合(he)成生物(wu)學在應(ying)對糧(liang)食(shi)危機(ji)問(wen)題(ti)上具有(you)重(zhong)要意(yi)義

  隨(sui)著(zhe)人口(kou)的不斷(duan)增(zeng)長和全球變(bian)暖(nuan)的影響(xiang)，糧(liang)食安全已成為全球面(mian)臨的重大(da)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)壹(yi)。然(ran)而(er)，近年來(lai)合(he)成生物(wu)學在微(wei)生物(wu)領(ling)域(yu)取(qu)得(de)的突(tu)破性進展，為解(jie)決(jue)糧(liang)食(shi)安全問(wen)題(ti)提(ti)供(gong)了(le)壹種(zhong)新(xin)的希(xi)望(wang)。合(he)成生物(wu)學通(tong)過壹(yi)些列的實(shi)驗(yan)設備(bei)利用工程(cheng)微生物(wu)來(lai)合(he)成大(da)營(ying)養(yang)素(su)和微營(ying)養(yang)素(su)化(hua)合(he)物(wu)，以無(wu)害環(huan)境(jing)的方(fang)式提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)的糧食(shi)產品(pin)。

合(he)成生物(wu)學的核(he)心理念是利用生物(wu)系(xi)統(tong)的工程(cheng)化(hua)和調控，通過改(gai)造(zao)微生物(wu)的代謝路(lu)徑(jing)和基(ji)因組來(lai)生產有(you)益(yi)的食品(pin)成分。通過(guo)合(he)成生物(wu)學的技(ji)術手(shou)段(duan)，我(wo)們可(ke)以(yi)精(jing)確(que)控(kong)制(zhi)微(wei)生物(wu)的代謝過(guo)程(cheng)，從(cong)而實(shi)現高(gao)效產生營(ying)養(yang)豐(feng)富的食物(wu)成分。例(li)如，合(he)成生物(wu)學可(ke)以用工程(cheng)微生物(wu)生產高(gao)價(jia)值蛋白質(zhi)、維(wei)生素和氨基(ji)酸(suan)等營(ying)養(yang)素(su)，以(yi)彌(mi)補(bu)傳(chuan)統(tong)農(nong)業(ye)生產的局(ju)限(xian)性。

合(he)成生物(wu)學還(hai)可以(yi)利用非(fei)食品(pin)原(yuan)料的微生物(wu)發(fa)酵過程(cheng)，為經(jing)濟、生態(tai)和社會問(wen)題(ti)提(ti)供(gong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。傳(chuan)統(tong)農(nong)業(ye)生產會消耗(hao)大(da)量(liang)的水資(zi)源(yuan)和耕地，且會產生大(da)量(liang)的溫(wen)室(shi)氣體排放。但通(tong)過利(li)用工程(cheng)微生物(wu)，我(wo)們可(ke)以(yi)將(jiang)廢(fei)棄(qi)物(wu)和有機(ji)廢(fei)料(liao)轉(zhuan)化(hua)為可食用的食品(pin)原(yuan)料。此(ci)外，合(he)成生物(wu)學還(hai)可以(yi)利用微生物(wu)合(he)成甲(jia)醇(chun)和CO2等廢(fei)物(wu)氣體，從(cong)而減(jian)少對有(you)限(xian)資(zi)源(yuan)的依賴並(bing)降(jiang)低溫(wen)室(shi)氣體的排放。

人口(kou)的不斷(duan)增(zeng)長、全球(qiu)變(bian)暖和可耕地減(jian)少(shao)等問(wen)題(ti)給(gei)糧(liang)食安全帶來(lai)了(le)越來(lai)越大(da)的挑(tiao)戰(zhan)。合(he)成生物(wu)學驅(qu)動(dong)的微生物(wu)糧食(shi)生產被(bei)認為是應對這(zhe)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)的有希(xi)望(wang)的替代(dai)方(fang)案(an)。通過(guo)合(he)成生物(wu)學的技(ji)術手(shou)段(duan)，我(wo)們可(ke)以(yi)快(kuai)速生產糧(liang)食(shi)，並且以(yi)無(wu)害環(huan)境(jing)的方(fang)式提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)的食物(wu)。

合(he)成生物(wu)學在糧(liang)食(shi)生產中(zhong)的應用前(qian)景(jing)廣(guang)闊(kuo)，但同(tong)時也(ye)面(mian)臨著(zhe)壹些(xie)挑(tiao)戰(zhan)。首(shou)先(xian)，合(he)成生物(wu)學的技(ji)術還(hai)需要進壹步(bu)完(wan)善和發(fa)展(zhan)，以提(ti)高(gao)微生物(wu)的產量(liang)和質(zhi)量(liang)，並(bing)解(jie)決(jue)可(ke)能(neng)存在的食品(pin)安全問(wen)題(ti)。其次，合(he)成生物(wu)學的產業(ye)化(hua)規模(mo)化(hua)面(mian)臨著(zhe)技(ji)術和經(jing)濟上的難題(ti)，需要建立相(xiang)應(ying)的工業(ye)化(hua)生產系(xi)統(tong)。

盡(jin)管還存在壹(yi)些(xie)挑(tiao)戰(zhan)，比如合(he)成生物(wu)學配(pei)套的實(shi)驗(yan)設備(bei)，但合(he)成生物(wu)學為全球糧食(shi)安全提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的機(ji)遇和解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。隨著(zhe)技(ji)術的進步(bu)和應用的推廣(guang)，合(he)成生物(wu)學將(jiang)繼續(xu)發(fa)揮重(zhong)要作(zuo)用，為人們提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)、豐(feng)富多樣(yang)的糧食(shi)產品(pin)，並為環(huan)境(jing)可持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)做(zuo)出貢獻。

總而(er)言之(zhi)，合(he)成生物(wu)學是(shi)壹種(zhong)強(qiang)大(da)的方(fang)法(fa)，能(neng)夠(gou)通過微生物(wu)合(he)成糧食來(lai)應對全(quan)球(qiu)糧(liang)食(shi)安全的挑(tiao)戰(zhan)。它通(tong)過工(gong)程(cheng)微生物(wu)來(lai)生產高(gao)營(ying)養(yang)水(shui)平(ping)和多樣(yang)化(hua)營(ying)養(yang)素(su)的食品(pin)成分，以無(wu)害(hai)環(huan)境(jing)的方(fang)式提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)的糧食(shi)產品(pin)。合(he)成生物(wu)學的發(fa)展(zhan)為解(jie)決(jue)糧(liang)食(shi)安全問(wen)題(ti)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的希(xi)望(wang)，並為實(shi)現可(ke)持續(xu)發(fa)展(zhan)和環(huan)境(jing)保(bao)護做(zuo)出了(le)重要貢獻。

蘇(su)州阿(e)爾法(fa)生物(wu)提(ti)供(gong)的實(shi)驗(yan)設備(bei) 包括(kuo)生物(wu)反應(ying)器、發(fa)酵罐(guan)、生物(wu)顯微鏡、細(xi)胞(bao)培(pei)養系(xi)統(tong)、蛋(dan)白電泳系(xi)統(tong)、數字(zi)PCR儀、高(gao)通量(liang)分(fen)析(xi)儀(yi)、高(gao)速冷(leng)凍(dong)離心機(ji)、超速(su)離心機(ji)、臺(tai)式(shi)高(gao)速離心機(ji)、低速離心機(ji)、落(luo)地式(shi)離心機(ji)、迷妳(ni)離心機(ji)、真空(kong)濃縮儀、恒溫(wen)恒濕(shi)培養(yang)箱、生物(wu)反應(ying)器、細(xi)菌(jun)培(pei)養箱研(yan)磨(mo)儀等，實(shi)驗(yan)耗(hao)材常(chang)用的nest培養(yang)瓶、rainin移液(ye)槍tip頭(tou)、離心管、PCR管(guan)、8聯(lian)排(pai)管、三(san)角(jiao)搖瓶、培養皿等(deng)，實(shi)驗(yan)試(shi)劑(ji)包括(kuo)天根(gen)試(shi)劑(ji)盒、質(zhi)粒(li)抽(chou)提(ti)試(shi)劑(ji)盒、蛋白(bai)抗體、碧雲天試(shi)劑(ji)、阿(e)拉丁(ding)試(shi)劑(ji)、腫瘤(liu)細胞株(zhu)、基(ji)因編輯(ji)細胞(bao)、支(zhi)原(yuan)體清(qing)除試(shi)劑(ji)盒等。 阿(e)爾法(fa)生物(wu)壹直(zhi)與國際生命科(ke)學儀(yi)器廠(chang)商以(yi)及(ji)壹些(xie)新(xin)興科(ke)技(ji)公(gong)司保(bao)持著(zhe)深度的合(he)作(zuo)關系(xi)，這也(ye)為合(he)成生物(wu)學的產品(pin)供(gong)應(ying)和技(ji)術支(zhi)持提(ti)供(gong)了(le)有力保(bao)障。

參(can)考(kao)文(wen)獻：

1. Rabaey K, Boon N, Höfte M. Microbial phenazine production enhances electron transfer in biofuel cells. Environ Sci Technol. 2005;39(9):3401-3408.

2. DiLauro S, Wojcik G, Turner RJ. Metabolic models of synthetic biology. Front Genet. 2019;10:686.