转基因酵母合成大麻素

大麻从健康产业转向进入食品产业的潜力巨大。大麻未来的生产设施可能与精酿啤酒厂更类似，而不再是种植园 ——甚至可能植物本身也将被抛弃。

这项研究可能有助于使这些组成部分更便宜、更广泛地应用于医疗和娱乐（这些成分若由植物产出只能产出相对较低的产量），而且也有可能避开传统大麻市场的一些常见限制，比如极高的能源需求和复杂多变的法律环境。

随着医用大麻及娱乐大麻合法化的推进，大麻合法市场预计在2025年达到1660亿美元。根据CB Insights的数据，全球相关大麻创业公司2017年吸引5.93亿美元的资金，与2014年的1.21亿美元投资相比增幅接近5倍。

2018年11月1日起，英国政府批准医用大麻，英国国家卫生系统(National Health System)开始向有处方的患者出售相关药物。

2017年，大麻提取药物在德国合法，患有多发性硬化症和其他严重疾病的人可以凭处方合法获得该药。

在美国，医用大麻在33个州是合法的，但根据全国州立法机构会议(National Conference of state)的数据，各州的法律对允许吸食大麻的范围有所不同。

2018年10月，加拿大将娱乐性大麻合法化，这直接导致了大麻种植人数的增加。

生物合成改变你我的思考方式

“替换以后许多公司一直有的一个想法，但我从未见过能做成这样的。”加州大学欧文大麻研究所（Irvine’s Institute for the Study of Cannabis）所长丹尼尔·皮奥利（Daniele Piomelli），他没有参与这项研究，“这似乎是向前迈出的一大步。”

在过去的几年里，生物合成 —— 在活物细胞中生产复杂分子的过程渐进取得了进展，并以此满足了对于“不可吸入式”大麻产品的旺盛需求，比如掺杂THC成分的零食和注入了CBD成分的油。一部分美国和加拿大的公司已经开始申请大麻素生产的酵母、大肠杆菌和其他容易操作的微生物的专利，通常也对他们的研究保密以此来保持他们的商业优势。

悉尼大学的一个化学家塞缪尔·班斯特（Samuel Banister），来自兰伯特大麻素治疗倡议机构（Lambert Initiative for Cannabinoid Therapeutics），他也没有参与这项研究，但他说《自然》杂志首次公开披露了用酵母生产大麻素，并且在商业层面可行的全部过程，他认为这项工作还可以为酵母合成其他大麻素（除了THC和CBD以外）做铺垫，这些大麻素有100多种类别，将来也有望被用于医疗场景，但通常在大麻植物中只有较低的含量。

伯克利科学家的新研究集中在鉴定一种大麻酶，这种酶可以转化到酵母DNA中，从而将糖代谢成大麻素，而不是酒精和二氧化碳。多亏了一个庞大的大麻DNA公共数据库，科学家们已经确定了几十种这类酶的侯选物，只是很少可以和酵母DNA相匹配并且产生大量大麻素，与此同时不会对最终产品造成负面影响的。

无论哪种方式，生物合成都将改变我们的思考方式 —— 关于如何才能“嗨”起来。

回顾历史，早在20世纪20年代，加拿大医生Banting和他的助手Best从狗的胰腺中提取胰岛素，次年成功应用于糖尿病患者。当时，胰岛素都是从猪、牛等家畜的胰腺中提取而得，可谓“纯天然绿色药物”。

但是，每吨动物胰腺中能提取的胰岛素不到5克，产量太低，价格昂贵，远不能满足广大糖尿病患者的用药需求。另外，与人胰岛素相比，动物胰岛素在氨基酸组成和结构上存在细微差别。作为一种外来异体物质，会受到人体免疫系统的排斥，造成药物抵抗、效价降低。1965年，中国的科学家在世界上首次合成了具有生物活性的牛胰岛素，开启了人工合成胰岛素的新纪元。

“我们早已不再从动物身上去获取生产胰岛素的原料，而大麻这种植物也不太可能成为大麻素工业化的生产方向之一。”班斯特说，“如果大公司想进入大麻领域，我认为他们会朝我们研究的这个方向发展。”