中国合成科学2035发展战略

图书标准信息

• 作者 国家自然科学基金委员会；中国科学院
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2023-05
• 版次 1
• ISBN 9787030751225
• 定价 298.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 668页
• 字数 642.000千字

【内容简介】

合成科学是目标导向的创造物质的科学，在当前形势下呈现出许多新的特点，也面临许多新的挑战。《中国合成科学2035发展战略》主要从生物学促进的化学合成和化学促进的生物合成两个方面入手，研究和分析合成科学的历史、现状、挑战、机遇与趋势；指出需要通过化学与生物学的深度交叉与融合，开拓跨学科前沿交叉的新空间以构建合成科学的新方向。本书为我国合成科学的持续、协调、跨越发展提出了有针对性的政策建议。

【目录】

序/i

前言/vii

摘要/

abstract/xvii

章 论/1

节 合成科学的核心内涵与意义/1

第二节 合成科学的发展历程与趋势/2

第三节 我国合成科学的关键科学问题与发展方向/6

一、关键科学问题/6

二、发展方向/7

第四节 合成科学领域发展的相关政策建议/8

第二章 仿生反应/10

节 科学意义与战略价值/10

第二节 现状及其形成/11

仿生离子型反应/13

二、仿生自由基反应/20

三、仿生协同反应/26

四、仿生杂原子转移反应/32

五、仿生光化学反应/37

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/42

第四节 相关政策建议/43

本章参文献/44

第三章 仿生催化/54

节 科学意义与战略价值/54

第二节 现状及其形成/55

一、催化中心的模拟/57

二、蛋白质骨架的模拟/113

三、小结/117

第三节 关键科学问题与发展方向/118

一、关键科学问题/118

二、重要发展方向/119

第四节 相关政策建议/120

本章参文献/120

第四章 仿生天然产物合成/153

节 科学意义与战略价值/153

一、推动具有药用价值天然产物的高效合成/154

二、揭示生物活天然产物的生物合成途径/155

三、促进天然产物的分子功能探索与利用/155

第二节 现状及其形成/156

一、仿生合成百年掠影/156

二、仿生合成中的碳正离子化学/157

三、仿生合成中的自由基化学/158

四、仿生合成中的成环策略/158

五、我国的仿生合成研究现状/159

六、仿生策略发展的新阶段/161

七、仿生合成面临的挑战/163

第三节 关键科学问题与发展方向/164

一、关键科学问题/164

二、优先发展领域或重要研究方向/165

第四节 相关政策建议/165

本章参文献/167

第五章 对酶进行人工改造的定向进化/171

节 科学意义与战略价值/171

一、生物催化技术的外发展趋势/171

二、非天然酶的设计与应用的战略意义/173

第二节 现状及其形成/173

一、非天然酶的发展历史回溯/174

二、非天然酶的研究现状/175

三、非天然酶外发展评估/177

第三节 非天然酶的关键科学问题、关键技术问题与发展方向/179

一、非天然酶的关键科学问题与关键技术问题/179

二、非天然酶的发展方向/181

第四节 非天然酶的发展政策建议/182

本章参文献/183

第六章 酶催化反应驱动的活分子合成/188

节 科学意义与战略价值/188

第二节 现状及其形成/189

一、活天然产物的化学——酶法合成/190

二、活天然产物的异源——化学合成/203

三、酶催化反应驱动的小分子药物合成/206

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/215

第四节 相关政策建议/217

本章参文献/217

第七章 生物合成化学——新酶学机制与途径解析/222

节 科学意义与战略价值/222

第二节 现状及其形成/227

一、分子骨架的生物合成模式/227

二、合成修饰过程中的化学/240

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/250

一、关键科学问题/250

二、关键技术问题/251

三、发展方向/252

第四节 相关政策建议/252

本章参文献/253

第八章 组合生物合成/265

节 科学意义与战略价值/265

第二节 研究现状及其形成/266

基于生源说的组合生物合成探索/267

二、基于基因水开展组合生物合成/271

三、交融合的组合生物合成研究/275

四、新技术推动的组合生物合成快展/281

第三节 关键科学问题与发展方向/289

第四节 相关政策建议/291

本章参文献/292

第九章 新产物、新机制导向的基因组挖掘/299

节 科学意义与战略价值/299

第二节 现状及其形成/301

一、基因数据的暴增为基因挖掘提供了数据基础/302

二、基因挖掘算法与大数据库的发展/303

三、菌种资源的丰富和共享使基因组挖掘更为便捷/307

第三节 关键科学问题与发展方向/308

一、基于负责核心骨架合成的基因挖掘/308

二、基于天然产物骨架修饰基因的基因组挖掘/317

三、功能基因导向的基因组挖掘/327

四、发展趋势及展望/334

第四节 相关政策建议/335

本章参文献/337

第十章 异源生物合成/349

节 科学意义与战略价值/349

第二节 现状及其形成/352

一、天然产物、化学品等的异源生物合成/353

二、异源生物合成的基因编辑技术/365

三、异源生物合成的底盘细胞/368

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/374

一、加深对天然产物生物合成途径和代谢调控网络的认识/374

二、 突破人工合成途径设计及构建，创建高效化学品异源合成微生物细胞工厂/374

三、 加强底盘细胞的适配优化和发展高效率、多位点、低成本的基因编辑技术/375

第四节 相关政策建议/376

本章参文献/376

第十一章 生物合成研究的技术、方法与策略/387

节 科学意义与战略价值/387

第二节 生物合成研究的相关技术方法/389

一、化学与物理学相关技术方法/389

二、生物学相关技术方法/393

三、计算机与信息技术/400

四、与生物合成相关的其他学科技术/405

第三节 生物合成研究的不同发展阶段及其相应策略/406

一、生物合成研究的萌芽期（1800～1920 年）/406

二、生物合成实验的科学确立期（1921～1970 年）/409

三、生物合成的初步发展期（1971～2000 年）/411

四、生物合成的快展期（2001～2020 年）/412

第四节 天然产物生物合成研究经典案例分析/414

一、吗啡的生物合成研究/414

二、托品烷生物碱的生物合成研究/417

三、他汀类天然产物的生物合成研究/420

四、红霉素的生物合成研究/423

第五节 生物合成发展瓶颈与未来展望/427

一、主要瓶颈/427

二、未来展望/427

三、本领域中存在的重要问题和政策建议/427

本章参文献/427

第十二章 生物降解与转化/442

节 科学意义与战略价值/442

一、科学意义/442

二、战略价值/442

第二节 现状及其形成/443

一、概述/443

二、生物降解与转化研究的发展脉络/444

三、生物降解与转化的研究主体及经典案例/447

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/450

一、关键科学问题与技术问题/450

二、发展趋势/451

第四节 相关政策建议/454

本章参文献/454

第十三章 dna 信息存储与计算/457

节 科学意义与战略价值/457

第二节 现状及其形成/459

一、发展历程及现状/460

二、政策规划布局/465

三、主要研究机构与重点企业/467

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/469

一、降低信息写入成本/469

二、提升数据读取速度/469

三、提升存储规模/470

四、加快与现有存储系统融合/470

第四节 相关政策建议/472

一、 加大支持和资助力度，强化相关技术领域研发及战略布局/472

二、促进多学科研究和公私协同合作，加速成果应用转化/473

三、监管数据安全与生物安全风险/474

本章参文献/474

第十四章 糖的合成/477

节 科学意义与战略价值/477

第二节 现状及其形成/479

一、糖的化学法合成/480

二、糖的酶法合成/504

三、糖的自动化合成/506

四、糖的合成应用/507

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/516

一、关键科学问题与关键技术问题/516

二、发展方向/516

第四节 相关政策建议/520

本章参文献/521

第十五章 蛋白质的合成/545

节 科学意义与战略价值/545

第二节 现状及其形成/547

一、主要合成方法/547

二、主要应用领域/558

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/564

一、关键科学问题与关键技术问题/564

二、发展方向/565

第四节 相关政策建议/569

一、蛋白质合成前沿领域发展的资助策略/569

二、配套措施/570

本章参文献/571

第十六章 核酸的合成/583

节 科学意义与战略价值/583

第二节 现状及其形成/584

一、核酸的合成方法/584

二、功能核酸/591

三、人工基因组的合成/602

第三节 关键科学问题、关键技术问题与发展方向/608

一、当前的瓶颈问题/608

二、未来发展方向/609

第四节 相关政策建议/

本章参文献/612

关键词索引/620