Matthew Chang 博士
以分子生物学为技术安捷伦帮助研究人员应对合成生物学研究中的基本挑战Matthew Chang 致力于将生物学转化为让全人类都能受益的技术。 他本人和其他生物学家都认为实现此目标的最佳方式是建立类似于能使电子工程师们利用现成组件组装整台计算机的电子学标准的统一生物学标准。 生物工程师需要的不是组装计算机，而是希望通过组建细胞工厂生产有价值的化学品和药品。他们更希望通过创造治疗细胞来治疗癌症、糖尿病以及其他疾病。 Chang 说：“此时此刻最让我感到兴奋的是合成生物学能够变得更系统、更经济且更高效。” Chang 在新加坡国立大学 (NUS) 教授生物化学，并负责一项名为 NUS 临床与技术创新合成生物学 (SynCTI) 的跨学科研究项目，项目成员包括来自 15 个国家/地区的 60 名研究人员（其中有化学家、生物学家、临床医生和医学博士）。他团队目前的项目主要涉及通过重组微生物应对人类健康、环境修复和生化生产中遇到的各种挑战。 Chang 的实验室配备了多种安捷伦仪器（包括气相色谱仪和高效液相色谱仪与最先进质谱仪的联用系统）以确保这些新的微生物系统能够精确发挥出它们的设计用途。 与安捷伦科学家有着长期合作的 Chang 认为：“在我看来，安捷伦在这个领域具有世界领先的专业技术。”
测试是工作流程的最后阶段，Chang 希望看到世界各地的科学家团体在开展合成生物学研究时实现标准化。 他说：“这一团体所面临的问题之一是选择太多。如果你观察 10 个实验室，他们可能采用 10 种不同的标准。” Chang 指出，这个领域中的研究人员没有采用始终相同的流程，甚至描述研究内容的术语都无法始终保持一致。 他认为：“这使不同实验室和不同学科之间人员的信息共享变得十分困难。” 例如生物工程中的第一步：从一个生物体上切割一个 DNA 片段并将其转移到另一个生物体上。研究人员可以从大量切割酶中选择一种来完成这项工作。而 Chang 和许多生物学家则希望将这一选择范围缩小到少数几种。 “我们正试图让所有生物学家选择一组标准切割酶。通过使用相同的标准，我们可以共享大量信息并将生物工程的研究进展速度提升到一个新的水平。我们还相信，通过这种方式可以降低各种研究项目的相应成本。”
对 Chang 而言，电气工程为合成生物学的发展提供了恰当的比喻。 “作为电气工程的基础，我们对物理学的理解已经变得标准化和普遍化，因此可以有效利用其构建我们每天使用的多种不同的电子设备。”他如是说。 想一想移动电话的构造，其组成部件包括晶体管、半导体、电路板、麦克风、扬声器、放大器、存储芯片...... 他谈道：“在实现过程中会涉及到多个不同的专业领域，但组装这些部件的人并不需要完全理解每个部件的物理学基础。同样的，生物学也非常复杂，但我们能否将生物工程中涉及到的一些复杂性抽象化提取出来？我们能否想出一些过程去屏蔽一些复杂性？” Chang 认为：“通过在合成生物学研究中采用统一的标准，研究人员应该能够建立一个特征明确的生物部件库，这个库类似于电子产品中使用的一组现成部件。” 他说：“通过这种方式，在不久的将来，我们可以将库中的组件仅仅通过混合和匹配，便能有效构建全新的不同生物系统。” 这意味着 Chang 的国际团队及其他类似团队可以加快新生物系统的开发速度，从而解决疾病和其他迫在眉睫的问题。 |
 Matthew Chang 博士
生物化学系副教授，杨潞龄医学院 |
代表性出版物
Synthetic yeast genome reveals its versatility. Engineering microbes for targeted strikes against human pathogens. Reprogramming Probiotic Lactobacillus reuteri as a Biosensor for Staphylococcus aureus Derived AIP-I Detection. Rewriting the Metabolic Blueprint: Advances in Pathway Diversification in Microorganisms. Using Accurate Mass Gas Chromatography-Mass Spectrometry with the MINE Database for Epimetabolite Annotation. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the overproduction of short branched-chain fatty acids. |