中國合成科學(xué)2035發(fā)展戰(zhàn)略

目錄
總序/i
前言/vii
摘要/xi
Abstract/xvii
第一章 總論/1
第一節(jié) 合成科學(xué)的核心內(nèi)涵與意義/1
第二節(jié) 合成科學(xué)的發(fā)展歷程與趨勢/2
第三節(jié) 我國合成科學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問題與發(fā)展方向/6
一、關(guān)鍵科學(xué)問題/6
二、發(fā)展方向/7
第四節(jié) 合成科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的相關(guān)政策建議/8
第二章 仿生反應(yīng)/10
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/10
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/11
仿生離子型反應(yīng)/13
二、仿生自由基反應(yīng)/20
三、仿生協(xié)同反應(yīng)/26
四、仿生雜原子轉(zhuǎn)移反應(yīng)/32
五、仿生光化學(xué)反應(yīng)/37
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/42
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/43
本章參考文獻(xiàn)/44
第三章 仿生催化/54
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/54
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/55
一、催化中心的模擬/57
二、蛋白質(zhì)骨架的模擬/113
三、小結(jié)/117
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題與發(fā)展方向/118
一、關(guān)鍵科學(xué)問題/118
二、重要發(fā)展方向/119
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/120
本章參考文獻(xiàn)/120
第四章 仿生天然產(chǎn)物合成/153
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/153
一、推動(dòng)具有藥用價(jià)值天然產(chǎn)物的高效合成/154
二、揭示生物活性天然產(chǎn)物的生物合成途徑/155
三、促進(jìn)天然產(chǎn)物的分子功能探索與利用/155
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/156
一、仿生合成百年掠影/156
二、仿生合成中的碳正離子化學(xué)/157
三、仿生合成中的自由基化學(xué)/158
四、仿生合成中的成環(huán)策略/158
五、我國的仿生合成研究現(xiàn)狀/159
六、仿生策略發(fā)展的新階段/161
七、仿生合成面臨的挑戰(zhàn)/163
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題與發(fā)展方向/164
一、關(guān)鍵科學(xué)問題/164
二、優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域或重要研究方向/165
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/165
本章參考文獻(xiàn)/167
第五章 對(duì)酶進(jìn)行人工改造的定向進(jìn)化/171
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/171
一、生物催化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢/171
二、非天然酶的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的戰(zhàn)略意義/173
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/173
一、非天然酶的發(fā)展歷史回溯/174
二、非天然酶的研究現(xiàn)狀/175
三、非天然酶國內(nèi)外發(fā)展評(píng)估/177
第三節(jié) 非天然酶的關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/179
一、非天然酶的關(guān)鍵科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)問題/179
二、非天然酶的發(fā)展方向/181
第四節(jié) 非天然酶的發(fā)展政策建議/182
本章參考文獻(xiàn)/183
第六章 酶催化反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的活性分子合成/188
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/188
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/189
一、活性天然產(chǎn)物的化學(xué)— 酶法合成/190
二、活性天然產(chǎn)物的異源— 化學(xué)合成/203
三、酶催化反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的小分子藥物合成/206
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/215
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/217
本章參考文獻(xiàn)/217
第七章 生物合成化學(xué)—新酶學(xué)機(jī)制與途徑解析/222
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/222
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/227
一、分子骨架的生物合成模式/227
二、合成修飾過程中的化學(xué)/240
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/250
一、關(guān)鍵科學(xué)問題/250
二、關(guān)鍵技術(shù)問題/251
三、發(fā)展方向/252
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/252
本章參考文獻(xiàn)/253
第八章 組合生物合成/265
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/265
第二節(jié) 研究現(xiàn)狀及其形成/266
基于生源假說的組合生物合成探索/267
二、基于基因水平開展組合生物合成/271
三、交叉融合的組合生物合成研究/275
四、新技術(shù)推動(dòng)的組合生物合成快速發(fā)展/281
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題與發(fā)展方向/289
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/291
本章參考文獻(xiàn)/292
第九章 新產(chǎn)物、新機(jī)制導(dǎo)向的基因組挖掘/299
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/299
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/301
一、基因數(shù)據(jù)的暴增為基因挖掘提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)/302
二、基因挖掘算法與大數(shù)據(jù)庫的發(fā)展/303
三、菌種資源的豐富和共享使基因組挖掘更為便捷/307
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題與發(fā)展方向/308
一、基于負(fù)責(zé)核心骨架合成的基因挖掘/308
二、基于天然產(chǎn)物骨架修飾基因的基因組挖掘/317
三、功能基因?qū)虻幕蚪M挖掘/327
四、發(fā)展趨勢及展望/334
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/335
本章參考文獻(xiàn)/337
第十章 異源生物合成/349
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/349
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/352
一、天然產(chǎn)物、工業(yè)化學(xué)品等的異源生物合成/353
二、異源生物合成的基因編輯技術(shù)/365
三、異源生物合成的底盤細(xì)胞/368
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/374
一、加深對(duì)天然產(chǎn)物生物合成途徑和代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)/374
二、 突破人工合成途徑設(shè)計(jì)及構(gòu)建，創(chuàng)建高效工業(yè)化學(xué)品異源合成微生物細(xì)胞工廠/374
三、 加強(qiáng)底盤細(xì)胞的適配優(yōu)化和發(fā)展高效率、多位點(diǎn)、低成本的基因編輯技術(shù)/375
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/376
本章參考文獻(xiàn)/376
第十一章 生物合成研究的技術(shù)、方法與策略/387
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/387
第二節(jié) 生物合成研究的相關(guān)技術(shù)方法/389
一、化學(xué)與物理學(xué)相關(guān)技術(shù)方法/389
二、生物學(xué)相關(guān)技術(shù)方法/393
三、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)/400
四、與生物合成相關(guān)的其他學(xué)科技術(shù)/405
第三節(jié) 生物合成研究的不同發(fā)展階段及其相應(yīng)策略/406
一、生物合成研究的萌芽期（1800～1920 年）/406
二、生物合成實(shí)驗(yàn)的科學(xué)確立期（1921～1970 年）/409
三、生物合成的初步發(fā)展期（1971～2000 年）/411
四、生物合成的快速發(fā)展期（2001～2020 年）/412
第四節(jié) 天然產(chǎn)物生物合成研究經(jīng)典案例分析/414
一、嗎啡的生物合成研究/414
二、托品烷生物堿的生物合成研究/417
三、他汀類天然產(chǎn)物的生物合成研究/420
四、紅霉素的生物合成研究/423
第五節(jié) 生物合成發(fā)展瓶頸與未來展望/427
一、主要瓶頸/427
二、未來展望/427
三、本領(lǐng)域中存在的重要問題和政策建議/427
本章參考文獻(xiàn)/427
第十二章 生物降解與轉(zhuǎn)化/442
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/442
一、科學(xué)意義/442
二、戰(zhàn)略價(jià)值/442
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/443
一、概述/443
二、生物降解與轉(zhuǎn)化研究的發(fā)展脈絡(luò)/444
三、生物降解與轉(zhuǎn)化的研究主體及經(jīng)典案例/447
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/450
一、關(guān)鍵科學(xué)問題與技術(shù)問題/450
二、發(fā)展趨勢/451
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/454
本章參考文獻(xiàn)/454
第十三章 DNA 信息存儲(chǔ)與計(jì)算/457
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/457
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/459
一、發(fā)展歷程及現(xiàn)狀/460
二、政策規(guī)劃布局/465
三、主要研究機(jī)構(gòu)與重點(diǎn)企業(yè)/467
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/469
一、降低信息寫入成本/469
二、提升數(shù)據(jù)讀取速度/469
三、提升存儲(chǔ)規(guī)模/470
四、加快與現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)融合/470
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/472
一、 加大政府支持和資助力度，強(qiáng)化相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)及戰(zhàn)略布局/472
二、促進(jìn)多學(xué)科研究和公私協(xié)同合作，加速成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化/473
三、監(jiān)管數(shù)據(jù)安全與生物安全風(fēng)險(xiǎn)/474
本章參考文獻(xiàn)/474
第十四章 糖的合成/477
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/477
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/479
一、糖的化學(xué)法合成/480
二、糖的酶法合成/504
三、糖的自動(dòng)化合成/506
四、糖的合成應(yīng)用/507
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/516
一、關(guān)鍵科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)問題/516
二、發(fā)展方向/516
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/520
本章參考文獻(xiàn)/521
第十五章 蛋白質(zhì)的合成/545
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/545
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/547
一、主要合成方法/547
二、主要應(yīng)用領(lǐng)域/558
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/564
一、關(guān)鍵科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)問題/564
二、發(fā)展方向/565
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/569
一、蛋白質(zhì)合成前沿領(lǐng)域發(fā)展的資助策略/569
二、配套措施/570
本章參考文獻(xiàn)/571
第十六章 核酸的合成/583
第一節(jié) 科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/583
第二節(jié) 現(xiàn)狀及其形成/584
一、核酸的合成方法/584
二、功能核酸/591
三、人工基因組的合成/602
第三節(jié) 關(guān)鍵科學(xué)問題、關(guān)鍵技術(shù)問題與發(fā)展方向/608
一、當(dāng)前的瓶頸問題/608
二、未來發(fā)展方向/609
第四節(jié) 相關(guān)政策建議/611
本章參考文獻(xiàn)/612
關(guān)鍵詞索引/620