇的仙术,利用藕粉重塑哪吒和敖丙的肉身。

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如果告诉你,还真有那么一门前沿科学技术,可以“让空气变馒头”、“用玉米做衣服”甚至可以“合成万物”,你会相信吗?

 

 

合成生物 正在“重塑世界”

 

合成生物学(Synithetic Biology)是由生命科学、信息技术和工程技术等汇聚而产生的一门新兴交叉学科。

 

旨在通过基因功能元件和模块的挖掘,对底盘细胞代谢调控网络进行遗传学设计、改造,使其满足人类需求。

 

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更为通俗的说法,合成生物就是像“搭积木”一样去搭建全新的生物系统,小到微生物,大到动植物,都可以运用到合成生物技术。

 

该技术可以运用的场景非常丰富,我们熟悉的药物(青蒿素、牛胰岛素)、食物(乳糖、代糖)、塑料(PLA、PHA)等都可以运用合成生物技术生产。

 

据美国麦肯锡咨询公司数据,到2025年,合成生物学与生物制造的经济价值将达千亿美元;它还预测70%化学工艺制造的分子,未来都可通过合成生物学方法生产。

 

 

合成“肉身” 会成为现实吗?

 

简单的了解概念后,让我们回答两个问题。

 

合成生命,是有可能的吗?

 

2010年,美国科学家克雷格·文特尔(J.Craig Venter)利用合成生物学技术制造出了世界上第一个“人造单细胞生物”——辛西娅(Cynthia),历史上第一次出现了人造生命。

 

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这项里程碑意义的实验表明,新的生命体可以在实验室里“被创造”,而不是一定要通过“进化”来完成。

 

2021年,该团队还创造了首个可正常生长分裂的人工合成细胞,被命名为 JCVI-syn1.0。

 

在2024年,中国科学家团队更完成了首个多细胞植物染色体的部分设计与合成,研究结果发表于《自然》子刊Nature Plants

 

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科学家现在可以利用“藕粉”合成哪些产物了呢?
电影中太乙真人使用的原材料藕粉,其90%的有效成分均为莲藕淀粉(LS),而淀粉是自然界生物选择的储能介质,也是合成生物学技术中常见的原料之一。
首先是材料类,聚乳酸(PLA)是淀粉通过发酵转化为乳酸单体,进一步聚合而成的;聚羟基烷酸酯(PHA)也是以天然植物淀粉为原料,利用微生物发酵工程技术生产的

 

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这些生物基聚合物已经被广泛应用于包材、纺织面料和生物医用材料,被视为传统塑料的代替品。

 

其次,淀粉可以通过发酵转化为生物乙醇,用于生物燃料、化工及制药领域;

 

除此之外,不少生产糖类、油脂及微生物蛋白的过程中都要利用到淀粉,可以说淀粉是合成生物产业的关键“电池”之一。

 

参考资料:
[1] Chen, LG., Lan, T., Zhang, S. et al. A designer synthetic chromosome fragment functions in moss. Nat. Plants (2024). 
[2] Hutchison, C.A., 3rd et al. Design and synthesis of a minimal bacterial genome. Science 351, aad6253.(2016)