微生物产肌连蛋白，造纺织纤维，更强更韧，有望替代高端石油基材料

合成生物学以工程化设计理念，对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成，是生命科学研究的新兴、前沿领域。自合成生物学诞生以来，其边界就极其不清楚。这不仅有一些历史遗留问题，也是由合成生物学的内核决定的。合成生物学旨在用工程化的方法去改造生命体。而随着可重复性提高，操作难度降低，很多前沿技术都会变成一件平凡的事情，而丧失学科属性。

随着时代的发展，前合成生物学时代的各种方法会被淘汰，今天很多认为是合成生物学的事情，未来也会被“开除出籍”，变成普通生物技术。由合成生物学驱动的各种生物工业，在欧美已经以每年20%的速度不断成长。但是其实这只是刚刚开了个头，未来还会迎来爆发式增长。

近日，圣路易斯华盛顿大学麦凯维工程学院的研究人员在 Nature Communications 刊文“Microbial production of megadalton titin yields fibers with advantageous mechanical properties”，介绍了利用微生物产生高分子量的肌联蛋白，并将其纺织成纤维，其某些力学性能超过了大部分人工合成材料、天然材料以及微生物材料。

图丨肌肉的多尺度结构和肌动蛋白在大肠杆菌中聚合的示意图

文章的通讯作者张福中教授与生辉 SynBio，交流了他的研究以及对合成生物学的思考。

图丨张福中（来源：受访者）

张福中 2003 年在北京大学获得化学学士学位，后赴加拿大麦克马斯特大学获硕士学位，多伦多大学获博士学位，曾在劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研究，博后研究方向是合成生物学。

1.开发高分子材料改造平台

鉴于多学科的学习经历，张福中希望把合成生物学技术深度应用到化学领域，而当时业内大部分学者已经开始进行小分子的生物合成研究，简单的生物合成小分子化合物可以用作化工试剂或原料，但因其市价低廉而很难和成熟的石油工业竞争；

也有其他学者在进行药物分子的合成研究，但这些药物分子中大部分的市场规模较小。所以，一些学者开始把目光投向有巨大市场规模的大分子聚合物，比如高分子材料。

“我们最早做的是蛛丝蛋白，蛛丝蛋白是一个非常经典的例子，它的力学性能非常好，有很高的强度和韧性，比绝大多数合成的高分子材料还要好。”

（来源：medicinenet）