时间很快,我们已然迎来 2023 年的尾声。
这一年,我们见证了合成生物学领域多个重大突破:“人工制糖”效率提高十倍以上;两种 HMO 成分在国内首次获批;科学家成功合成酵母所有染色体......
这一年,各地也陆续推出相关政策:美国白宫发布生物制造发展目标;英国投入 20 亿英镑推动工程生物学发展。纵观国内,目前已有广东、北京、上海、天津等多个省(区市)出台了有关合成生物学的规划和意见......
同样,这一年也是合成生物学发展的第三个“十年”,该领域正逐步进入从技术考验到综合实力的比拼。打通上下游全产业链布局,逐步形成全链路的平台能力,或更有利于推动产业的可持续发展。
2023 年 12 月 20 日,《麻省理工科技评论》中国联合态创生物举办了“平台化加速产业化,开启合成生物新未来”线上交流会。本次会议邀请到了学术界及产业方的代表。
大会开始,DeepTech 高级分析师宋冰冉首先针对双方联合发布的《2023 合成生物全链路平台能力建设研究报告》作出解读。
宋冰冉通过《麻省理工科技评论》22 年来发布的“全球 10 大突破性技术”导入,梳理出合成生物领域发展脉络,介绍了合成生物全链路平台能力建设的核心能力——技术平台能力、规模化生产能力、多品种产业化能力、多元化合作能力。同时展示了将平台能力串联的相关产业链。全链路平台能力建设的核心目标为“提高合成生物学的应用效率、扩大应用范围和加速产业化进程。通过构建全面的产业核心能力,合成生物学能够更好地满足多产品多行业多领域的产业需求,推动创新和可持续发展。
南京工业大学教授、博士生导师信丰学教授带来“合成生物学助力类胡萝卜素酵母的开发与应用”主题演讲。他从酵母细胞工厂创制、发酵工艺优化及功效评估和产品开发三方面介绍了类胡萝卜素抗氧化饲用酵母研究思路,通过合成生物学技术实现微生物联产类胡萝卜素和蛋白,起到减抗(抗生素)和蛋白替代的作用,推动绿色养殖高质量发展,解决饲料原料供给“卡脖子”难题。
同时,信丰学也介绍了产业化应用的三方面工作,包括利用废弃秸秆等合成生物基塑料单体;人工混菌降解餐厨垃圾,生产有机肥;以及饲料添加剂虾青素的生产及应用。
江南大学生物工程学院教授、博士生导师吴俊俊,带来主题演讲“合成生物学与多学科交叉整合构建新型细胞工厂”。他首先分享了中链脂肪酸的微生物制造,主要通过两种方式达到高效生产的目的,包括群体感应系统的仿生生物学相结合,以及通过总微生物组进化数据库挖掘新基因或基因簇。
另外,吴俊俊还以超强细胞修复蛋白的合成生物学制造为例,阐述了合成生物技术对生物活性原料底层创新的驱动。
上海科技大学助理教授、研究员李健,带来主题演讲“无细胞合成生物学驱动高效生物合成”。无细胞合成被认为是一种新的生物制造技术方向,李健分别介绍了利用无细胞体系进行复杂天然产物的从头全合成;以及利用无细胞体系进行体外高附加值化合物的合成。
他也展望了无细胞合成生物学的产业应用。李健认为,其潜在方向包括无细胞合成高价值蛋白,如抗体等医药蛋白;无细胞快速合成与筛选平台的搭建,用于发现新型目标产物;无细胞代谢工程用于高效生物合成,如复杂天然产物与高附加值化合物。
态创生物首席科学家吴奕瑞博士/教授,带来主题演讲“产业化破局之路:合成生物平台与开放共创”。他系统介绍了态创如何将实验室成果产业化,以及如何实现产业化全链路布局,共建合成生物产业生态。首先,吴博士从技术力、生产力、产品力以及市场力等板块详细介绍了态创的合成生物平台;其次,他分别从医、食、美、安几个方面分享了态创目前的产业应用布局:包括为国际知名药企定制疫苗佐剂,助力角鲨烯产品的绿色迭代;与知名调味品品牌联合研发,打造 AI 模型预测挖掘与开发抗菌肽产品;通过微液滴技术为美妆伙伴新产品赋能,将小分子肽透皮吸收率提升约 50%;通过联袂央企研发生物燃料新工艺,助力国家能源安全和双碳目标......
作为在行业内率先实现研产销一体化、全产业链布局、可持续发展的企业,态创生物也开放整合产学研资源,助力成果转化和商业落地。吴博士也表示,态创合成生物平台链接了高校、研发型企业以及传统发酵企业,会在其中扮演参与者角色或作为桥梁,加速实现实验室成果产业化过程,同时也通过原料供应和技术创新,助力发展低碳、可持续性的“生物经济”。
本次大会还围绕“构建合成生物产业新生态”议题举办了圆桌讨论,参与嘉宾包括江南大学生物工程学院院长、教授、博士生导师刘龙,中科院大连化学物理研究所研究员、博士生导师周雍进,兰州大学萃英三级特聘教授、兰州大学先进水处理创新研究院院长、中巴生物质能源国家联合实验室副主任李祥锴,天津大学化工学院副研究员、硕士生导师李锋,态创生物首席科学家吴奕瑞博士。DeepTech 高级分析师王康担任圆桌主持人。
嘉宾们首先结合各自的研究领域,讲述了近年来推动合成生物学发展的重大突破,如基因编辑工具的更新迭代,基于人工智能的蛋白质设计,以及国家在相关方面审批速度的加快等。
针对科研成果在落地过程中遇到的阻碍,刘龙指出,应该在前期菌株构建时就考虑后期工业化的问题,否则可能会出现中试、量产等环节难以复现的情况;周雍进则表示,科学家更关注科研问题本身,希望在选品方面能和企业有所交流。其次,高校与企业应该在合作中充分协同,互相配合,促进成果高效转化;李祥锴从政策方面出发,他希望在政策上有所突破,让更多如合成益生菌等创新产品有准入空间;李锋分别从产研脱节、产业转化率低、产业转化难三个方面进行论述。
作为企业方代表,吴奕瑞博士分享了态创助推合成生物成果转化和商业落地的实践。他表示,除以市场、政策等为导向的自主研发之外,态创也会利用自有平台技术协助更多的科研成果落地,结合公司研产销一体化的优势,针对不同合作伙伴的需求提供对应的解决方案和全链路服务。
围绕圆桌主题,各位专家分别探讨了如何构建一个更有利于合成生物产业发展的新生态。
刘龙表示应加强产研之间的合作,优势互补,让高校完成 0-1,企业帮助完成 1-10、10-100 的工作;周雍进表示,相关政策法规的制定和发布会引导合成生物学的发展,他建议业内应该形成良性竞争,产研之间积极互动沟通;此外,应该更加客观科学地描述合成生物学,不要过度炒作,让其有序健康地发展;李锋从政策引导、基础设施建设、人才培养、提升原创能力等方面展开讨论。“目前,科学技术发展速度远超技术转化的速度,人才培养工科理科化严重。希望能够出台促进产业化落地的相关政策,高度关注转化研究,解决产业实际问题,从产学研结合、考核体系、奖励措施、期刊出版、项目资助方面加强引导”。
最后,嘉宾们对于 2024 年合成生物学相关技术或产业的发展,也表达了各自的期待。重点强调以政策引导为基础,在政府支持下,期待合成生物学有更进一步的发展。
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