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本期理解未来讲座迎来两位重磅主讲嘉宾，来自Scripps研究所的合成化学大牛Phil S. Baran教授和合成生物化学家Floyd Romesberg教授，更有同来自Scripps的余金权教授、北京大学化学与分子工程学院的雷晓光教授和陈鹏教授出席对话。

和大神面对面，机会难得，报名从速。

有机化学就像在分子水平上的建筑工作一样，它参与构成了现代社会的各个方面，从地毯上的阻燃剂到女士们喷的香水，从你吃的药品到你粉刷房子的油漆，从iPhone手机的屏幕到屋顶上的太阳能电池板。你一睁眼就不可避免地看到各个被有机化学影响的事物。

有机化学是一个低调安静的行业，但它让社会的正常运转变得可能。

Phil Baran教授将带来题为转化化学(Translational Chemistry) 的演讲。

“没有比发明药物更高尚的事业了。然而，作为新药研发引擎的化学家们正面临着难以置信的压力，他们需要在一个高度受限和被监管的工艺中，以更少的代价做更多的事情，并且在这个过程中失败率注定超过95%。那么，从事天然产物研究的学术化学家们如何帮助这些新药研发的英雄——制药工业的化学家们呢?

通过一些我们的实验室和其他实验室的例子，这次演讲将重点介绍基础化学中的有趣发现和可大量化学合成的新方法。”

通过视频了解一下Phil对化学的热情吧：Passion for Chemistry and Drug Development

人类很擅长制造东西。我们制造建筑、汽车、衣服、巨大的粒子对撞机、微型机器人等等。但事实上，世界上最好的工程师并不是人类，而是大自然。自然创造了缤纷的植物、多样的动物，包括我们人类。

而人类总是被我们的物质所限制。我们从自然物质中提取或提炼材料，而大自然的积木是有生命的DNA。上世纪50年代，我们甚至不知道DNA长什么样，更不用说它是如何工作的了。但现在我们已经知道了如何读、写、剪切和粘贴，让DNA为我们所用。

我们可以制造大肠杆菌，用以生产抗疟疾的药物；可以制造无菌蚊子，用合成微生物来制造生物燃料，还能制造发光的植物和变色的花朵。

简而言之，我们已经进入了合成生物学时代。有一个非官方的说法：合成生物学指的是设计和制造自然界中不存在的生物成分和系统，以及重新设计和制造现有的生物系统。

本期嘉宾Floyd Romesberg教授和同事在2014年首次成功人工合成核苷酸X和Y，X和Y可以在DNA内部完成配对，在实验室内创造出了自然界中不存在的、含ATGCXY六种碱基的全新生命体。这一成果打破了自然界的碱基束缚，极大地扩展了生物化学家创造具有新功能的蛋白质的可能性。

这是合成生物学的跨越性进步，也是人类取得上帝能力的一大步。

Romesberg教授这次带来的演讲题目是“可储存与检索新增遗传信息的半合成组织“ Semi-synthetic organism that stores and retrieves increased genetic information

"在地球上所有形式的生命体中，遗传信息都是由四个“字母”排列而成，即核苷酸G、C、A和T，它们形成两对碱基对：G-C和A-T。

将遗传字母表扩展至第五个和第六个字母，而非第三对非天然碱基对，不仅可以被立即应用到多种应用上，例如，寡核苷酸的位点专一性标记，而且还可以以此为基础去发展含有扩展遗传密码的生物体。为了实现这一目标，我们研究了大量不同的非天然核苷酸，这些核苷酸主要含有疏水性的核苷酸类似物，它们的配对方式是基于填充和疏水性的相互作用而非基于氢键的配对方式。基于大量的构效关系研究和两轮筛选的优化，最终鉴定出一类能够被DNA和RNA聚合酶很好识别的非天然碱基对。

最近，我们设计利用大肠杆菌来导入必需的非天然三磷酸盐，并证明了含有非天然碱基对的DNA可以在细胞内有效地复制、转录和翻译，从而产生了第一个可储存和检索新增信息的半合成生物体。"

合成生物学的未来，我们可以通过这个视频尽情畅想：脑洞大开，合成生物学的未来

对话环节主持人：

余金权，美国Scripps研究所化学系Frank and Bertha Hupp教授，未来科学大奖科学委员会委员

对话嘉宾：

雷晓光，北京大学化学与分子工程学院教授，北大-清华生命科学研究中心高级研究员

陈鹏，北京大学化学与分子工程学院化学生物系主任、前沿交叉学科研究院副院长

讲座议程：

13:30-14:00 签到

14:00-14:15 开场

14:20-14:50 主旨演讲：转化化学，Phil S. Baran

15:00-15:30 主旨演讲：可储存与检索新增遗传信息的半合成组织，Floyd Romesberg

15:40-16:30 对话环节

16:30-16:40 结束致辞、合影