天津市合成生物技術創(chuàng)新能力提升行動

天津市合成生物技術創(chuàng)新能力提升行動2020年度科技攻關任務申報指南天津市合成生物技術創(chuàng)新能力提升行動（簡稱“提升行動”）的總體目標是圍繞天津市及國家工業(yè)、農業(yè)、健康、環(huán)境等領域重大需求，解決人工合成生物創(chuàng)建的基本科學問題，重點構建實用性的人工生物體系，建設高度智能化、自動化的工程化生物創(chuàng)建與應用基礎設施、合成生物資源庫、孵化轉化與服務平臺，為促進國家及天津市生物產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與經濟綠色增長、夯實我國發(fā)展合成生物技術及產業(yè)的基礎條件等形成重大科技支撐。提升行動2020年重大科技攻關項目擬圍繞醫(yī)藥化工產業(yè)綠色轉型、蛋白質的生物合成、化工材料的生物制造等重點方向，組織實施重大科技攻關任務。申報人根據(jù)每個項目中具體指南方向組織任務申報，申報任務需符合具體指南的研究內容并達到考核指標，并根據(jù)擬承擔研究內容提出經費申請，執(zhí)行期為3年。本提升行動所有可能涉及人或人類遺傳資源的科學研究，應當遵守《涉及人的生物醫(yī)學研究倫理審查辦法》、《人類遺傳資源管理條例》等國家相關規(guī)定，符合國家有關技術規(guī)范要求，符合倫理原則，并按照國家有關規(guī)定進行倫理審查。涉及實驗動物和動物實驗，要遵守國家實驗動物管理的法律、法規(guī)、技術標準及有關規(guī)定，使用合格實驗動物，在合格設施內進行動物實驗，保證實驗過程合法，實驗結果真實、有效，并通過實驗動物福利和倫理審查。任務1重要原料藥化學品的生物合成關鍵技術主要研究內容：聚焦重要原料藥化學品生物合成，開展關鍵相關重要元件的發(fā)掘、設計與功能表征研究，發(fā)展酶催化劑的進化改造和理性設計新方法，提升酶催化劑在工業(yè)應用環(huán)境下的高活性、底物專一、高選擇性、有機溶劑耐受等應用屬性；設計原料藥化學品生物合成的新反應、新途徑，發(fā)展特種納濾等產品精制技術，構建手性化合物、他汀類藥物、特殊氨基酸、放射性藥物、抗肝纖維化活性天然產物等藥物化學品生物合成技術，實施產業(yè)化應用?？己酥笜耍韩@得能夠高效催化C-C鍵、C-N鍵或C-S鍵形成、氧化還原、酶-金屬復合催化劑等催化劑（體系），催化轉化性能不低于95%，立體選擇性不低于98%，底物濃度不低于120g/L，建立自主知識產權重要原料藥綠色生物合成路線，實現(xiàn)百噸級到千噸級的規(guī)?；a，相比現(xiàn)有化工路線，生產成本降低60%以上，污染物排放減少80%以上。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務2重要農藥及中間體生物合成關鍵技術主要研究內容：聚焦重要農藥及中間體生物合成，開展合成過程關鍵酶的發(fā)掘與功能表征研究，發(fā)展酶突變體高通量篩選技術模型，進行關鍵酶的定向進化和計算設計，提高關鍵酶催化活性和效率；設計新反應、新途徑，構建農用抗生素、信息素、激素、植物調節(jié)劑、昆蟲生長調節(jié)劑等農藥及關鍵中間體品生物合成技術，進行產業(yè)化應用示范?？己酥笜耍韩@得重要農藥及中間體的生物合成關鍵酶，底物濃度不低于100g/L，催化轉化性能不低于90%；獲得生產重要農藥及中間體高性能菌種，建立自主知識產權綠色生物合成路線，實現(xiàn)百噸級到千噸級的規(guī)?；a，相比現(xiàn)有化工路線，生產成本降低50%以上，污染物排放減少70%以上。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務3重要脂溶性維生素合成生物制造關鍵技術主要研究內容：針對重要脂溶性維生素的生物合成，利用系統(tǒng)生物技術解析生物合成途徑，發(fā)掘高性能關鍵酶，設計合成高效元器件；進行關鍵酶的定向進化、理性設計研究，提升催化活性、底物親和性、產物選擇性等性能；進行合成途徑代謝調控機制研究，設計和構建新的合成途徑，創(chuàng)制高底物轉化、高合成效率的合成細胞工廠，進行產業(yè)化示范?？己酥笜耍韩@得脂溶性重要維生素的合成新途徑，創(chuàng)建出具有自主知識產權的維生素高效合成細胞工廠，實現(xiàn)規(guī)?；瘧檬痉?，生產能力效率高于現(xiàn)有生產工藝，綜合生產成本降低30%以上。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務4重要營養(yǎng)蛋白與功能肽異源表達關鍵技術主要研究內容：針對重要營養(yǎng)蛋白、調味蛋白、功能肽等的高效生產以及食品營養(yǎng)酶的高效表達，開展功能元器件異源表達及與宿主的適配關系及機制研究，發(fā)展新的蛋白表達系統(tǒng)，解決目標蛋白的高效異源表達和酶系定向水解生產多肽等關鍵問題，提升目標蛋白和多肽等生產能力和效率，進行規(guī)?；a示范?？己酥笜耍韩@得具有自主知識產權的營養(yǎng)和功能蛋白/肽等的高效表達底盤細胞和生產菌種，表達生產水平超過10g/L，實現(xiàn)規(guī)?；a示范，生產成本低于傳統(tǒng)工藝。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務5獸用蛋白設計合成及表達生產關鍵技術主要研究內容：針對嚴重危害畜禽、犬貓寵物等的新發(fā)和多發(fā)性疾病，開展相關疾病防治用抗原、抗體或多肽等新型蛋白的人工合成的設計原則和技術體系研究；挖掘與疾病相關的病原體和宿主相互作用的關鍵新型蛋白功能模塊；以生物大分子結構為基礎，利用生物信息、生物計算等技術手段，開發(fā)蛋白模塊化設計、改造的新技術和新方法；開發(fā)功能活性鑒定的高通量方法，發(fā)展重組蛋白高效表達生產技術?？己酥笜耍航F用蛋白人工合成和定向改造的新理論與新方法，突破靶向病原復制、抗原免疫原性、宿主免疫保護、以及病原宿主相互作用等關鍵技術，獲得不少于新型功能型獸用蛋白，實現(xiàn)高效表達生產，產量不低于10g/L，實現(xiàn)產品轉產，完成新型獸用功能型蛋白臨床前研究和臨床評價研究。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務6材料化學品生物合成關鍵技術主要研究內容：針對材料化學的綠色合成，突破新分子設計、生物合成途徑設計組裝、基因組編輯等關鍵技術，發(fā)展產品精制技術，構建重要材料學品工業(yè)生產新路徑，創(chuàng)制高效生產菌種，開發(fā)生物合成新路線，進行產業(yè)應用示范?？己酥笜耍簞?chuàng)制出具有自主知識產權的重要材料化學品生產菌種，開發(fā)綠色、新型發(fā)酵生產工藝，產物發(fā)酵濃度超過100g/L，對底物的轉化率超過50%，生產強度大于2g/L/h，產品滿足材料聚合級要求，實現(xiàn)千噸級以上產業(yè)示范，綜合生產成本比當前降低30%以上。擬支持課題數(shù)：2-3項有關說明：優(yōu)先支持國家合成生物技術創(chuàng)新中心創(chuàng)新網(wǎng)絡單位聯(lián)合天津市企業(yè)申報，推進在天津市的產業(yè)化應用。任務7重要合成生物技術及應用主要研究內容：圍繞天津市經濟社會發(fā)展和我國生物產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的需求，開展重要應用價值的生物元件、模塊、線路、細胞和人工多細胞體系的設計創(chuàng)制，及其在可再生化工、未來食品、植物天然產物、生物基材料、醫(yī)藥健康領域的工程化應用研究，并進行產業(yè)化應用示范研究?？己酥笜耍簞?chuàng)制出自主知識產權、高性能生物元件、模塊、線路