Evangelos Tatsis是中科院植物所的一名科学家，来自希腊一个只有1.5万人的小镇。从一个文明古国，来到另一个文明古国研究植物，听起来是件有点传奇的事。
但他其实是个朴实到有点腼腆，也不太擅长讲自己的故事的科学家。
来到了上海以后，他亲身感到了在一个人口众多的城市里人们衣食住行以及医疗资源的压力。他说他的梦想是在合成生物学到来的时代，改革中国的传统中草药。
Evangelos Tatsis在浦江创新论坛现场演讲
什么是合成生物学？
如何用它改良传统的中草药？
它的革命性意义是什么？
看完本篇你可能会找到一些答案。
我们正在经历一场合成生物学的革命。今天的生命科学有三个方向正吸引着各个年轻人驻足，分别是神经科学、癌症与合成生物学，而合成生物学可能代表着未来生命科学的方向。
2015年，屠呦呦因使用化学分离的方法发现青蒿素，获得诺贝尔医学奖。青蒿素最早是从植物黄花蒿中提取而来。依赖于自然生长环境的提取的药物，可能存在着诸多不确定性：地理环境、气候变化、植物的生长状态、提取步骤繁琐等等。
左为屠呦呦在实验室，右图为青蒿素
传统的医药典籍里，包括《本草纲目》和古罗马、古希腊的许多典籍，都蕴含了古代人类在没有现代科学的情况下，在经验累积之下，用天然植物来治疗疾病的智慧。
但是天然的植物，也存在着和上述青蒿素相似的问题：植物的种植与培育极其耗费资源，耗费人力和时间，提取其中有效物质的效率也不高，但药物的需求却始终庞大而急缺，如何解决这个供需的矛盾呢？
2017年，美国院士杰·基斯林与中国团队合作，把青蒿素的基因引入了人造酵母，实现了在实验室里，通过对酵母进行培育和发酵，就能大量生产出青蒿素。这一技术正是合成生物学。
事实上，合成生物学的意义不仅于此，作为21世纪生物领域的新兴科学，合成生物学是分子和细胞生物学、信息学、数学、计算机和工程学等多个学科交叉的产物。它既可以利用现有的天然生物，去构建出新的调控网络，表现出新的功能；也可以采用从头合成的方法，人工合成基因组DNA；甚或是人工创造出全新的生物系统或者生命体。
2018年中科院植物生理研究所与中科院生命科学生化所，第一次造出了世界首例单条染色体的人造酵母。通过基因编辑手段，在四年的攻克之下，将拥有16条染色体的酵母，人工合成为了单条染色体。这相当于是人工造出一个简约化生命体，打开了人造生命的大门，对于我们了解生命的起源和进化等基础问题，提供了新的方向，是继上世纪60年代人工合成结晶牛胰岛素之后，我国科学家在合成科学领域又一次突破。
天然酿酒酵母的染色体VS人工合成酵母染色体
从现阶段来说，在生物制药领域，合成生物学也具有着非凡的应用意义。
传统的生物制药技术，是通过大规模发酵抗生素、氨基酸、维生素等药品，实现工业化的量产。在80年代基因编辑技术出现之后，通过对基因克隆、表达、修饰，各种高附加值的生物制品生产得以实现。
而在合成生物学时代，集成了基因技术与工程学，从基因表达调控、信号的传导，到细胞的人工设计与合成，合成生物学有希望开创了药品研发与生产新的方向。
中科院植物生理生态研究所研究员Evangelos Tatsis，一位来自古老文明诞生地希腊的科学家，不远万里来到了中国研究中草药。他曾去过云南等各种植物旺盛生长的环境，了解各种植物的生成和变化。
他希望在合成生物学到来的时代，改变中国传统的中草药，从中提取出有效的成分，实现在实验室甚或工厂里就可以量产，有效提高它的治疗效果和生产效率。
以下为他的演讲文字及视频的精华节选部分，仅看节选无法体会演讲全部精髓，完整版内容可移步至文末，扫描二维码或点击阅读原文，下载造就APP观看。
Evangelos Tatsis
造就第459位讲者
自2017年起，我成为中国科学院的一员。作为植物生理生态研究所的研究员和研究组长，我想解答一个简单的问题：
植物是如何产生具有药性的化学物质的？
实际上，我们的很多药物都来源于植物或者其他自然资源，我们称之为天然化合物。
75%的现代抗癌药都来源于或衍生自天然产物，或者以天然产物为基础进行设计。在美国食品药品监督管理局每年批准的新药中，50%都是基于天然产物生产的。
使用天然产物开发新药听起来很容易，但做起来很难。
我举几个例子来说明我们的研究。我身后大屏幕上的植物名叫半枝莲。半枝莲是一种中草药，目前被中国医院作为化疗的辅助药物。因为科学家发现，这种植物的提取物能降低转移性癌症的风险。
左图为半枝莲，右图为它的叶子所附带的细毛
说起这些提取物，科学家在血液中发现了这些成分。这可能是特殊的化合物，对癌症活动有抑制作用。仔细看这种植物，我们可以看到，其叶子拥有细毛，这些细毛被称为毛状体。它们只产生于两种小细胞。
我的课题组收集那些细胞，通过DNA测序提取所有的遗传信息，然后把这种植物的生物化学信息植入酵母。有些基因负责合成半枝莲中的那些化合物，我们克隆这些基因，将之放入酵母中，然后用水和糖培养酵母，生成我们需要的化合物。我们可以加快整个过程，降低成本，进行临床试验。
我们小组的另一个项目是长春碱。长春碱是最著名的抗癌药物之一，被用于五种不同类型的癌症。长春碱是十分复杂的分子，记住其结构对所有化学家来说都是一场噩梦。
图为长春碱及其化学结构
这种化合物来自于长春花。在过去五千年里，长春花散布到世界各地，通常种植在花园中供人欣赏。它所含的长春碱是非常重要的药物。
我来上海之前，有五年时间都在研究长春花，想要弄明白这种植物如何产生长春碱。我发现了四种参与长春碱合成的新基因。
不过，合成过程并不简单，十分繁琐，有40多个步骤。现在，我们知道所有这些步骤，知道如何制造长春碱。但把那些酶和基因植入单细胞生物会产生一些副作用，所以我们试图提高利用合成生物学制造长春碱的效率。
这种树名叫糖胶树。我发现它的一种酶可以让我们更加了解合成步骤的机制，并加快和改善合成生物学制造过程。
我和我的课题组曾两次深入云南省的丛林，从这种树上收集植物材料。我们锁定了这种酶，你可以在大屏幕上看到它的结构。
这种结构可以让我们更好地了解特定的转换机制，由此带来的一个好处是我们可以改善整个过程，更有效率地利用合成生物学制造长春碱。
知道这种酶的结构和作用还有另一个好处，那就是我们可以设计和开发出疗效更好的新药。
我想告诉各位，我们的目标是，在合成生物学的时代改变中国传统医学。
现代医学的很多新药都来自于天然产物，根据中国传统医学可以开发出更多的新药。但以前这方面的研究极少。
现在，我们有了技术和工具，可以在今后二三十年里根据中国传统医学开发出更多药物，为各种疑难杂症找到治病良方。
策划 |李莹；翻译 | 于波；编辑 | 李莹
校对 | Lily；视频 | 黄烨；版面 | 李莹
