如何讓牛奶過敏的人能夠正常喝牛奶？如何在酒桌上“千杯不醉”？如何讓植物肉散發出真實肉的香味？這些看似違背常識的問題，如今卻都能夠通過合成生物技術實現。其實合成生物技術對我們來說並不陌生，幾千年前我國老百姓在釀酒、炮製中藥的過程中就有使用。而在今天，合成生物更是迎來了發展的黃金時期。

合成生物學是上海加快佈局的“未來產業”，為推動該領域的科技創新和產業發展，4月14日，上海官方宣佈正式成立新型研發機構上海合成生物學創新中心。上海市副市長劉多表示，合成生物學是彙集於生物學、基因組學、工程學和資訊學等多種學科的交叉學科，是繼DNA雙螺旋結構、基因組測序之後的第三次生物科技革命，已成為世界各國增強核心競爭力、塑造發展新動能的關鍵領域，也是上海正在搶抓機遇、加快佈局的前沿新賽道。

2023年9月，上海市發佈了《加快合成生物創新策源 打造高端生物製造產業集群行動方案（2023—2025年）》，圍繞“建設合成生物創新策源高地，打造高端生物製造產業集群，推進合成生物技術在生物醫藥、先進材料、消費品、能源和環保等5大領域發展應用”的總體目標，提出了加強基礎與應用研究、推動產業化專案落地、賦能優質企業梯隊成長等9項重點任務，並在政策支持、資金保障、產品推廣、人才引育、開放合作等方面強化服務保障，全力支持合成生物學高質量發展。

“成立上海合成生物學創新中心，是落實行動方案的一項重要舉措。創新中心要按照運行機制市場化、用人機制國際化、研發轉化一體化的模式，依託上海在合成生物學領域先發的科研實力、國際化的合作網絡和完備的工業體系，加快推進合成生物科技創新與產業化應用，積極地融入全球科技資源網路，攜手共促高質量發展。”劉多說。

合成生物成新風口

合成生物學是一項基於工程化理念的跨學科領域，結合多學科知識，為改造和創造人造生命體系提供了獨特的視角。自21世紀初問世以來，合成生物學經歷了DNA工程、生物分子工程、宿主工程、電腦技術等多個方向的技術突破，已經發展成為了一門高度體系化的學科，是當下新風口。

從廣義的產業分類而言，合成生物學產業可被界定為以生物基材料替代化石基材料、以生物技術路線替代傳統化工技術路線的科技產業。在雙碳減排成為產業發展主旋律的當下，發展好合成生物學具備尤為重要的戰略意義。

全球合成生物學產業正處在高速發展期。根據BCG發佈的《中國合成生物產業白皮書2024》，全球合成生物學產業過去五年經歷了高速增長，市場規模從2018年的53億美元增長到2023年的超過170億美元，平均年增長率達27%。預計全球合成生物市場在可見的未來仍將保持較快發展勢頭，在2028年將成長為體量達到近500億美元的全球型市場。

合成生物學產業的發展帶來了一大批行業應用場景。近期（五年以內）工業化成果主要圍繞各大領域中先發探索話題的散點突破，如化學和材料中的部分基礎化學品及聚合物，農業和食品中的少數食品添加劑、植物蛋白及發酵蛋白作為替代蛋白，醫療保健中創新細胞和基因療法、部分原料藥合成，以及消費品中的部分功能性小分子和重組膠原蛋白技術等；在中期（五至十年間），圍繞各大領域的應用進一步拓展，並實現部分全新子品類的技術突破和規模化生產，如材料領域的高性能蛋白、食品領域的細胞培養蛋白、農業領域的共生固氮技術、醫藥領域的工程菌療法等。

此外，在遠期（超過十年），合成生物學一方面有望在熱門應用領域中在當前科研尚處早期或技術瓶頸較大的話題上實現工業化跑通，如活體功能材料、光合作用優化、器官再生等，另一方面，也預期將在生物質燃料、環保等新領域進一步發揮作用。

有券商醫藥行業分析師對21世紀經濟報導記者表示， 合成生物學是一個非常有發展前景的研究領域，其正在掀起第三次生物技術革命，科學成果將為所有人帶來巨大的價值。加之生物科技領域現有研究正面臨多項挑戰，而合成生物學技術將發揮重大作用。

“但是，也需要發現，合成生物學誕生至今有二十多年，但它還是一個非常年輕的學科，正處於初期的發展階段，市場需要以動態視角看合成生物學這一學科的發展。”上述分析師說。

中信證券研報指出，目前，東麗、DSM、索維爾、奇華頓、雀巢等各行業全球龍頭公司均在合成生物學領域有所佈局。傳統領域巨頭的積極探索有助於加快合成生物學作為新興技術的產業化進度和對各行業的變革，看好擁有先發優勢、豐富產品管線和工程化能力的相關合成生物學龍頭企業。

如何尋找新的嘗試與突破？

儘管合成生物學在眾多下游領域均有廣闊的應用前景，但受限於技術成熟度和市場拓展等因素，下游各領域的產業化進度（結合通過產業化案例數和對應的市場規模判斷）各不相同。

不少業內人士對21世紀經濟報導指出，當下合成生物學仍存在技術壁壘、倫理問題以及市場發展問題，但隨著研究體系的增長，良好的人才儲備，我們仍存在一定的優勢。 在未來合成生物會進行轉換與升級，如何尋找新的嘗試與突破，也是未來的趨勢。

《中國合成生物產業白皮書2024》也指出，當前，兩個層面的因素影響合成生物應用的普及。一方面，技術成熟週期。一項合成生物技術從科學理論發展成為商業應用需要多久的時間，在很大程度上影響了相關應用場景的普及。由於複雜技術的發展歷程是非線性的，且技術發展的過程中常伴隨大量偶發事件，技術發展時間具有高度不確定性。

但從技術到商業應用，有兩項關鍵里程碑：其一，應用規模。如果科學家能證明實驗室技術可以在工業規模下跑通，那麼該項技術具備初步應用的前提。在實務中，大量技術路徑失敗的原因就是無法從實驗室級別放大為工業級。例如，在生物反應器中製造酵母每年至少需要600千升的規模，而製造動物細胞僅需45千升。技術的工業化規模提升是一個艱苦卓絕的過程。其二，推廣成本：新技術得到推廣的必要條件是能將產品生產成本降至傳統技術以下。在工業化技術推廣路徑中，將生產設施盡可能靠近原料來源是優化成本的主要路徑之一。

另一方面，技術傳播度。技術傳播度是指一項技術獲得行業認可的程度。技術傳播度受到一系列因素的影響，包括監管法規、行業集中度、投資、產品性質、稀缺程度等。此外，技術傳播速度也取決於產業生態成熟，以及技術人才、技術夥伴和產業鏈的可得性。

在尋求突破層面，劉多指出，創新中心加快實現三個提升，具體而言：

一是提升科技創新策源能力。圍繞“國際化合成生物學技術創新策源地”的戰略定位，聯合高校院所、重大科技基礎設施和科技型企業等各類主體，強化協同合作，面向合成生物學前沿技術和未來應用，大力推進原創性、顛覆性科技創新，努力產出一批標誌性成果。

二是提升成果轉化和產業化效能。建好用好高價值分子轉化平臺等三個轉化平臺，系統性解決合成生物轉化過程中的重大工程難題，實現一批具有核心競爭力的轉化專案。同時，加快建立健全多元化資金投入機制，推動優質專案在重點區落地，培育壯大合成生物產業集群。

三是提升國際交流合作水準。主動加強與國際合作夥伴的溝通對接，持續拓展全球關係網絡，深化與國內外高校、科研機構、非營利組織、領軍企業等的產學研協作，引育更多高水準的領軍人才，形成更多具有重大應用價值的合作專案，共同為全球合成生物學創新發展集聚新動能、激發新活力。

上海合成生物學創新中心戰略發展委員會主席、北京清華工業開發研究院院長金勤獻也在接受記者採訪時表示，上海合成生物學創新中心將依託上海在合成生物學領域先發的科研實力、國際化的合作網絡和完備的工業體系，抓住合成生物學重構世界經濟格局的歷史機遇，以產業落地為導向，建設合成生物學領域全球領先的開放合作體系、工程轉化體系和產業發展體系，形成創新鏈、產業鏈和人才鏈相融合的合成生物學創新生態，打造具有全球“燈塔”地位的合成生物學產業集群。

來源：21經濟網