08期 改变世界的合成科学
发布时间：
Sep 15,2018
为什么做科学家?项目成功了科学家怎么庆祝?有机化学会引领下一代工业革命吗?AI和有机化学会碰撞出怎样的火花?以“改变世界的合成科学”为题的第44期理解未来讲座把6位优秀科学家聚在一起，让他们给大家讲讲科学世界有多精彩。
主讲嘉宾
Phil Baran，Scripps研究所化学系教授
Floyd Romesberg，Scripps研究所化学系教授
对话主持人
余金权，美国Scripps研究所化学系Frank and Bertha Hupp教授，未来科学大奖科学委员会委员
对话嘉宾
陈鹏，北京大学化学与分子工程学院化学生物系主任、前沿交叉学科研究院副院长
黄牛，北京生命科学研究所高级研究员
雷晓光，北京大学化学与分子工程学院教授，北大-清华生命科学研究中心高级研究员
内容提炼：
为什么做科学家?项目成功了科学家怎么庆祝?有机化学会引领下一代工业革命吗?AI和有机化学会碰撞出怎样的火花?以“改变世界的合成科学”为题的第44期理解未来讲座把6位优秀科学家聚在一起，让他们给大家讲讲科学世界有多精彩。参加对话的有“华人科学家主持第一人”Scripps研究所的余金权教授、同样来自Scripps的合成化学大牛Phil S.Baran教授和Floyd Romesberg教授、北京大学化学与分子工程学院的陈鹏、雷晓光教授和北京生命科学研究院高级研究员的黄牛博士。
Phil Baran教授带来题为转化化学(Translational Chemistry) 的演讲。“没有比发明药物更高尚的事业了。然而，作为新药研发引擎的化学家们正面临着难以置信的压力，他们需要在一个高度受限和被监管的工艺中，以更少的代价做更多的事情，并且在这个过程中失败率注定超过95%。那么，从事天然产物研究的学术化学家们如何帮助这些新药研发的英雄——制药工业的化学家们呢?通过一些我们的实验室和其他实验室的例子，这次演讲将重点介绍基础化学中的有趣发现和可大量化学合成的新方法。”
Romesberg教授这次带来的演讲题目是“可储存与检索新增遗传信息的半人工合成生命体“Semi-synthetic organism that stores and retrieves increased genetic information”。在地球上所有形式的生命体中，遗传信息都是由四个“字母”排列而成，即核苷酸G、C、A和T，它们形成两对碱基对：G-C和A-T。将遗传字母表扩展至第五个和第六个字母，而非第三对非天然碱基对，不仅可以被立即应用到多种应用上，例如，寡核苷酸的位点专一性标记，而且还可以以此为基础去发展含有扩展遗传密码的生物体。为了实现这一目标，我们研究了大量不同的非天然核苷酸，这些核苷酸主要含有疏水性的核苷酸类似物，它们的配对方式是基于填充和疏水性的相互作用而非基于氢键的配对方式。基于大量的构效关系研究和两轮筛选的优化，最终鉴定出一类能够被DNA和RNA聚合酶很好识别的非天然碱基对。
最近，我们设计利用大肠杆菌来导入必需的非天然三磷酸盐，并证明了含有非天然碱基对的DNA可以在细胞内有效地复制、转录和翻译，从而产生了第一个可储存和检索新增信息的半合成生物体。
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