第二届国际生物设计研究大会（The 2nd International BioDesign Research Conference，IBDRC2021）于2021年12月6日-17日在线举行，会议吸引了3000余学者注册参会，并邀请了50名国际知名专家做主题报告。本次会议不仅展示了生物系统设计和合成生物学领域的最新研究进展，还促进了世界各地科学家之间的交流和跨学科的合作与协作。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心徐健研究员应邀参会，并于12月10日上午做题为“Ramanome, FlowRACS and RACS-Seq: linking metabolic phenome andgenome at single-cell resolution for mining cell factories and enzymes”的报告。

会上，徐健研究员概述了功能细胞/酶资源挖掘领域所面临的机遇与挑战，并介绍了单细胞中心提出的“拉曼组”创新概念，以及基于拉曼组所进行的一系列科学探索，包括基于拉曼组与机器学习的微藻种质挖掘新技术（点击查看）、拉曼组内关联分析（IRCA）揭示代谢物转化网络（点击查看）等。

“拉曼组”（ramanome）作为一种单细胞精度代谢表型组，有三大内涵：（1）每个拉曼组是在特定条件和时间点下一个细胞群体中采集的N个单细胞拉曼光谱的集合，体现的是该细胞群体的“单细胞代谢功能集体照”；（2）每张单细胞拉曼光谱上超过1500个拉曼谱峰中，因每个峰或峰的组合均可能代表一个代谢表型（phenotype），故揭示了该细胞在该状态下的代谢表型组；（3）一个拉曼组内部的不同单细胞拉曼光谱之间具有与生俱来的异质性，而且这种细胞间差异具有重要的生物学意义。

拉曼组能在单细胞精度，定量检测细胞利用含氢、含碳等底物的代谢速率、测定各种拉曼敏感产物（色素、甘油三酯、淀粉、蛋白等）之多样性及其含量、表征细胞的环境应激性（如微生物药敏、微生物药物应激机制、肿瘤药敏性与药物应激机制等）、检测细胞之间的代谢互作、重建细胞内代谢物相互转化网络（拉曼组内关联分析；IRCA）、也可区分不同的物种。拉曼组能够测量的代谢表型范围仍在不断拓展中。
拉曼组将胞内代谢物的分子光谱定量地翻译为细胞的底物代谢、产物合成、药敏性、环境应激等关键代谢活动。因此，与转录组、蛋白组和代谢物组相比，拉曼组是一种更接近于“功能”的单细胞表型组。

同时，徐健研究员向与会专家分享了单细胞中心在单细胞分析领域，基于拉曼组概念所研发的一系列单细胞分析仪器（点击查看）。包括高通量流式拉曼分选仪FlowRACS、临床单细胞拉曼药敏快检仪CAST-R、单细胞拉曼分选-测序耦合系统RACS-Seq等。

第二届国际生物设计研究大会由美国科学促进会（AAAS）的科学合作期刊BioDesign Research期刊主办，大会主席由瓦伦西亚综合系统生物学研究所Alfonso Jaramillo教授、橡树岭国家实验室Xiaohan Yang高级研究员和BioDesign Research期刊执行主编程宗明教授共同担任。会议旨在展示生物系统设计与合成生物学领域的最新成果和研究进展，促进国内外专家的交流与跨学科合作，促进学术界与行业之间的互动，便于研究生和博士后学习。