4月23日，第40期海上院士讲坛在中国金融信息中心成功举办。

合成科学及其所创造的物质如何改变人们的生活？4月23日，第40期海上院士讲坛在中国金融信息中心成功举办。中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭受邀出席，围绕“跨越化学与生物的合成科学”主题作分享报告，并从“合成科学的地位”“核心科学问题”“合成科学的机遇与挑战”“跨越融合化学与生物的合成科学”四部分展开分享，同时也给出了如何推动合成科学发展的对策建议。

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丁奎岭中国科学院院士、上海交通大学校长

中国科学院上海有机化学研究所研究员、副所长刘文，华东理工大学特聘教授、教育部长江学者、首届谈家桢生命科学创新奖获得者许建和，上海交通大学生命科学技术学院特聘教授、博士生导师刘天罡，上海交通大学转化医学研究院教授、博士生导师董佳家，上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师李健，雅本化学股份有限公司董事长蔡彤等重要嘉宾，共同参加圆桌交流互动。

本期海上院士讲坛由中国金融信息中心、上海证券报、中国科学院上海分院、上海市科学技术协会共同主办，上海市工业经济联合会，雅本化学股份有限公司全程战略支持。

合成创造价值分子影响世界

“合成科学的地位是基础性和战略性的，也与当下我们所关注的生命、健康、农业、材料、能源等方面有着非常密切的关系，它可以影响改变人类社会生产和生活的方式。”丁奎岭介绍，合成科学创造了巨大的经济、社会和科学价值。譬如，小分子抗病毒药物索非布韦（用于慢性丙型肝炎治疗）一年能够产生百亿美金级别的经济价值，其高达95%的治愈率挽救了无数人的生命；“合成氨”是制造化肥的主要原料，若没有相关技术的发展，那么化肥产能很难被保障，从而导致粮食产量难以跟上。

交叉融合跨学科促进新领域发展

丁奎岭指出，合成科学在发展过程中不断与其他学科交叉融合，高水平的科学创造力和洞察力是发展合成科学的保障。追求经济、安全、环境友好，节约资源和能源是合成科学追求的目标。

不过，丁奎岭也表达了担忧：“我们还需要解决一些基本科学问题。目前从理论和能力上都有所欠缺，这也是未来合成科学所要突破的方向。”

多领域碰撞合成科学产生机遇

丁奎岭表示，在生物医药领域，当前大部分药物为小分子药物，这些分子具有一定复杂性，没有合成化学难以满足这些小分子药物研发。未来，在生物医药领域需要更为简洁的研发模式，譬如，如何将石油化学产品通过简单的步骤变为布洛芬。

在资源与环境方面，解决二氧化碳排放是人类最关心的话题，那么如何将二氧化碳活化变为对生活有用的物质是科学家研究的方向。

在材料学方面，合成材料让生活变得丰富多彩，“人们今天常乘的空客A380里面大量使用合成复合材料、减重材料。正因这些复合材料的使用，使得A380的油耗水平显著低于其他客机。”

在生命科学方面，当前合成科学与生命科学交叉越来越多，包括用小分子调控基因、静默致癌基因等，甚至可以合成人造细胞。

深度融合创造有价值分子

“未来合成科学的新突破包括合成化学与合成生物学之间的深度融合。”丁奎岭表示，合成化学与合成生物学都以物质创制为目标，也有各自的优势，两者需要取长补短。

丁奎岭举例说，在聚乳酸的生产过程中，从纤维素糖到淀粉糖再到乳酸可以生物合成，从乳酸到产出聚乳酸则可以化学合成。未来，如果聚乳酸取代所有的聚烯烃，那么白色污染将被解决，资源可以持续发展。

丁奎岭表示，“合成科学涵盖合成化学和合成生物学，如何将两门学科交叉融合，对未来合成科学创新具有重要意义。”他建议，第一，要加强人才队伍培育与建设；第二，持续资助推动该领域的创新发展和技术应用；第三，加强顶层设计与组织保障；第四，鼓励交叉合作，促进原始创新。

大咖热议：积极拥抱学科交叉融合促进合成科学创新发展

在当日的圆桌环节，中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭，中国科学院上海有机化学研究所研究员、副所长刘文，华东理工大学特聘教授、教育部长江学者、首届谈家桢生命科学创新奖获得者许建和，上海交通大学生命科学技术学院特聘教授、博士生导师刘天罡，上海交通大学转化医学研究院教授、博士生导师董佳家，上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师李健，雅本化学股份有限公司董事长蔡彤等重要嘉宾，就合成科学的发展趋势等问题展开了讨论。

圆桌环节

2012年，在世界著名杂志Nature上，美国有机合成化学超新星Phil S. Baran与合成生物学领军人物Jay D. Keasling就合成化学和合成生物学在物质创制中的重要性进行了辩论，双方各抒己见，引发业界持续关注。在圆桌环节，嘉宾一致认为，合成化学和合成生物各具优势，谁也不能替代另外一方，未来要通过交叉融合促进合成科学的进步发展。

“学科交叉融合是未来科学创新的重要方式之一。”丁奎岭在圆桌论坛上激情发言，任何学科的创新，有两点很重要。第一，在科学发展的过程中追求极限。第二，学科交叉融合，这样才能实现0到1的突破。

“当化学方法已经发展到极致后，生物学可以开始发力，通过融合交叉创新出新的工艺技术。”刘天罡表示，在合成物质过程中，有几个重要的原则，一是经济原则，要尽量将物质百分百高效转化至产品中降低成本；二是用合成生物学的方式找到更新的物质。

“合成化学和合成生物学之间存在着天然的联系。”刘文介绍，二者都是以物质创制为目的。回溯历史可以发现一个有趣的现象，很多化学问题源于生物学研究；另一方面，生命过程的本质上就是一个化学的过程。

在被谈及“化学家如何配合生物学家进行跨学科融合”时，董佳家表示，大自然善于在精妙的范围内控制平衡，化学家擅长的则是不可逆反应。“因此，在交叉融合的过程中，我们要在其中找到平衡与控制，将不确定因素变成可控因素。”

许建和致力于合成生物学领域中新型酶催化剂的研究开发。在他看来，跨界促进合成生物学创新的本质很简单，通俗来讲就是排列组合游戏，譬如蛋白质的氨基酸排序就像26个字母可以组合成英文单词，20个氨基酸字母可以组成蛋白质所有的编码，也就是将不同学科交叉起来服务人类物质制造产业。

如何更好地适应学科交叉融合这一趋势？“在未来，希望我们课题组能够创造出交叉的合成路线，变成学科交叉领域的范本。”李健表示，刚开始做学科交叉的话，若两个纯粹生物背景的学者与纯化学背景的学者拼接做交叉融合的话，可能无法做到深层次的融合。这时候，需要一个课题组既掌握化学又掌握生物技术，这样才能产生范本的交叉方式，从而带动整个交叉融合。

围绕合成科学，雅本化学在高级中间体领域进行了产业化尝试并获得了不少成果。公司董事长蔡彤是化学领域的一个“老兵”，其掌舵的雅本化学创立20年来一直聚焦技术和供应链，产业基地遍布全国并涉足海外，“接下来想把合成生物这一块，结合化学做强做大。”

丁奎岭院士最后总结说，通过学科交叉融合，合成科学将会迎来新一轮的发展。就好比多了一只“手”，将会比别人更加有力量，这样才能赢得未来。他表示，中国是对科技创新需求最为迫切的国家，希望科研人员多做一些科技创新的引领性工作，“其实一个人，一个科学家，一辈子干一件两件成功的事也就可以了，如果这件事能影响我们的生活，改变这个世界，那就是一位成功的科学家。”

本期海上院士讲坛由中国金融信息中心、上海证券报、中国科学院上海分院、上海市科学技术协会共同主办，上海市工业经济联合会，雅本化学股份有限公司全程战略支持。

编辑：方子昭

责任编辑：顾舒徐