合生万物 未来可期丨合成生物学研究先锋侧记（三）徐敏研究员：在“无人区”寻找新药的微光

徐敏研究员的科研之路，始于对抗生素的好奇与敬畏。本科毕业于华东理工大学后，他加入上海交通大学邓子新院士团队，投身微生物药物与功能基因组研究。博士毕业后，他将目光投向抗生素耐药机制与新药发现的交叉地带，并远赴加拿大麦克马斯特大学传染病研究所深造。

2023 年 2 月，他学成回国，加入了中国科学院天津工业生物技术研究所，而研究所也是刚刚牵头成立了合成生物学国家技术创新中心。他依托邓子新院士的“大师工作室”平台组建了自己的团队，聚焦一个看似“老生常谈”却亟待突破的命题：如何利用合成生物学技术，精准发掘并高效合成新型抗生素。

“很多人觉得传统抗生素领域‘好摘的果子’都摘完了，”徐敏研究员坦言，“但我们认为，真正的创新，不一定是从零开始，也可以是站在‘巨人肩膀’上，用新工具、新方法，看到前人未曾看见的风景。”

他选择的切入点，是糖肽类抗生素——以万古霉素为代表，曾是临床对抗革兰氏阳性耐药菌的“最后一道防线”。然而，随着耐药性的蔓延，这道防线也已告急。“它足够成功，意味着它的药效和安全性经过了长期验证；它面临挑战，意味着我们有改进和超越的空间。”徐敏研究员说，“我们希望通过对这类抗生素的结构改造、新衍生物挖掘和新作用机制解析，开发出耐药频率更低、药效更强的升级版武器。”

科研深空中的北极星，往往藏匿在极致的枯燥与挑战背后。徐敏团队面临的最大难题，是新型抗生素分子的“低丰度”与“高复杂性”。

“这些化合物在微生物发酵液中含量极低，如同大海捞针。”徐敏研究员描述道，“更难的是，它们的结构极其复杂，尤其是糖肽类抗生素，分子量大、官能团多，核磁共振信号严重重叠，就像一幅被打乱的拼图，每一块都长得差不多。”

一次关键的攻坚，持续了近十年。团队发现了一种靶向核糖体的全新抗生素，初步分析显示其含有 50 多个高度相似的组分，极性相近，分离与鉴定难度极大。“因为这项研究，我们送走了好几届博士后。”徐敏研究员笑言。

面对这一“硬骨头”，团队采用了“组合拳”策略：首先利用高分辨质谱精确测定分子量，通过串联质谱分析碎片离子，初步推断二维结构；再结合酸/碱水解等化学手段，逐步拆解分子，辅以核磁共振技术，最终像考古学家复原文物一样，将完整的分子结构拼凑出来。

“没有高灵敏度、高分辨率的分析仪器，这种‘拨云见日’的工作根本无从谈起。”徐敏研究员特别强调。在这一过程中，安捷伦的技术平台，特别是液质联用飞行时间高分辨质谱技术，为团队提供了关键的“眼睛”，让那些隐藏在复杂背景中的微弱信号得以被捕捉和解析。

结构解析是第一步，阐明作用机制是接下来的关键。这个全新的抗生素，其靶点是什么？如何与细菌相互作用？这些问题没有现成答案。

“我们自己是边做边学。”徐敏研究员坦言，“这种高度新颖的课题，单靠一个团队闭门造车是行不通的。”

接着，一场跨越国界的“协同作战”展开。徐敏研究员博士后训练所在团队与美国伊利诺伊大学、德国汉堡大学的同行携手，利用冷冻电镜、toeprinting、无细胞体外转录翻译等技术，最终成功解析了该抗生素与核糖体的复合物结构，揭示了其独特的结合模式、抑菌机理和抗性机制。

徐敏研究员与安捷伦的渊源已久。从研究生时期接触其仪器，到海外工作持续使用，再到如今获得 ACT-UR 项目支持开展新型糖肽抗生素研究，双方的合作已从“工具使用者”发展为“创新共同体”。目前，团队在该项目支持下已发表两篇高水平论文，并有多项成果在研。

面对未来，徐敏研究员的目光坚定而清醒。他深知，从实验室的发现到临床应用的药物，还有漫长的路要走。但他更相信，每一次在“无人区”的探索，都在为人类的健康防线添砖加瓦。

他对团队的期待是：“成为一个团结、有战斗力的整体，产出真正有临床价值的先导分子。”他的研究版图也在拓展：除了糖肽类，团队还在探索抗代谢产物、靶向核糖体的新机制药物，以应对不同类型的耐药病原菌。

在谈及科研心得时，他总结道：“保持初衷，坚定目标，勇往直前。”他认为，在信息爆炸的时代，科研工作者更应避免盲目追逐热点，而需在自己深耕的领域进行深厚的积淀，凝练核心优势，并积极拥抱智能技术、高通量筛选等新技术，以加速研发进程。