报 告 人：卢 元 研究员
报告时间：2022年8月16日（周二）上午10:00开始
报告题目：无细胞合成生物学：从原型设计到应用拓展
报告地点：腾讯会议（339-130-811）
主办单位：十大现金买球入口、科学技术研究院
报告人简介：
2004年本科毕业于清华大学化学工程系；随后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年加入清华大学化学工程系任职。卢元课题组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，突破天然生命体系的限制，快速改造分子机器和系统网络，以解决生物智造、人类健康等领域最具挑战性的工程难题。近五年发表学术文章60多篇，研究论文发表在Small、Chemical Engineering Journal、ACS Applied Materials & Interfaces、Protein Science、ACS Synthetic Biology等期刊；受邀在Nature Biomedical Engineering等期刊撰写评论/综述文章；相关科研工作被化学、生物学、医学、工程学、材料学等多个研究领域引用。近三年申请/授权国内发明专利16项；近三年著作或参编中英文科技书籍5部，包括著作《Cell-Free Synthetic Biology》英文书籍，参编撰写《合成生物学》中文书籍等。近来科研项目受到国家重点研发计划、国家自然科学基金等支持，近来荣获“侯德榜化工科技青年奖”等荣誉。
报告摘要：
目前基于细胞的合成生物学的发展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，一项新的技术手段正在兴起：无细胞合成生物学。其在体外实现生物学的中心法则；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。其已成功地应用于不同生物工程领域，包括生物原型设计、细胞难表达蛋白质合成、人工细胞构筑等，推动了基础生物学、生物医药、生物催化、生物传感等领域的迅速发展。
此次报告将重点陈述课题组在无细胞合成生物学领域的研究进展，主要包括：1）通过区室化限域构筑、物理响应时空调控、微尺度过程强化等手段，创建基于转录翻译体外重构和调控的新型通用无细胞蛋白质合成平台；2）以无细胞蛋白质合成平台为基础，实现难表达的天然膜蛋白质、复合蛋白质和非天然蛋白质等的高效合成、精准设计和理性改造，解决细胞体内合成手段中的科学与工程难题，拓展在生物医药和生物传感等领域的应用。
