江蘇省合成生物學發展現狀及優化路徑研究

薛曉明 梅志敏

江蘇省科學技術情報研究所 江蘇 南京 210000

引言

合成生物學是一門結合了生物學、基因組學、信息學、工程學分等多學科領域的學科，該技術以基因組和生物化學為基礎，利用生物學和工程學原理，綜合運用生物物理、生物化學等技術，構建具備生命活性的細胞、生物器件及生物系統[1]。作為21世紀生物領域顛覆性創新和學科交叉融合的前沿技術代表，在生物醫藥、化工材料、食品農業等領域都具備廣闊的應用場景，全球主要國家與地區針對合成生物學展開系統研究，產生了很多具備領域特點的理論、技術與應用實踐[2-3]。

江蘇省擁有豐富的科教創新資源和規模領先的先進產業集群，具備發展合成生物技術的人才與產業基礎。此外，江蘇省土地資源有限，生態有待優化，在雙碳背景下產業轉型升級迫在眉睫，迫切需要合成生物等先進技術賦能發展。

1 國內外合成生物學發展現狀

近年來，合成生物學受到全世界的高度重視，全球主要國家政府、組織持續發布合成生物相關政策與報告，全球合成生物學科研與產業發展十分迅速，其中以美國、英國為首的西方發達國家在合成生物領域發展較為領先[4-6]。

1.1 英國

英國是最早認識到合成生物學的巨大潛力的國家之一，2009年英國發布《合成生物學：范圍、應用和啟示》，報告強調國家戰略規劃對合成生物領域發展的重要性；2012年，英國商業、創新與技能部發布《英國合成生物學路線圖》，明確基礎研發與部分商業化技術研發等方向，勾勒面向2030年的合成生物學發展戰略路徑；2016年，《英國合成生物學戰略計劃2016》發布，強調合成生物領域成果轉化，推動社會效益轉化，提出在2030年實現英國合成生物的市場目標。此外，2018年的《發展生物經濟戰略》、2021年的《英國創新戰略》等政府戰略對合成生物學的布局均有提及。

1.2 德國

德國是歐洲最早關注并評估合成生物學的國家之一，但德國在其早期合成生物學探索中，并未在國家層面制定研究專項與戰略路線圖。2009年，德國研究基金會聯合德國科學與工程學院、利奧波第那科學院發布《合成生物學：機遇與風險》報告，針對合成生物學發展潛力與潛在風險展開探討；2016年，德國聯邦議院技術評估辦公室發布《合成生物學：生物技術和基因工程的新高度》報告，指出德國合成生物學發展需要整體政策的指引。

1.3 中國

我國高度重視合成生物學發展，自2008年以來，我國不斷強化合成生物領域頂層戰略設計，開展大量學術活動和政府宏觀布局，如合成生物專題學術研討的香山會議、在國家層面布局合成生物技術的《“十三五”國家科技創新規劃》等[7-9]。在國家政策的指引下，近年來合成生物技術的政策布局、科學研究、產業發展穩步推進，多個研發中心與實驗室成立，如上海在2008年獲批合成生物學重點實驗室、2015年成立合成生物學創新戰略聯盟；深圳于2017年成立先進技術研究院合成生物學研究所；天津于2018年建設合成生物學前沿科學中心、2019年合作共建國家合成生物技術創新中心等。相關政策持續涌現（見表1），深圳、天津等地組織開展重大布局與產業化，江蘇、安徽等地區提出要前瞻性布局合成生物相關技術。

表1 2021年以來國家及主要城市發布合成生物學相關政策

2 江蘇合成生物學發展現狀

江蘇省具有優質的科創資源與產業基礎，其中江南大學在食品合成、南京工業大學在工業合成、中國藥科大學在生物醫藥合成、南京農業大學在農業合成領域均有較好的研發基礎。產業布局方面，江蘇合成生物相關企業較多，EB Insights發布的“全球最值得關注的50家合成生物學企業”將蘇州泓迅生物科技公司、南京傳奇生物科技公司列入榜單。專利布局方面，江蘇省合成生物專利持有量近五年快速增長，總量僅次于北京位居全國第二。平臺建設方面，南京合成生物產業創新中心等相關平臺持續建設。政策發布方面，蘇州、無錫等地區積極布局合成生物技術，如《全力打造蘇州市生物醫藥及健康產業地標實施方案（2020—2030年）》中將生物醫藥產業列為生物醫藥前沿診療技術攻克方向，提出在蘇州工業園區布局合成生物技術。

快速發展的同時，我們必須意識到江蘇合成生物學起步較晚，在基礎研究應用、重大研發平臺載體建設、產業培育等方面與發達地區相比存在較大差距，諸多發展中問題有待進一步解決。

2.1 相關政策規劃缺乏

江蘇省在合成生物產業頂層設計方面缺乏相關布局，在合成生物領域中長期、短期技術發展方向和相關技術路線整體規劃制定，合成生物監管體系構建方面仍為空白。專項政策規劃中對合成生物技術布局提及較少，合成生物領域基礎研發、技術創新、平臺載體、產業轉化等多層次、分階段的創新方式與發展路徑尚不明確。

2.2 科創與產業融合困難

江蘇省合成生物學研究以高校為主體，相關企業多為初創公司，大型龍頭企業與優質研發企業較少，企業核心技術與自主知識產權匱乏，與發達地區存在一定差距，同歐美發達國家大型跨國巨頭、多渠道協同融資初創企業融合發展的成熟模式存在較大差距。同時，優質科創資源與企業運用融合度低，對企業創新推動作用有限，合成生物技術轉為產業實際較為困難。

2.3 應用布局較為局限

江蘇省合成生物領域在研發方面取得了一定的進展，如南京農業大學周光宏教授研制出人造培養肉[10]，江南大學陳堅團隊在血紅蛋白微生物發酵法取得進展[11]，江南大學饒志明教授在高效合成核黃素取得重要進展[12]，但集聚于食品、醫藥、初級化學品為主的領域，在賦能綠色低碳轉型的綠色化工、清潔燃料以及改善人民生活的高端醫療、性能材料等方面還需加速發展。

3 提高江蘇合成生物學產業與科技實力的對策建議

3.1 強化頂層設計，推進自主創新

面臨新的國際發展形勢，全面落實《“十四五”生物經濟發展規劃》、《江蘇省“十四五”科技創新規劃》等規劃部署，加強合成生物領域專項規劃制定，在省級層面開展合成生物總體部署，搶抓全球合成生物技術快速發展機遇，加大對合成生物領域政策扶持力度；強化投融資主體創新發展意識，引導投融資主體與合成生物產業積極互動；激勵企業加大科技創新投入，針對合成生物等前沿科技領域研發創新給予傾斜支持；引導企業與高校院所持續開展合作，形成金融資本與科技創新的良性互動。

3.2 加強基礎研究，突破顛覆技術

構建并完善生物信息中心等生物醫藥公共服務平臺，推動合成生物領域檢測檢驗設備與數據共享、整合數據鏈服務；積極探索國內外合成生物學資源，構建并完善合成生物相關細胞種類庫。開展基于合成生物技術的Car-t細胞療法、基因測序、生物基材料、工業酶制劑、食品廢物處理、農產品增產及提高營養價值的原理與生產實踐研究，探索生物細胞合成改性的原理與規律，解決醫藥、工業、環境、能源、食品、農業等領域重大科學問題。

3.3 加強技術攻關，攻克關鍵問題

發揮我省科教資源比較優勢，推動全省合成生物相關高校、科研院所、具備研發基礎企業協同創新，面向合成生物領域關鍵核心技術攻關構建“政—產—學—研—用”協同創新體系，打造合成生物領域國家級重點實驗室，推進合成生物產品創新升級，助力綠色低碳發展，推動合成生物產業模式創新；推動合成生物領域智能制造基礎設施建設，促進合成生物產業精細化、高效化、規模化發展。

3.4 創新體制機制創新，服務成果轉化

以加速推動合成生物學技術成果轉移轉化為目標，聯合優勢科研單位與龍頭企業成立創新聯盟，建立健全合成生物相關產業鏈創新鏈；針對合成生物學產業特點探索建立創新型政策，積極探索示范區試點建設，突出引領示范作用；放大合成生物技術對高耗能產業轉型及低碳環保生物制造產業培育賦能，強化產業鏈協同創新，培育一批具有資本吸引能力、創新研發意愿的龍頭企業。

3.5 加強人才建設，培育創新源泉

出臺更開放、更具吸引力的引智計劃，聚焦合成生物前沿領域，加快科技領軍型人才的引進培養，提升合成生物領域人才集聚與原始創新能力；設立科學有效的監督評估機制，打造有活力的合成生物創新人才團隊；優化人才使用和評價機制，構建有利于人才長遠發展的科研氛圍，均衡人才分布，促進合成生物產業鏈創新鏈各環節人才持續涌現。

3.6 完善監管體系，提高治理能力

以《中華人民共和國生物安全法》為綱領，圍繞合成生物技術開發應用安全、防范生物威脅等方面，針對原則性、根本性、倫理性問題制定相關法規，豐富合成生物領域法律依據。充分研究歐美等合成生物領域探索經驗，結合我省實際情況，不斷強化合成生物領域監管政策；構建專業研究團隊，針對生物倫理、生物安全、生物安保等議題開展專題研究，制定江蘇省合成生物學發展技術路線圖，引導我省合成生物領域健康發展。