聚焦新科技革命背景下科教融合驱动生物工程专业本科拔尖人才培养体系的迭代升级，2024年12月7日，由四川大学9479威尼斯(中国)搜狗百科、教育部“资源碳中和关键核心技术”集成攻关大平台、四川省微生物学会合成生物学专业委员会联合主办的第9-14期四川大学“大川小生”学科前沿讲坛在四川大学望江校区举行。这也是“三镇一谷”为核心的“大川小生”教研走廊系列活动。“三镇一谷”即以“大川小生”教学沙龙为抓手的教学创新与教学思政小镇、以“大川小生”学科前沿讲坛为抓手的科教融合小镇、以“大川小生”产业论坛为抓手的产教融合小镇以及以金课、金师、金地（实践基地）为目标的教学基建山谷。本次活动由四川大学9479威尼斯(中国)搜狗百科轻工生物技术教研室、2023级生物质科学与工程创新班501班联合承办。
来自江南大学、浙江大学、中山大学和华南理工大学的相关领域专家，围绕植物天然产物的合成生物制造、基于人工智能的合成路线设计以及蛋白元件高效制备等角度，共同探讨了新一代合成生物制造的前沿进展。论坛由四川大学9479威尼斯(中国)搜狗百科田永强教授、2023级生物质科学与工程创新班501班班主任秦久福研究员共同主持，四川大学9479威尼斯(中国)搜狗百科吴重德教授、邓锐杰副研究员、李霞博士、蒋光阳博士等50余名师生出席了论坛。
2023级生物质科学与工程创新班501班学生代表与专家合影
田永强教授主持论坛
周景文教授作报告
国家重大人才工程特聘教授、江南大学未来食品科学中心周景文教授作题为“植物天然产物的合成生物制造”的报告。合成生物技术的发展，使得人们可以利用微生物以更可持续的方式生产黄酮、萜类等多种食品和医药原料。为了实现重要植物天然产物的合成生物技术生产，需要解决重要原生合成代谢途径挖掘、酶理性改造与高效表达、代谢途径平衡调控、产物分泌与产物耐受等问题。在报告中，周景文教授向大家着重介绍了其团队结合高通量测序和深度学习等手段，解析了多种重要植物天然产物合成代谢过程，以及建立了基于人工智能的酶挖掘与理性设计、基于深度学习和生成模型的代谢网络优化、基于生物传感器和微流控技术的高通量筛选、基于高强度启动子和高拷贝位点的限速酶超高效表达等策略，从而实现了多种在食品与医药领域具有重要价值的植物天然产物的合成生物制造。
连佳长教授作报告
国家级青年专家、浙江大学化学工程与生物工程学院连佳长教授作题为“抗癌药物长春碱的合成生物制造”的报告。报告中，连佳长教授重点介绍了其团队利用毕赤酵母细胞工厂来高效合成长春质碱。研究团队利用表征的整合位点，以异胡豆苷和荆芥醇作为节点，将长春质碱合成途径分成三个功能模块，在毕赤酵母内分模块依次进行整合和优化，首次在毕赤酵母中实现了长春质碱的从头合成。长春质碱途径是迄今为止在非模式菌株中构建的最为复杂的生物合成途径，证明了毕赤酵母作为合成植物天然产物细胞工厂的优势和巨大潜力。报告会上，连老师还向在场的研究生提供了关于做科研宝贵的经验性建议，鼓励大家在科研道路上不畏艰难，勇于创新。
赵鑫锐教授作报告
国家级青年专家、江南大学生物工程学院赵鑫锐研究员作题为“微生物高效合成血红素及其结合蛋白”的报告。血红素是一种含铁的四吡咯化合物，广泛存在于血红蛋白、肌红蛋白、过氧化氢酶、细胞色素c和细胞色素P450中，并在生物体内执行许多重要的生理功能。赵鑫锐研究员团队通过代谢工程手段，在大肠杆菌和酵母等微生物中构建了高效的血红素生产平台，并通过比较转录组学开发血红素生物传感器实现了血红素蛋白的高产。
巫瑞波教授作报告
国家级青年专家、中山大学药学院巫瑞波教授作题为“AI& OM/MM数理双驱的合成路线规划与酶催化设计”的报告。报告中，巫瑞波老师介绍了利用人工智能（AI），量子-经典(QM/MM)力学、多尺度模拟技术、大数据挖掘和深度学习策略相结合的创新方法，推动了天然产物的合成路线规划和酶催化设计。特别是在酶改造方面，研究团队发现通过理性设计，单一突变的酶变体能够实现催化功能的完全转变，这是非理性设计难以达到的，为天然产物合成中的关键酶改造提供了全新的视角和理解。
杨晓峰教授作报告
中国生物工程学会青年工作委员会委员、华南理工大学生物科学与工程学院杨晓锋教授作题为“新一代蛋白高效制备与工程”的报告。蛋白质是生物领域重要的大分子，但其挖掘、制备、分离等操作的复杂性制约着蛋白质相关实验的效率。杨晓锋团队针对这些问题，开发cSAT技术以及优化得到的cSAT2.0技术。通过特异性聚集沉淀实现了蛋白质高效纯化。利用Spy蛋白标签与蛋白质的互作实现蛋白质高效固定，实现蛋白质高效回收以及分子相互作用检测。最后还利用AI开发了DeepMineLys蛋白质高效挖掘系统，挖掘到的溶菌酶成为目前发现最有效的溶菌酶。杨晓锋教授的工作为蛋白质领域提供了高效的操作工具。
龚劲松教授作报告
侯德榜化工科学技术奖青年奖获得者、江南大学生命科学与健康工程学院龚劲松教授作题为“高性能腈水解酶的开发及应用研究”的报告。腈水解酶催化腈化合物水解成羧酸，常用于食品、制药和化学工业。而酶的热稳定性对延长反应时间和重复使用至关重要。龚劲松团队利用基于功能酶基因挖掘策略创制了具有完全自主知识产权的特异性腈水解酶，打破了国外垄断。并开发祖先序列-结构-分子动力学(ASSMD)策略，挖掘高性能极端嗜热生物的祖先酶。经过分析优化得到了可耐受沸水温度的耐热腈水解酶ASR135-M4。龚劲松教授为腈水解酶的生物转化以及高性能酶分子挖掘提供了新方法。
秦久福研究员主持开放讨论环节
在开放讨论环节，各位专家学者耐心细致地回答了学生们提出的问题。针对部分本科生提出的基础性问题，专家们以通俗易懂的语言进行了解释，帮助学生们加深了对相关理论和实践的理解。而对于研究生提出的较为专业和前沿的问题，学者们则结合自身的研究经历与领域洞见，提供了深入而富有启发性的解答，不仅拓宽了学生的视野，也为他们今后的学术研究提供了宝贵的建议。此外，研讨会还就未来学术发展的关键方向和技术难点进行了讨论，专家们鼓励学生们积极参与科研实践，注重跨学科思维的培养，并强调了国际化视野在当今学术研究中的重要性。整场互动气氛融洽而热烈，不仅让学生们对专业领域有了更深层次的理解，也激发了他们探索学术未知的热情。
