打破细菌芯片困境 第九届微生物育种工程与应用评价研讨会即将登陆无锡

来源：互联网2022-10-27 22336021

1929年，青霉素被发现，这是现代医学史上的一个历史性节点。此后，以青霉素为代表的抗生素拯救了无数人的生命，而当年发现的青霉素极其微量，根本无法支撑庞大的需求。

1929年，青霉素被发现，这是现代医学史上的一个历史性节点。此后，以青霉素为代表的药物拯救了无数人的生命。但当年发现的青霉素极其微量，根本无法支撑庞大的需求。抗生素、胰岛素等现代医疗中极其重要的产品都是微生物的代谢产物，其大规模工业化生产的背后是微生物工程乃至生物产业的快速发展。

其实微生物在我们的生活中无处不在，我们当然不只是指物理意义上的。在我们每天吃的各种食物背后，比如面包、酱油、啤酒、味精等。都是微生物发酵；我们平时穿的衣服，用的清洁用品等等。工业生产中均使用酶制剂，其背后也少不了性能优良的微生物菌种。

可以说，菌种是生物产业的命脉和核心竞争力，是生物企业技术创新和竞争力提升的有力保障，常被称为生物产业的芯片。微生物育种、高通量筛选技术和设备创新是国内外科技前沿，也是推动生物产业发展的核心动力。然而，我国微生物育种技术装备水平和综合能力与发达国家相比存在较大差距，这已成为生物产业发展的瓶颈。这种情况和实际的芯片半导体行业一模一样。

但近年来，高效诱变、基因编辑和基因组工程、合成生物学、高通量筛选等新技术的不断创新和应用拓展，为微生物育种效率和水平的大幅提升带来了革命性的机遇。

突变是人工诱变的方法，诱导微生物基因突变。作为微生物育种中应用最广泛的育种技术，它具有速度快、收益大、方法简单等优点。但其缺点在于缺乏基因突变的定向性和随机结果，需要配合大规模筛查才能得到好的结果。传统的诱变方法主要分为物理诱变、化学诱变和复合诱变。随着分子生物学的发展，出现了离子注入诱变等创新技术，效率更高，但也面临真空环境要求严格、微生物容易死亡等问题，亟待改进。而近几年才出现的ARTP诱变系统性能更好，具有成本低、操作方便、突变体多样性更大、无毒无害等独特优势。目前已经成为一个非常活跃的交叉学科研究领域，未来将是不可限量的。

自2012年CRISPR-Cas9问世以来，基因编辑技术大热，进入爆发式发展期。国外对基因编辑基础核酸酶的研究早于国内，国际专利布局保护各方面都已开展。以CRISPR-Cas为例，目前世界上有6种具有编辑活性的Cas酶，其中以Cas9为代表的4种被美国控制。然而，中国农业大学赖金生教授开发的新DNA编辑系统包括Cas12i.3、Cas12j.19、Cas3C等。前两者可用于生物育种，已于2021年获得国家专利授权，并向美国、欧盟、日本等国提交专利申请。微生物育种是一个从自然随机筛选(自然育种)、人工随机突变(诱变育种)、定向随机突变(基因重组)、再到精确基因编辑向目标逼近的发展过程。以CRISPR为代表的基因编辑技术作为现代遗传学研究的热点技术，极大地提高了现代工业微生物育种的效率，具有成本低、周期短、靶向准确、产品管道丰富、节约资源等突出优势，是育种技术的里程碑式发展。

在微生物育种中，突变只是前提，筛选才是关键，可见菌株筛选的重要性，高通量筛选意味着效率的极大提高。多孔板(MTP)筛选系统和流式细胞仪(FACS)是常用的筛选方法，但MTP通量低，FACS难以检测胞外代谢产物。液滴微流控技术在微生物育种领域的应用，成功实现了大容量突变体库的综合评价和高效筛选，不仅大大提高了筛选通量，有效提高了菌株育种效率，而且在筛选成本上也显示出巨大优势。可显著降低筛选过程中试剂耗材的消耗，将单个克隆的筛选成本降低至十分之一或百分之一，实现高通量、低消耗筛选优良工业菌株。它日益成为科学研究和工业生产的重要技术手段。

在这样的形势和机遇下，为加强生物产业微生物育种技术领域产学研各界的沟通与交流，促进该领域的产学研合作，推动中国生物产业的发展，第九届微生物育种工程与应用评价研讨会暨中国生物发酵工业协会微生物育种分会第六届学术会议将于2022年11月18日至20日在江苏省无锡市召开。本次大会将集中展示微生物育种前沿领域的新方法、新技术和新应用成果，主要包括：工业菌株转化技术及在工业酶制剂、发酵食品、生物医药等领域的应用研究成果；合成生物学的新理论，如合成途径的设计和构建、精确基因编辑和基因组工程在菌株育种中的应用；基于微流控技术、高通量光谱等技术开发的微生物高通量进化和筛选设备的进展等。覆盖菌种选育全过程的先进技术和下游行业涌现的各种应用场景。

该会议前身为生物育种与高通量筛选技术理论与应用研讨会，由天目生物于2012年发起。已在石家庄、无锡、洛阳、福州、成都、芜湖等地成功举办八届，成为生物育种领域享有盛誉的系列学术研讨会之一。历届大会规模都在200人以上，汇聚了业界精英。专家报告精彩，代表交流踊跃，是真正的企业。

业及技术人员和科研单位与科研人员之间搭建了深入沟通的桥梁，与会代表反响良好。2022 年，主办方之一的中国生物发酵产业协会为满足新时期生物产业发展需求，将微生物育种分会更名为微生物育种工程与应用评价分会。

▲图丨历届会议情况（来源：资料）

本次会议由中国生物发酵产业协会、清华大学工业生物催化教育部重点实验室、清华大学无锡应用技术研究院生物育种研究中心联合主办，由无锡源清天木生物科技有限公司、北京聚树生物科技有限公司、北京演绎科技有限公司（DeepTech）、安徽省工业微生物分子育种工程实验室承办，将邀请学术界和产业界的知名专家、学者、企业家与资深技术人员齐聚无锡滨湖，共同深入探讨微生物育种与高通量筛选的新技术、新方法、新装备和生物育种领域的发展新动态。

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