所在地：	天津市	技术领域：	生物与医药
法人单位：	天津大学

服务特色：实验室主要聚焦国家医药、能源等方面的重大需求，聚焦合成生物学国际前沿，从基因组解析、基因表达信息解析、高精度代谢网络构建、模块合成和组装技术、人工基因组设计合成等方向开展基础研究，具有较强的创新能力。 以生物信息分析、合成生物学和生物产品工程为核心，围绕生物系统的定量分析与集成，主要开展基于必需基因和复制起点预测等生物信息学、开展从核苷酸到基因组的酵母人工基因组合成等合成生物学、开展基于基因尺度代谢网络模型的生物反应工程与代谢工程、基于跨组学尺度的工业生物过程的系统分析与优化、基于界观尺度的蛋白分离工程等方面的基础研究和原创性技术原理，形成从基因组分析方法原始创新、人工模块和系统构建核心技术突破、多组学技术开发环境（平台）研制，到应用示范系统集成的较为完整的系统生物工程技术研究和创新模式，开展系统生物工程相关领域的应用基础研究和原创性技术原理的研究。 科研队伍和骨干专家：实验室固定人员共计52人，正高级职称（教授）人员33人，形成了以中科院院士张春霆教授、孙彦教授、赵学明教授、元英进教授、张卫文教授、闻建平教授等为核心的学术队伍，孙彦教授、元英进教授、马军安教授获得了国家杰出青年基金资助，孙彦教授、张金利教授为教育部长江学者特聘教授。张卫文教授、唐继军教授、汪光义教授为天津市千人计划学者。宋浩教授、赵坤教授、张雷教授、齐浩教授、仰大勇教授、罗云孜教授、张育淼教授为国家青年千人计划学者。张雷教授、李炳志教授、仰大勇教授获得优秀青年基金的资助。张金利教授、元英进教授成为973首席科学家。闻建平教授、董岸杰教授、张金利教授、冯亚凯教授、史清洪教授、张兵教授、高峰教授、卢文玉副教授、程景胜教授、乔建军教授、张雷教授获教育部新世纪人才资助计划资助。 科研成果：丹参素生产新工艺 丹参素是一种天然植物多酚酸，是中药丹参（Salvia miltiorrhiza）的主要水溶性活性成分。丹参及其制剂（如复方丹参滴丸、复方丹参片等）、丹参素的衍生物丹酚酸B和丹酚酸注射液已经批准，广泛用于临床治疗心血管疾病。丹参素是是丹参及其制剂国家药典规定的质量控制指标。丹参素的药理活性包括具有改善血流、抑制血小板活化和动脉血栓形成，还具有抗癌和抗炎等活性。我们研究还发现，丹参素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一种高效的抗氧化剂。丹参素清除羟基自由基和超氧阴离子自由基活性，高于维生素C。因此在医药、保健品、食品等方面具有很大应用潜力。 目前丹参素主要从药材丹参中提取，然而丹参根中含量低（一般0.045%），严重制约了丹参素的大规模应用。化学合成丹参素存在着步骤繁琐，立体选择性不高。采用合成生物学技术构建工程微生物，通过发酵方法生产丹参素是一种很好的替代方法。然而到目前为止，丹参素的生物合成途径一直未见报道。我们采用合成生物学策略，挖掘大量的天然生物元件，创新组合了功能酶，设计了非天然存在的从葡萄糖到丹参素的生物合成途径，构建丹参素的人工细胞工厂。实现了葡萄糖为原料，发酵生产丹参素。发酵72小时，积累丹参素7克/升以上，对葡萄糖的摩尔转化率为0.47，达到国际领先水平。 微生物发酵生产丹参素，得率高，工艺简单，成本低，唯一的拥有该技术，市场竞争力强。