有着“第三次生物技术革命”之称的合成生物学，已在持续了两年的新冠疫情中悄然建功立业。记者从日前在华东师范大学举行的上海合成生物学创新战略联盟2022工作年会暨学术交流论坛上获悉，通过新型蛋白质分子设计技术，分子诊断中的“无名英雄”蛋白酶K在新冠病毒检测中得到大规模应用，累计供应近1亿人份。
目前，世界各国正竞相在合成生物学领域制定发展路线图，而上海作为我国合成生物学的发源地，正通过聚焦医药、医疗、环境等大健康领域，面向医药健康等国家重要战略领域，以解决人工生物合成系统重大科学问题和关键共性技术，整合上海市及长三角创新优势力量，构建产学研协同链条，服务和支撑我国生物产业变革，助力上海全球科创中心建设。
仅十年，各国“战略布局”图从空白到画不下
采用工程化理念、对生物体进行有目标的设计、改造，乃至重新合成，创建赋予超越自然功能的人造生命体系，合成生物学是催动原创突破、学科交叉融合的前沿学科，已成为继“DNA双螺旋发现”所催生的分子生物学革命、“人类基因组计划”实施所催生的基因组学革命之后的第三次生物技术革命。它被《自然》《科学》等国际顶尖科学期刊，以及多国智库评为十大颠覆性技术，已成为新一轮国际生命科学技术研究的前沿焦点和必争之地。
中、英、美三国是在合成生学领域最早布局、规划最多的国家。2012年，英国在全球最早确定了发展合成生物学的路线，并建立了合成生物学研究中心和产业转化中心，继而发布2016年合成生物学战略计划。中国紧随其后，也开始了在合成生物学领域的探索，“973”“863”均给予合成生物学项目资助。早在2008年，中科院合成生物学重点实验室就在上海成立；2015年上海合成生物学创新战略联盟创建；2019年，华东师大成立医学合成生物学研究中心。
上海合成生物学创新战略联盟2022学术交流论坛现场（查莎/摄）
欧盟于2014年发布欧洲合成生物学路线图，德国、荷兰、瑞士、日本、新加坡等纷纷成立合成生物学研发机构，并给予数千万美元的经费资助。2021年，美国在《创新与竞争法案》中，将合成生物学列为关键竞争技术。
多年来，中国科学院上海营养与健康研究所研究员熊燕所在团队，一直跟踪全球合成生物学发展，并汇聚成一幅全球主要国家（地区）合成生物学战略布局图，“十年前，这幅图还几乎一片空白，而现在已经画不下了！”这无疑从一个侧面反映了合成生物学发展的迅猛势头。
投资增幅迅猛，“全球值得关注企业”中国9家
中科院院士、中科院分子植物科学卓越创新中心研究员赵国屏是中国合成生物学最早的发起人之一。曾经四处为合成生物学“鼓与呼”的他，如今被投资人紧追不舍，合成生物学俨然已成为风投关注的一大热点。
截至2019年，全球合成生物学公司已经超过730家。2020年，全球合成生物学领域企业获得投融资78亿美元，是2019年的2.5倍。在2021年，仅第三季度，投向合成生物学初创企业的资金高达61亿美元，增幅高达33%。而且，融资阶段已从早期向A轮、B轮转移——合成生物学在健康和医药领域的投融资增长远超其他领域。
在这一轮生物技术革命中，中国表现出了强劲的发展势头。早在2007年，中国团队就首次参加了国际基因工程机器大赛（iGEM），国家科技部2012年发布了合成生物学路线图，国家“十四五”规划又将合成生物学列入科技前沿领域攻关方向。
早在2012年，中国在该领域的论文已超过英国跃升至世界第二位。在产业方面，根据2020年12月工程生物产业数据分析平台发布的“全球最值得关注的50家合成生物学企业”榜单，中国企业占有9席，主要集中在长三角、京津冀、深圳等地。
但在赵国屏看来，合成生物学区别于其他传统生命科学的核心，是其“工程学本质”。技术要最终得到市场的认可，必须要有能够盈利的产品。因此，仅仅得到融资追捧还不够，作为一种“使能技术”，合成生物学必须要在市场上有产品、能够为国计民生解决重大问题。
突破学科产业发展瓶颈，上海需未雨绸缪
上海合成生物学创新战略联盟自2015年创建以来，目前上海已形成以7位院士领衔、数十位领军人物和青年精英的研究群体，成为中国，乃至世界合成生物学领域的一支重要研究力量。
在交流论坛上，中国科学院院士、上海交通大学微生物代谢国家重点实验室教授邓子新提到，继酵母单染色体构建与微生物药物创制等取得突破性进展后，上海近年又在DNA硫修饰与生物诊疗、超级分子催化机器、合成基因线路与精准治疗、智能细胞药物工厂、光遗传学与疾病治疗、基因编辑新工具及基因治疗等研究领域取得了骄人成绩，整体进入国际合成生物学竞争快车道，推动了合成生物学在科学探索和产业应用的发展。
邓子新院士在论坛上做报告（查莎/摄）
然而，就在合成生物学发展火热的当下，不少学者认为更需要冷静下来，思考未来发展的瓶颈及其应对之策。邓子新透露，目前上海正通过生物元件进化与功能定制、生物合成新途径的创建、智能应答细胞基因线路设计合成等任务，搭建合成生物学设计、基因编辑组装、高通量化合物筛选、生物制造工艺优化等高技术平台，聚焦合成生物学研究范式、策略和方法创新，孕育领域新理论，从而形成若干重大成果，推动合成生物学朝着智能设计、高效运行的方向发展，最终发挥出颠覆性技术的威力，打造合成生物学品牌，服务上海科创中心，推动我国医药、健康、环保等领域的技术变革。
作者：许琦敏
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