21世紀經(jīng)濟報道記者 季媛媛 實習(xí)生許哲 上海報道

(資料圖)

近年來，合成生物學(xué)的發(fā)展已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注和研究。一方面，越來越多的科學(xué)家和研究機構(gòu)開始將注意力集中在合成生物學(xué)的研究上，不斷探索其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用前景。另一方面，各大投資機構(gòu)也開始密切關(guān)注合成生物學(xué)領(lǐng)域的最新動態(tài)。

據(jù)SynBioBeta統(tǒng)計，2018-2022年中國合成生物學(xué)一級市場共完成了1039個投融資事件。其中，擎科生物、迪贏生物、恩和生物、藍晶微生物、微構(gòu)工場、森瑞斯等企業(yè)相繼完成融資。值得一提的是，藍晶微生物以B系列19億元的融資額刷新了國內(nèi)一級市場合成生物領(lǐng)域的融資記錄。

此外，過去一段時間，美國、英國、歐盟和中國等不斷加大合成生物學(xué)的頂層布局、技術(shù)投入和政策支持，該領(lǐng)域已然成為未來大國博弈的戰(zhàn)略制高點。而基因測序、編輯和合成，人工智能等基礎(chǔ)研究和底層技術(shù)的突破以及其成本迅速下降，為合成生物學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化打開了新格局。

在國內(nèi)，根據(jù)官方公開信息，全國有18個省（市）將“合成生物”寫進“十四五”規(guī)劃，分別從平臺建設(shè)、技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面，規(guī)劃了合成生物學(xué)的發(fā)展路徑。

安捷倫全球副總裁兼大中華區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理楊挺對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，合成生物學(xué)是一個非常有發(fā)展前景的研究領(lǐng)域，其正在掀起第三次生物技術(shù)革命，科學(xué)成果將為所有人帶來巨大的價值。加之生物科技領(lǐng)域現(xiàn)有研究正面臨多項挑戰(zhàn)，而合成生物學(xué)技術(shù)將發(fā)揮重大作用。

在生物技術(shù)的快速發(fā)展，疊加國家宏觀戰(zhàn)略和政策的指引支持背景下，如何在風(fēng)口下領(lǐng)跑合成生物賽道，迎來爆發(fā)式增長？

合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展步伐加快

隨著科技的發(fā)展，合成生物學(xué)（syntheticbiology）作為一門新興學(xué)科正在受到越來越多的關(guān)注。近年來，合成生物學(xué)的研究成果在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，為人類社會的發(fā)展做出了巨大的貢獻。

中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院副院長、深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院院長劉陳立對21世紀經(jīng)濟報道表示，借力技術(shù)驅(qū)動，目前合成生物學(xué)在各個領(lǐng)域都在突破，但更多我們稱之為合成生物學(xué)技術(shù)，即一系列技術(shù)的統(tǒng)稱。合成生物學(xué)作為一個交叉學(xué)科，在實際研究中通常對其在廣義和狹義的含義進行界定。

廣義的合成生物學(xué)指通過構(gòu)建生物功能元件、裝置和系統(tǒng)，對細胞或生命體進行遺傳學(xué)設(shè)計、改造，例如我們所熟知的酶工程、生物工程，均屬于廣義的合成生物學(xué)范疇。而對其狹義內(nèi)涵的理解則涉及更大范圍的改造尺度，包括設(shè)計、合成、測試、學(xué)習(xí)閉環(huán)的核心理念。

“合成生物學(xué)誕生至今有二十多年，但它還是一個非常年輕的學(xué)科。而我們正在積極推動的定量合成生物學(xué)是一個新的交叉領(lǐng)域，是更年輕的一個方向，正處于初期的發(fā)展階段。”劉陳立向21世紀經(jīng)濟報道記者介紹，“以動態(tài)視角看合成生物學(xué)這一學(xué)科的發(fā)展，其未來是有無限可能。”

一方面，在國家層面，政策機遇的疊加無疑會帶動我國整個合成生物學(xué)研究領(lǐng)域的加速發(fā)展。“十四五”規(guī)劃中明確表示要發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在“發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”中，聚焦新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)；另一方面，推動生物技術(shù)和信息技術(shù)融合創(chuàng)新，加快發(fā)展生物醫(yī)藥、生物育種、生物材料、生物能源等產(chǎn)業(yè)，做大做強生物經(jīng)濟。且在國家發(fā)改委印發(fā)的《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》中，合成生物學(xué)也曾被多次提及。

在相關(guān)支持政策接連出臺后，我國推動整個合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐加快。

中科院深圳先進技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所研究員羅小舟對21世紀經(jīng)濟報道介紹，合成生物學(xué)的應(yīng)用就像是一門工程生物學(xué)，“我們借鑒了工程學(xué)的理念形成了現(xiàn)在‘設(shè)計+構(gòu)建+測試+學(xué)習(xí)’的合成生物學(xué)基于儀器的研究范式。”

具體而言，在設(shè)計層面，聯(lián)動通過儀器測量積累的數(shù)據(jù)和軟件在此基礎(chǔ)上更精準的預(yù)測能力；在構(gòu)建層面，在DNA/RNA合成之后對細菌進行改造的過程中引入更多的自動化儀器，包括細胞的轉(zhuǎn)化、同步、生化分析等；在測試層面，基于質(zhì)譜、色譜或組學(xué)的方法等，比如利用酶標儀去測一下熒光或紫外；學(xué)習(xí)層面，發(fā)揮軟件的輔助作用。

此外，合成生物領(lǐng)域的經(jīng)濟價值和市場活躍度較高，具有廣泛的應(yīng)用前景。安捷倫大中華區(qū)行業(yè)拓展與應(yīng)用創(chuàng)新團隊經(jīng)理安蓉認為，在中國，近年來從研究領(lǐng)域、整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的互動、投資的活躍度來看，合成生物學(xué)的市場活躍度正在不斷提高。

目前，合成生物在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，且市場需求量不斷增加。

羅小舟向表示，合成生物學(xué)應(yīng)用范圍其實是較為廣闊的，實驗室自動化也得到了廣泛運用。合成生物學(xué)可以應(yīng)用于合成酶或者合成小分，還能夠在醫(yī)藥研發(fā)、新型療法研究中體現(xiàn)應(yīng)用價值。

實際上，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域或制藥領(lǐng)域，除了簡單生產(chǎn)一些醫(yī)療用的蛋白或小分子外，合成生物學(xué)也更廣泛地應(yīng)用于新型療法突破、指導(dǎo)菌群藥物的使用等方面。

實驗室自動化目前已經(jīng)得到廣泛運用，這是由于其在提高實驗的效率和準確性、降低實驗成本等方面具有相當?shù)膬?yōu)勢。隨著個性化醫(yī)療（PersonalizedMedicine）的深入，對實驗室自動化的需求大幅增加，21世紀經(jīng)濟報道記者了解到，個性化醫(yī)療又稱精準醫(yī)療，是一種考慮了個人基因、環(huán)境和生活方式差異的疾病預(yù)防和治療的創(chuàng)新方法，旨在正確的時間為正確的患者提供正確的治療。

技術(shù)層面難題亟待突破

在技術(shù)不斷進步的基礎(chǔ)上，合成生物學(xué)逐漸成為新興的投資熱點。麥肯錫公開數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2025年，合成生物學(xué)與生物制造的經(jīng)濟價值將達到1000億美元，未來全球60%的物質(zhì)生產(chǎn)可通過生物制造方式實現(xiàn)。

然而，國內(nèi)外在合成生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展差異巨大且難以形成合力，同時還有技術(shù)層面的難題亟待解決。

“以基因編輯技術(shù)為例，一項底層技術(shù)帶來的應(yīng)用是多樣的，比如在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都可以用到基因編輯，所以是源自科學(xué)目標的驅(qū)動，帶來了系列技術(shù)的開發(fā)，然后帶來產(chǎn)業(yè)的集群化和發(fā)展，這是線性的關(guān)系。”劉陳立解釋道，“但當聚焦糧食、能源等問題，因為其以產(chǎn)業(yè)為出發(fā)點，所以建立國際合作是不容易的，且當前食品產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)等受各自國家保護，因此很難形成全球的合力。”

楊挺也向21世紀經(jīng)濟報道記者表示，當前國內(nèi)在合成生物學(xué)市場由于涉及高通量的分析測試，主要面臨兩大技術(shù)層面的難點，一個是標準化，一個是自動化。

楊挺提及，關(guān)于合成生物學(xué)的應(yīng)用，國外可能在醫(yī)藥行業(yè)會有比較多的突破，而國內(nèi)更多體現(xiàn)在化工領(lǐng)域。但實際上，中國醫(yī)藥領(lǐng)域的一些頭部企業(yè)也在加快對合成生物學(xué)層面的探索，合成生物學(xué)對其來說已經(jīng)成為剛需。考慮到政策環(huán)境、能源的要求等，這些企業(yè)面臨著更大的壓力，因此在技術(shù)層面實現(xiàn)突破十分必要。同時，面臨降本增效的壓力，以及環(huán)境友好的挑戰(zhàn)，食品行業(yè)企業(yè)同時也在如何實現(xiàn)技術(shù)探索和突破，代替產(chǎn)量低且影響環(huán)境的微生物發(fā)酵的方式。

與此同時，合成生物學(xué)被認為打破了傳統(tǒng)以DNA為遺傳基礎(chǔ)的自然進化歷程，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的以生物進化的自然法則為基礎(chǔ)的生命倫理，也給不同國家、不同區(qū)域、不同信仰、不同群體的人帶來了差異化的生物倫理思考。

因此，更多學(xué)者將合成生物學(xué)認定為下一代生物技術(shù)。

劉陳立進一步表示，合成生物學(xué)不同于酶工程、生物工程等概念，第一，合成生物學(xué)需要理性的或半理性的設(shè)計；第二，合成生物學(xué)需要更大尺度的改造；第三，合成生物學(xué)面臨標準化、模塊化要求。

當前，合成生物學(xué)在國內(nèi)外都處于發(fā)展階段，還需要多方支持、形成合力。在此方面，據(jù)21世紀經(jīng)濟報道了解，上海合成生物學(xué)將以浦東創(chuàng)新突破為核心，打造“一核一帶多點”的合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)空間布局。

上海市經(jīng)信委生物醫(yī)藥處方面也表示，上海將在合成生物學(xué)領(lǐng)域加大人才引培力度，搭建亞太科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院，探索政策法規(guī)的科學(xué)監(jiān)管，加強示范性應(yīng)用推廣，并強化金融杠桿功能。

在多方合力之下，合成生物這一投資新風(fēng)口能否突破技術(shù)壁壘，推動人類跨入生物科技的新紀元，還需時間驗證。

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