电影《我不是药神》中一句沉痛的独白，揭示了“天价救命药”背后欧美制药企业对专利技术的垄断现实。其中，“明星抗癌药”紫杉醇因高昂的价格和稀缺的来源，令无数患者家庭陷入困境。面对这一挑战，中国科研团队以自主研发为破局关键，致力于让更多人能用上“更经济、更有效”的救命良药。中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）联手北京大学、清华大学等国内外六家权威机构，攻克了紫杉醇生物合成的瓶颈难题，打破了国外的技术封锁。近日，《科学》杂志在线发表了闫建斌研究员与雷晓光教授合作的研究成果，该团队成功揭示了紫杉醇生物合成路径中的两个缺失关键酶，并阐明了紫杉烷氧杂环丁烷这一核心结构分子的形成机制，从而全面打通了紫杉醇的生物合成路径。这一突破标志着我国在紫杉醇合成生物学领域的理论和技术已跃居世界领先地位。
紫杉醇作为一款高效低毒、应用广泛的天然抗癌药物，被誉为“明星抗癌药”，在乳腺癌、卵巢癌等多种癌症治疗中发挥了重要作用。然而，天然紫杉醇仅能从珍稀濒危植物红豆杉中微量提取，红豆杉生长缓慢且资源有限，使得紫杉醇的供应问题日益凸显。
历经数十年全球科研攻关无果，如何不依赖红豆杉而实现紫杉醇的生物合成，成为亟待解决的世界级难题。直至2021年，中国农业科学院深圳农业基因组研究所闫建斌团队绘制出国际首张南方红豆杉高质量参考基因组图谱，首次揭示了红豆杉生产紫杉醇的遗传基础，为解析紫杉醇生物合成途径奠定了基石。随后，他们通过筛选关键候选基因，在众多基因中“大海捞针”般找到了紫杉醇合成途径中的两个缺失酶——T9αH和TOT，并揭示了TOT催化氧杂环丁烷环合成的颠覆性机制。
在此基础上，研究团队采用人工异源合成策略，将这2个新发现的酶与其他7个已知合成基因相结合，在植物底盘中构建出了最短的紫杉醇前体巴卡亭Ⅲ异源生物合成路线，实现了工业化生产级别的紫杉醇合成突破。
诺贝尔奖评审委员会委员延斯·尼尔森高度评价：“闫建斌团队的这项研究揭示了一种参与重要抗癌药物巴卡亭生物合成的关键酶，这是我们在理解复杂天然产物生物合成方面的重要突破，预示着未来我们有能力大规模生产其他有价值的天然产物并研发新药。”
赵国屏院士指出，闫建斌团队的工作不仅终结了长达数十年的紫杉醇生物合成途径探索历程，而且在我国天然化合物生物合成途径解析以及人工底盘通路重构领域取得了教科书式的重大突破，展示了我国中青年科学家在合成生物学领域近二十年奋斗所达到的新高度。邓子新院士进一步强调，此研究成果实现在紫杉醇合成生物学领域的引领性原创成果的重大突破，为中国紫杉醇生物制造的自立自强打下了坚实基础，具有里程碑意义。
综上所述，中国科研团队凭借不懈努力和卓越智慧，成功破解了紫杉醇生物合成的世界难题，有望彻底改变“天价救命药”紫杉醇的生产格局，为全球癌症患者带来福音。
