可怕的
保護環境又救人命！中國科學家用最短時間，合成抗癌明星關鍵分子！癌症是一種由異常細胞生長、分裂和侵襲正常組織所導致的疾病。癌症是全球第二大死因，每年有近2000萬人被診斷出患有癌症，近1000萬人死於癌症。
癌症是一種可怕的疾病，它是由正常細胞發生基因突變後，失去正常的生長和分化控制，不斷增殖和侵襲的過程。 癌症的發生和發展受到多種因素的影響，包括遺傳、環境、生活習慣、免疫系統等。
癌細胞是由正常細胞發生基因突變或染色體異常而產生的。這些變化會影響細胞的生長、分化和凋亡的調控，使細胞失去正常的功能和限制，形成。癌細胞還可以透過血液或淋巴系統擴散到其他部位，形成轉移。
抗癌分子是一類能夠抑制或殺死癌細胞的化合物。抗癌分子可以透過不同的機制發揮作用，例如阻斷癌細胞的訊號傳導、代謝或血管生成，干擾癌細胞的DNA複製或修復，誘導癌細胞的凋亡或自噬，或者啟用免疫系統對癌細胞的攻擊。抗癌分子可以是天然的或人工的，可以是小分子或大分子，可以是單一的或雙特異性的。
打破歐美壟斷
中國科學家在抗癌分子的研究和開發方面取得了一系列的成就和突破。其中最引人注目的是，中國科學家在2024年1月26日，率先實現了“明星抗癌藥”紫杉醇的生物合成。
紫杉醇是一種高效、低毒、廣譜的天然抗癌藥物，它的作用機制是透過干擾細胞分裂時微管的正常功能，從而抑制癌細胞的增殖和誘導細胞凋亡。 紫杉醇在臨床上已經廣泛用於乳腺癌、卵巢癌和部分頭頸癌和肺癌的治療。
紫杉醇是從紅豆杉的樹皮中分離提取的，由於其含量很低，需要消耗大量的紅豆杉樹木，導致這種珍貴的植物資源極度匱乏。 因此，人們透過化學合成、半合成和生物合成等方法來擴大紫杉醇的來源。 然而，紫杉醇的分子結構非常複雜，有11個立體中心和一個17碳的四環骨架結構，因此對紫杉醇分子的全合成和半合成引起了世界上許多有機合成小組的興趣和挑戰。
最短時間合成
然而，紫杉醇的天然來源稀缺且受到歐美技術壟斷，導致其價格昂貴且供應不足。中國科學家透過發現紫杉醇生物合成途徑中的兩個缺失的關鍵酶，並在植物底盤中以9個關鍵合成酶生成了紫杉醇工業化生產前體巴卡亭III，打通了紫杉醇生物合成途徑，為我國紫杉醇綠色製造產業化鋪平了道路。
這一研究不僅對指導紅豆杉遺傳育種和種質資源的高效利用具有重要意義，更能夠為我國的紫杉醇合成底盤改造提供資料和專利保障，為我國的紫杉醇綠色製造產業化鋪平道路。這一研究被國際同行譽為在天然化合物生物合成途徑解析以及人工底盤通路重構方面的教科書式的突破，也生動代表著我國一批中青年科學家，在合成生物學領域探索奮鬥近二十年所達到的里程碑式新高度。
中國農業科學院深圳農業基因組研究所的領銜團隊，在國際頂級學術期刊《科學》上發表了一篇論文，報道了他們在紫杉醇生物合成方面的重大突破。
他們利用基因組學、代謝組學、生物化學等技術手段，成功發現了紫杉醇生物合成途徑中的兩個缺失的關鍵酶，揭示了紫杉醇中關鍵結構分子——紫杉烷氧雜環丁烷的形成機制，打通了紫杉醇生物合成途徑。
他們還利用合成生物學的方法，將這兩個酶與其他七個酶一起在植物底盤中重構，成功合成了紫杉醇的前體分子——巴卡亭III。這是迄今為止最短的紫杉醇生物合成途徑，為今後不依賴紅豆杉生物合成紫杉醇提供了科學指導。
保護環境 保護紅豆杉
這項研究不僅對指導紅豆杉遺傳育種和種質資源的高效利用具有重要意義，更能夠為我國的紫杉醇合成底盤改造提供資料和專利保障，為我國的紫杉醇綠色製造產業化鋪平道路。
這項研究的意義是巨大的，它不僅為抗癌藥物的研發和生產提供了新的思路和方法，也為保護環境和生物多樣性做出了貢獻。 紅豆杉是一種古老的植物，它的樹皮中含有許多有益的化合物，但由於過度採伐，導致其資源極度稀缺，甚至瀕臨滅絕。 如果能夠透過生物合成的方式，不依賴於紅豆杉的提取，就可以減少對紅豆杉的需求，從而保護這種珍貴的植物資源。
此外，這項研究也為人類健康和福祉做出了貢獻。 紫杉醇是一種有效的抗癌藥物，但由於其來源有限，價格昂貴，很多患者無法負擔。 如果能夠透過生物合成的方式，大量生產紫杉醇，就可以降低其成本，提高其可及性，從而讓更多的癌症患者受益。
相互比較
與其他國家相比，中國在紫杉醇合成方面的技術已經處於世界領先的水平。 事實上，中國是紫杉醇的最大生產國和消費國，也是紫杉醇的原產地。 中國科學家在紫杉醇的研究和開發方面，始終走在世界前列，不斷創新和突破。
紫杉醇合成不僅是一項科學的探索，也是一項人道的使命。 它關乎著癌症患者的生命和希望，關乎著環境的保護和可持續發展，關乎著人類的健康和福祉。 中國科學家在這一領域的突破，為全球的抗癌事業做出了重要的貢獻，也為中國的科技實力和國際影響力增添了光彩。
本文總結
我們應該為中國科學家的成就感到自豪和驕傲，也應該為他們的精神和品質感到敬佩和學習。 我們期待著他們在紫杉醇合成方面的更多進展和創新，也期待著他們在其他領域的更多貢獻和成果。 我們相信，中國科學家將繼續用他們的智慧和勇氣，為保護環境又救人命，為建設人類命運共同體，做出更大的貢獻！
