报告题目：无细胞生物合成——革新生物医药产业的前沿工程策略

    报 告 人：清华大学 卢元研究员　　 

　　报告时间：3月22 日（周三） 10:00-11:30　　 

　　报告地点：中国科学院天津工业生物技术研究所C408报告厅　 

　　报告简介：基因编辑和测序等技术的进步，使得合成生物学可快速可靠的设计改造生物体系，推动了生物化学品、生物医药、生物能源和环境治理等领域的迅速发展。但是目前合成生物学还是主要聚焦在活细胞上。由于活细胞生命系统的复杂性，再加上细胞壁（膜）的阻碍，其大大限制了生物组件的改造，使得合成生物学面临难以逾越的四大挑战：难以标准化、不可预见性、不相容性和高复杂度。为克服这些挑战，目前一项新的合成手段正在兴起：无细胞生物合成。　　 

　　无细胞生物合成体系是没有细胞壁（膜）的开放体系，可将基因体外快速转录翻译为蛋白质，只专注于目标代谢网络。由于它的简单性、开放性和易放大性，给生物合成工程化提供了极大的自由度，可与其他学科和技术手段任意融合。其已成功地应用在不同领域，特别是在生物医药产业发挥了它的巨大潜力。卢元课题组研究的中心模式是以体外无细胞生物合成技术为特色，利用工程学、生物学、化学、物理学和计算机科学等多学科交叉为手段，合成智能化、可控化、多功能化的生物复合分子和生物系统网络，用于重大传染病、癌症、罕见病及神经性系统疾病的高效精准诊断、预防和治疗。　　 

　　此次报告将以重大传染病为例，重点讲述如何利用无细胞合成工程为手段，进行通用疫苗大分子的设计、高效转运载体的组装和下一代疾病诊断试纸的构建。　　 

　　报告人简介：卢元2004年本科毕业于清华大学化学工程系；随后通过免试推荐继续在清华大学化学工程系生物化工研究所攻读博士学位。2009年博士毕业后前往美国约翰霍普金斯大学（2009-2010）和美国斯坦福大学（2010-2014）从事博士后研究工作。之后被日本东京大学聘为特任研究员（2014-2016）。2016年8月卢元博士加入清华大学化学工程系任职。卢元博士研究的中心模式是利用工程学、生物学、化学、物理学、数学和计算机科学等多学科交叉手段操作生物大分子和复杂的生物网络。研究的焦点在于发展和应用世界最前沿的技术，来改造核酸分子、蛋白质、代谢路径、细胞和系统网络，探究生物体系的“暗物质”，以解决人类健康领域最具挑战性的工程难题。目前课题组的主要研究内容是：发展建立多学科融合的多功能通用无细胞生物合成技术平台，以快速高效地合成分子折纸、类病毒颗粒，组装人工细胞、分子机器，设计疾病检测试纸等，用于重大传染性疾病、癌症、罕见病及神经性系统疾病的诊断、预防和治疗。　　 

　　 卢元博士目前在PNAS、Scientific Reports、Biotechnology and Bioengineering和Bioresource Technology等杂志上已发表29篇高影响学术杂志论文，相关科研工作被化学、生物学、医学、工程学多个研究领域广泛引用；同时被众多科学媒体如ScienceDaily、Phys.org、Reddit、FierceBiotech Research、RT Magazine和GEN News等广泛报导，也得到相关领域世界顶级专家高度评价。卢元博士同时也已发表30多篇国际国内会议论文，拥有5项国际授权专利、12项国内授权专利；近期申请的两篇国际专利很快分别授权给了两家国际生物医药公司实现了科技成果转化。参加的科研项目受到了重大项目机构的支持，包括我国973、863和自然科学基金，美国的NIH和GCEP基金，日本的文部科学省TSBMI项目基金等。因出色的科研工作已获得20多项重要相关荣誉和奖项。多次受邀在日本、新加坡、中国香港等地区做特邀报告。研究成果得到了相关领域国内国际同行专家的广泛关注和高度评价，并产生了日益增大的国际影响力。