2012酶工程專刊序言

金城

中國科學(xué)院微生物研究所, 北京 100101

當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍然依賴于石油、煤炭等提供的能源，以此為原料的化工工業(yè)在為人類提供了各種生活品的同時(shí)，也對(duì)地球環(huán)境造成了污染，而且這些化石能源正面臨枯竭。因此，現(xiàn)代工業(yè)一方面推動(dòng)了人類社會(huì)的文明，另一方面也使人類社會(huì)面臨著前所未有的環(huán)境、能源、健康的危機(jī)，如何使人類社會(huì)可持續(xù)的發(fā)展正成為全世界共同關(guān)注的重大問題。以可再生的生物能源與原料替代即將消耗殆盡的化石能源與原料，將是未來保持全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案之一。2010年，由美國文特研究所克雷格·文特 (Craig Venter) 帶領(lǐng)的研究小組通過人工合成的方法成功創(chuàng)造了一個(gè)新的、具有生存能力的細(xì)菌物種。該研究是合成生物學(xué)的突破性進(jìn)展，為創(chuàng)造可用于生產(chǎn)藥物、生物燃料、化工原料等的細(xì)胞奠定了基礎(chǔ)；同時(shí)也在全球范圍內(nèi)掀起了合成生物學(xué)研究的熱潮，甚至還有人樂觀地估計(jì)，到2015年將有1/5的化學(xué)工業(yè)可以依賴合成生物學(xué)。

合成生物學(xué)的核心內(nèi)容就是要利用酶來高效轉(zhuǎn)化各種物質(zhì)，需要在基因組水平、轉(zhuǎn)錄水平、翻譯與翻譯后修飾水平、代謝途徑調(diào)控及不同途徑的協(xié)同等方面對(duì)酶的活性進(jìn)行精確控制，從而轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)所需要的目標(biāo)產(chǎn)物。正因?yàn)槿绱?，合成生物學(xué)的興起也給酶工程研究帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。酶工程研究從單個(gè)酶的結(jié)構(gòu)、功能與調(diào)控的研究，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖x途徑、甚至細(xì)胞水平上的系統(tǒng)研究；在酶工程的應(yīng)用方面也正經(jīng)歷著從單個(gè)或幾個(gè)酶的酶促降解或轉(zhuǎn)化，到不同酶促反應(yīng)過程的組合與協(xié)同。同時(shí)，應(yīng)用非培養(yǎng)技術(shù)尋找新酶也成為一個(gè)熱點(diǎn)。相信隨著酶學(xué)與酶工程研究的深入，隨著人們對(duì)酶生物合成機(jī)理的系統(tǒng)而深入的了解，酶工程將在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物能源、環(huán)境保護(hù)與治理、人類健康方面滿足人類社會(huì)的需求。

為適應(yīng)國際酶工程研究的發(fā)展趨勢，促進(jìn)我國酶工程研究的進(jìn)步，由中國微生物學(xué)會(huì)酶工程專業(yè)委員會(huì)和暨南大學(xué)共同主辦，杰能科中國公司和諾維信中國投資有限公司等共同協(xié)辦的“第八屆中國酶工程學(xué)術(shù)研討會(huì)”于2011年10月在廣州召開。與會(huì)代表對(duì)近2年來我國酶工程研究的新進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了充分研討。配合全國酶工程會(huì)議的召開，本期《生物工程學(xué)報(bào)》特別刊發(fā)了“酶工程?？?，邀請(qǐng)國內(nèi)該領(lǐng)域的著名專家撰寫了特邀綜述3篇，從融合酶的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、氧化還原酶反應(yīng)體系中輔酶的再生與利用、利用非培養(yǎng)技術(shù)發(fā)掘新沒資源三個(gè)不同的方面，全面論述了酶工程研究領(lǐng)域的一些重要進(jìn)展和發(fā)展趨勢；另有遴選通過的研究報(bào)告，內(nèi)容涉及輔酶的再生、新酶的發(fā)現(xiàn)、酶催化機(jī)理、與酶的生產(chǎn)與應(yīng)用等方面。期望本期“酶工程?？睂?duì)國內(nèi)從事生物技術(shù)研究領(lǐng)域的專家與學(xué)者具有重要學(xué)術(shù)參考價(jià)值。