合成生物學襲來

近3年，合成生物學來勢洶洶，成為生物經濟的新引擎。

2020年我國相關企業注冊量在暴增355%、達到2.8萬家后，2022年更是新增了6.9萬家。這個數字還在飆升。

所謂合成生物學，就是用人工合成的方法，對天然存在的生物系統進行重新設計和改造，創造自然界不存在的“人造生命”。

對科學家而言，合成生物學可以被歸納為“格物致知”“造物致知”“建物致用”。應用價值，正是從構建一個菌株開始。

新的戰略制高點

與其他突發猛進的現代學科一樣，作為被《自然》《科學》等國際頂尖期刊及多國智庫推選的十大顛覆性技術之一，合成生物學被譽為繼發現DNA雙螺旋結構所催生的分子生物學革命、人類基因組計劃實施所催生的基因組學革命之后的第三次生物技術革命。

其實，合成生物學誕生自今，也才不過40多年的歷史。

1979 年，諾貝爾化學獎得主 Har Gobind Khorana 合成了 207 個堿基對的 DNA 序列，廣義上的合成生物學便由此發端。

進入21世紀，DNA合成技術、基因編輯技術、高通量生物實驗技術等相關技術的突破，為合成生物學的落地發展帶來了無限可能。2010年- 2020年間，全球生物數據增長了50倍以上。

同時，隨著自動化、智能化技術的深度嵌入，合成生物學開始對越來越多的領域產生深刻影響，也因此越發受到世界各國的重視。

近年來，全球主要國家陸續出臺了合成生物學相關扶持政策，相繼建立了合成生物學研究中心，形成了遍布全球的合成生物學研究網絡。其中，以歐盟、英國、美國為主導的西方發達國家在合成生物學研究領域發展進程較快。

據觀研報告網發布的《中國合成生物學行業發展趨勢分析與未來前景預測報告（2022- 2029年）》顯示，歐盟最早通過第六研究框架計劃從政策層面、以項目資助的方式促進合成生物學發展，法國、德國等成員國針對合成生物學及相關技術分別制定了針對本國的研究發展戰略。

英國政府于2012年和2016年相繼發布了《合成生物學路線圖》和《英國合成生物學戰略計劃》，成為首個在國家層面通過路線圖方式推動合成生物學發展的國家。

美國從多個維度來推動合成生物學的發展：自2019年開始，連續3年發布《工程生物學：下一代生物經濟的研究路線圖》《微生物組工程：下一代生物經濟研究路線圖》和《工程生物學與材料科學：跨學科創新研究路線圖》等合成生物學相關領域的研究路線圖。

我國也高度重視合成生物學的發展，于2008年香山會議首次探討了合成生物學背景、進展和展望，并連續多年開展合成生物學專題學術討論，在2022年發布的《“十四五”生物經濟發展規劃》中，更是明確將合成生物學列為重點發展方向。

相關專家表示，從國家戰略看，過去十幾年，美國、英國、歐盟和中國等世界各國不斷加大頂層布局、技術投入和政策支持，合成生物學已成為未來大國博弈的戰略制高點。

生物經濟新引擎

從“十三五”開始，合成生物學便被我國列為戰略前瞻性重大科學問題和前沿共性生物技術。

目前，隨著基因測序、編輯、合成及人工智能等基礎研究和底層技術的突破以及研發成本迅速下降，合成生物學技術正快速向實用化、產業化方向發展。

中國科學院院士鄧子新公開表示，很高興看到國內合成生物學企業從科學研究走向成果轉化，不斷推動我國合成生物學的產業化邁向新的階段。

到2025年，生物經濟成為推動高質量發展的強勁動力，總量規模邁上新臺階……2022年發布的我國第一個生物經濟五年規劃——《“十四五”生物經濟發展規劃》明確了生物經濟發展的階段性目標。業界普遍希望，生物經濟能夠成為我國繼數字經濟之后的第二個新的經濟業態。其中，合成生物學也無疑是生物經濟發展的新引擎、新領域、新賽道。

在不少業內人士看來，作為生物經濟的重要底層技術，合成生物學既是生物相關產業發展的基礎，也是連接生物醫藥、集成電路、人工智能三大產業的重要橋梁和紐帶。當下，應基于合成生物學發展的核心技術，探索實現產業應用與基礎研究轉化的有效結合。

從生產模式來看，與傳統化工相比，運用合成生物學技術加速綠色制造，對實現碳達峰、碳中和具有重要作用?！昂铣缮锂a業由導入期發展到成長期，將成為投資的新熱點”，相關專家表示。

而我國科學家在國際上首次用二氧化碳人工合成淀粉，實現“空氣做饅頭”的重大突破，讓人們看到了合成生物學在引導產業變革方面的巨大潛能。

《自然》雜志指出，當人造物質超過自然物質總量時，合成生物學有望移步幕前，成為人類實現可持續發展的必備工具。

因此，合成生物學的重要程度和發展空間不言而喻。據麥肯錫數據分析，預計到2025年，合成生物學與生物制造的經濟影響將達到1000 億美元。在這樣的全球產業前景下，中國企業無疑將扮演極為重要的角色。

研發出中國第一塊細胞培養肉的南京周子未來食品科技有限公司，經過多年的技術攻關，解決了細胞培養肉的多項技術難題，能用20天時間培養出重量超200克的細胞培養肉。

作為全球知名的生物科技公司和生物材料公司，華熙生物在2022年將合成生物上升至公司戰略層面，并進行重點布局。其中，合成生物學研發團隊、合成生物學研發平臺、合成生物技術國際創新產業基地、合成生物科學館建設陸續完成，打通了合成生物學所需要的平臺-人才-技術-轉化相關環節，實現了多家科研院校在合成生物領域的合作，發展前景廣闊。

“達爾文?！贝罂缭?/h3>

在合成生物學發展壯大的過程中，資本是必不可少的“助推器”。資本的青睞，為相關企業的發展提供了充足的“彈藥”，推動合成生物學迅速實現從商業化到產業化再到產業集群的“達爾文?！贝罂缭?。

有投資人士表示：“合成生物學有‘硬科技’屬性，又能夠應用在食品、醫美、化妝品等幾個大市場，多項因素結合在一起，由資本和FA一起做局，真的‘很香’?！?/p>

據美國合成生物學媒體SynBioBeta統計，2021年，全球合成生物學投融資金額達到180億美元，相當于過去 12年的總和。

有關數據顯示，在我國，合成生物相關企業的新增注冊量在2017年至2019年的變化不大，保持在每年6000家以下，2020年之后卻突然發生飛躍式增長，增幅達355%至2.8萬家，2021年更是達到5.8萬家，2022年前7個月也已達到3.8萬家。

根據科技日報社和中國生物工程學會聯合調研組發布的《2022年中國合成生物學綠色應用與產業感知調研報告》顯示，據不完全統計，2022年，我國合成生物學領域的投融資頻次和數額雙雙創新高，至少有43次投融資行為，金額達到66億元。

在有關機構的問卷調查中，有57.81%的受訪者看好合成生物學技術未來十年的發展。

據不完全統計，我國有18個?。ㄊ校ⅰ昂铣缮锛夹g”寫進了“十四五”規劃，分別從平臺建設、技術突破、產業應用等方面，規劃了合成生物學的發展路徑。

今年以來，國內合成生物學行業的融資進入了相對冷靜期，相關的創業公司紛紛尋找自我“造血”的出路。無論是選擇美妝、食品原料等精細化學品的企業，還是聚焦PHA、PBS等大宗商品的玩家，在破解量產、獲客、銷售、現金流等難題中，都帶著技術走出了實驗室。

業界普遍認為，隨著底層技術突破和轉化，疊加碳中和等利好政策和綠色消費的興起，合成生物學將迎來爆發式增長。未來3到5年將是合成生物學發展的關鍵時期。而在成長期階段，企業的研發投入非常大，如果沒有資本的助力，難度將是難以想象的。所幸，在合成生物學領域，投資機構正在加速布局。未來，或由此產生一些顛覆性的合成生物學相關企業。

“創造生命”新挑戰

在合成生物學高歌猛進的同時，一些擔憂也在持續發酵——“某一天，‘合成人’會不會出現？”

這是一個不容忽視的現實問題。合成生物學的“造物”特征挑戰了人們對于生命的傳統價值觀念，其“生物設計”環節易引發倫理和安全爭議。

早在2017 年 3 月10日，Science 發表了 7 篇關于成功合成人工合成酵母基因 5 條染色體的論文。盡管在科學家們看來，他們并不是在創造新的生命，而只是進行了馴化，本質上是加速酵母細胞的進化，但在當時還是引發了公眾對生命意義的激烈討論。

此外，隨著合成生物學技術的快速發展，其直接帶來了包括生命倫理、生物安全 、開源共享與知識產權、市場準入等方面一系列的挑戰。

科學家們認為，目前創造的生命仍然被限制在實驗室環境中，并且采取了謹慎的保障措施和嚴格的審查制度，因而不會對自然環境有過大影響。但大眾仍然擔憂，一旦通過基因合成的生物進入自然界，可能會帶來意想不到的危害。如果恐怖分子利用這一技術制造出生物武器，那將會給社會帶來更大的危害。

相關領域的合成生物學家大多認為，最終合成人類基因組是一個大概率事件，雖然從技術發展角度出發，仍然需要技術的飛躍來提供支撐，但是人們現在已經開始擔心“人造人”將在某一天成為現實。

“在對新技術監管中，對于明顯具有不確定‘風險性’或不正常‘卡脖子’的問題，應該集中力量、直面問題，開展前瞻性監管科學和政策研究，建立科學、理性、有效、可行的管理原則，同時明確相應的主管部門，厘清責權，制定研發、生產、上市等各環節的配套政策和規范體系，并依法依律實施，實現‘銜接的突破’”，中國科學院院士趙國屏建議。

編輯/王盈