上海市微生物学会

4月26日，为庆祝中国微生物学会成立70周年，“七十华诞 探微致远”中国微生物学会空中大讲堂第一期《微生物与智能制造》在线进行。上海市微生物学会副理事长覃重军、庄英萍分别做专题报告。

覃重军：《人工新生命的设计与创建》

覃重军团队于2018年以天然含有16条线型染色体的酿酒酵母单倍体细胞为材料，通过基因组工程创建了只含有一条线型染色体的细胞（SY14）。

自然界所有的真核生物细胞含有线型结构的多条染色体，而原核生物细胞通常含有环型结构的一条染色体。团队构建的SY14细胞中染色体的遗传性能稳定、细胞形态和生长速率与野生型相似，可以进行细胞之间交配、实现减数分裂。团队还创建了含有一条环型染色体的酵母（SY15）。SY15的转录谱和表型组数据与SY14相似，但是细胞生长速率变慢，不能完成减数分裂。

赵国屏院士指出“人造生命是生命起源和进化的验证，合成生物学是研究生命起源和进化的手段之一”。团队围绕“人工新生命的设计与创建”开展重大基础与创新技术的探索研究。第一方面，设计、创建新生命系统与新功能基础研究，包括①通过“人造新染色体系统”，研究真核生物染色体起源与进化，探索真核染色体端粒起源的重大基础科学问题。②通过“克隆与分离微生物染色体”，回答异源基因组成功分离与表达的“生命第一推动力”的科学问题。第二方面，发展在微生物、植物、动物和人类中通用的染色体克隆新技术，包括①发展可以容纳1-20 Mb的新载体-宿主系统，达到拼接完整的微生物基因组、拼接一条植物或动物染色体的水平，实现超大基因组和大量重复序列可以复制与稳定遗传的目标。②发展微生物-微生物、微生物-动物超大染色体片段跨界转移的新技术。

庄英萍：《绿色生物制造技术与智能控制》

生物制造是利用微生物或细胞在反应器中的代谢，生产出人们所需要的各类产品，包括生物医药、生物材料、生物能源等等；而细胞在生物反应器中利用的原料往往是可再生的生物资源，所以生物制造过程也是一个绿色制造的过程。

为了实现高效的绿色生物制造，团队形成了基于多尺度微生物过程优化与放大的完整的理论、方法与装备。生物反应器是实现生物制造的关键场所，细胞生理状态调控是活体细胞代谢生物过程优化放大的关键。研究团队形成了生物反应过程多参数相关分析理论和装备，提出了细胞微观和宏观代谢特性相结合的理论与关键技术，在过程放大方面，建立了基于细胞生理特性和反应器流场特性相结合的放大方法，成功实现了从50L到380吨的工业规模发酵罐直接放大。