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慢病防控与健康促进专题报告之-工程生物学：下一代生物经济的研究路线图 健康与医药

发布时间： 2022-03-15


刘晓编译 生命健康科技智库 

美国国家科学基金（NSF）在2006年支持哈佛大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校、加州大学旧金山分校等组建合成生物学工程研究中心（SynBERC）。2016年，SynBERC项目顺利结束后，以此为基础建立了工程生物学研究联盟（EBRC），继续推动合成生物学的发展。

2019年6月，EBRC首次发布《工程生物学：下一代生物经济的研究路线图》（Engineering Biology: A Research Roadmap for the Next-Generation Bioeconomy）， 将该工程生物学分为4个技术主题（工程DNA、生物分子工程、宿主工程、数据科学），并分别阐明了4个技术主题领域未来20年的发展目标。同时，路线图还对5个应用领域（工业生物技术、健康与医药、食品与农业、环境生物技术、能源），从解决社会挑战的角度，展示了实际应用中技术成果的范围和可能的影响力。

本文着重介绍健康与医药领域，围绕4项社会挑战，从4个工程生物学技术主题角度，提出的科学和工程学目标、以及未来要实现的技术成果。

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工程生物学路线图从技术主题和应用领域两个维度进行了阐述。技术主题聚焦4个关键技术：1）基因编辑、合成和组装；2）生物分子、途径和线路工程；3）宿主和群落工程；4）数据整合、建模和自动化，应用领域重点关注5个方面：1）工业生物技术；2）健康&医药；3）食品&农业；4）环境生物技术；5）能源。

健康与医药应用领域面临四大社会挑战：1）“根除现有和新兴传染病”，为应对这一挑战，路线图提出了减轻（非病毒）微生物病原体的威胁，病毒感染的诊断和治疗，开发新型、更好的疫苗以及其他预防工具和生产管线，开发在人群水平更好监测新兴传染病的方法，并建立能够快速、实时应对疫情和流行病的技术等4个科学和工程学目标。2）“解决非传染疾病和紊乱”，对于非传染性疾病和紊乱，路线图考虑使用先进的工程生物学工具和技术来治疗癌症、肥胖、神经退行性疾病、老年相关疾病、精神疾病、心脏病、糖尿病，以及其他遗传疾病和生活方式疾病。3）“解决环境对健康的威胁，包括毒素、污染、事故、辐射、暴露和伤害”，包括整合（生物）材料和活体组织，解决受伤和在危险环境中确定方向等问题；以及开发探测、识别、逆转、中和、清除生化损伤的系统等两个目标。4）“促进医疗保健资源的公平访问、患者参与医学研究、民主化和个性化药物的开发”，主要通过开发患者特异性的药物治疗试验平台，以及让前沿疗法更有效、更经济两个目标实现。

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来源：EBRC