江苏省合成生物学发展现状及优化路径研究

薛晓明 梅志敏

江苏省科学技术情报研究所 江苏 南京 210000

引言

合成生物学是一门结合了生物学、基因组学、信息学、工程学分等多学科领域的学科，该技术以基因组和生物化学为基础，利用生物学和工程学原理，综合运用生物物理、生物化学等技术，构建具备生命活性的细胞、生物器件及生物系统[1]。作为21世纪生物领域颠覆性创新和学科交叉融合的前沿技术代表，在生物医药、化工材料、食品农业等领域都具备广阔的应用场景，全球主要国家与地区针对合成生物学展开系统研究，产生了很多具备领域特点的理论、技术与应用实践[2-3]。

江苏省拥有丰富的科教创新资源和规模领先的先进产业集群，具备发展合成生物技术的人才与产业基础。此外，江苏省土地资源有限，生态有待优化，在双碳背景下产业转型升级迫在眉睫，迫切需要合成生物等先进技术赋能发展。

1 国内外合成生物学发展现状

近年来，合成生物学受到全世界的高度重视，全球主要国家政府、组织持续发布合成生物相关政策与报告，全球合成生物学科研与产业发展十分迅速，其中以美国、英国为首的西方发达国家在合成生物领域发展较为领先[4-6]。

1.1 英国

英国是最早认识到合成生物学的巨大潜力的国家之一，2009年英国发布《合成生物学：范围、应用和启示》，报告强调国家战略规划对合成生物领域发展的重要性；2012年，英国商业、创新与技能部发布《英国合成生物学路线图》，明确基础研发与部分商业化技术研发等方向，勾勒面向2030年的合成生物学发展战略路径；2016年，《英国合成生物学战略计划2016》发布，强调合成生物领域成果转化，推动社会效益转化，提出在2030年实现英国合成生物的市场目标。此外，2018年的《发展生物经济战略》、2021年的《英国创新战略》等政府战略对合成生物学的布局均有提及。

1.2 德国

德国是欧洲最早关注并评估合成生物学的国家之一，但德国在其早期合成生物学探索中，并未在国家层面制定研究专项与战略路线图。2009年，德国研究基金会联合德国科学与工程学院、利奥波第那科学院发布《合成生物学：机遇与风险》报告，针对合成生物学发展潜力与潜在风险展开探讨；2016年，德国联邦议院技术评估办公室发布《合成生物学：生物技术和基因工程的新高度》报告，指出德国合成生物学发展需要整体政策的指引。

1.3 中国

我国高度重视合成生物学发展，自2008年以来，我国不断强化合成生物领域顶层战略设计，开展大量学术活动和政府宏观布局，如合成生物专题学术研讨的香山会议、在国家层面布局合成生物技术的《“十三五”国家科技创新规划》等[7-9]。在国家政策的指引下，近年来合成生物技术的政策布局、科学研究、产业发展稳步推进，多个研发中心与实验室成立，如上海在2008年获批合成生物学重点实验室、2015年成立合成生物学创新战略联盟；深圳于2017年成立先进技术研究院合成生物学研究所；天津于2018年建设合成生物学前沿科学中心、2019年合作共建国家合成生物技术创新中心等。相关政策持续涌现（见表1），深圳、天津等地组织开展重大布局与产业化，江苏、安徽等地区提出要前瞻性布局合成生物相关技术。

表1 2021年以来国家及主要城市发布合成生物学相关政策

2 江苏合成生物学发展现状

江苏省具有优质的科创资源与产业基础，其中江南大学在食品合成、南京工业大学在工业合成、中国药科大学在生物医药合成、南京农业大学在农业合成领域均有较好的研发基础。产业布局方面，江苏合成生物相关企业较多，EB Insights发布的“全球最值得关注的50家合成生物学企业”将苏州泓迅生物科技公司、南京传奇生物科技公司列入榜单。专利布局方面，江苏省合成生物专利持有量近五年快速增长，总量仅次于北京位居全国第二。平台建设方面，南京合成生物产业创新中心等相关平台持续建设。政策发布方面，苏州、无锡等地区积极布局合成生物技术，如《全力打造苏州市生物医药及健康产业地标实施方案（2020—2030年）》中将生物医药产业列为生物医药前沿诊疗技术攻克方向，提出在苏州工业园区布局合成生物技术。

快速发展的同时，我们必须意识到江苏合成生物学起步较晚，在基础研究应用、重大研发平台载体建设、产业培育等方面与发达地区相比存在较大差距，诸多发展中问题有待进一步解决。

2.1 相关政策规划缺乏

江苏省在合成生物产业顶层设计方面缺乏相关布局，在合成生物领域中长期、短期技术发展方向和相关技术路线整体规划制定，合成生物监管体系构建方面仍为空白。专项政策规划中对合成生物技术布局提及较少，合成生物领域基础研发、技术创新、平台载体、产业转化等多层次、分阶段的创新方式与发展路径尚不明确。

2.2 科创与产业融合困难

江苏省合成生物学研究以高校为主体，相关企业多为初创公司，大型龙头企业与优质研发企业较少，企业核心技术与自主知识产权匮乏，与发达地区存在一定差距，同欧美发达国家大型跨国巨头、多渠道协同融资初创企业融合发展的成熟模式存在较大差距。同时，优质科创资源与企业运用融合度低，对企业创新推动作用有限，合成生物技术转为产业实际较为困难。

2.3 应用布局较为局限

江苏省合成生物领域在研发方面取得了一定的进展，如南京农业大学周光宏教授研制出人造培养肉[10]，江南大学陈坚团队在血红蛋白微生物发酵法取得进展[11]，江南大学饶志明教授在高效合成核黄素取得重要进展[12]，但集聚于食品、医药、初级化学品为主的领域，在赋能绿色低碳转型的绿色化工、清洁燃料以及改善人民生活的高端医疗、性能材料等方面还需加速发展。

3 提高江苏合成生物学产业与科技实力的对策建议

3.1 强化顶层设计，推进自主创新

面临新的国际发展形势，全面落实《“十四五”生物经济发展规划》、《江苏省“十四五”科技创新规划》等规划部署，加强合成生物领域专项规划制定，在省级层面开展合成生物总体部署，抢抓全球合成生物技术快速发展机遇，加大对合成生物领域政策扶持力度；强化投融资主体创新发展意识，引导投融资主体与合成生物产业积极互动；激励企业加大科技创新投入，针对合成生物等前沿科技领域研发创新给予倾斜支持；引导企业与高校院所持续开展合作，形成金融资本与科技创新的良性互动。

3.2 加强基础研究，突破颠覆技术

构建并完善生物信息中心等生物医药公共服务平台，推动合成生物领域检测检验设备与数据共享、整合数据链服务；积极探索国内外合成生物学资源，构建并完善合成生物相关细胞种类库。开展基于合成生物技术的Car-t细胞疗法、基因测序、生物基材料、工业酶制剂、食品废物处理、农产品增产及提高营养价值的原理与生产实践研究，探索生物细胞合成改性的原理与规律，解决医药、工业、环境、能源、食品、农业等领域重大科学问题。

3.3 加强技术攻关，攻克关键问题

发挥我省科教资源比较优势，推动全省合成生物相关高校、科研院所、具备研发基础企业协同创新，面向合成生物领域关键核心技术攻关构建“政—产—学—研—用”协同创新体系，打造合成生物领域国家级重点实验室，推进合成生物产品创新升级，助力绿色低碳发展，推动合成生物产业模式创新；推动合成生物领域智能制造基础设施建设，促进合成生物产业精细化、高效化、规模化发展。

3.4 创新体制机制创新，服务成果转化

以加速推动合成生物学技术成果转移转化为目标，联合优势科研单位与龙头企业成立创新联盟，建立健全合成生物相关产业链创新链；针对合成生物学产业特点探索建立创新型政策，积极探索示范区试点建设，突出引领示范作用；放大合成生物技术对高耗能产业转型及低碳环保生物制造产业培育赋能，强化产业链协同创新，培育一批具有资本吸引能力、创新研发意愿的龙头企业。

3.5 加强人才建设，培育创新源泉

出台更开放、更具吸引力的引智计划，聚焦合成生物前沿领域，加快科技领军型人才的引进培养，提升合成生物领域人才集聚与原始创新能力；设立科学有效的监督评估机制，打造有活力的合成生物创新人才团队；优化人才使用和评价机制，构建有利于人才长远发展的科研氛围，均衡人才分布，促进合成生物产业链创新链各环节人才持续涌现。

3.6 完善监管体系，提高治理能力

以《中华人民共和国生物安全法》为纲领，围绕合成生物技术开发应用安全、防范生物威胁等方面，针对原则性、根本性、伦理性问题制定相关法规，丰富合成生物领域法律依据。充分研究欧美等合成生物领域探索经验，结合我省实际情况，不断强化合成生物领域监管政策；构建专业研究团队，针对生物伦理、生物安全、生物安保等议题开展专题研究，制定江苏省合成生物学发展技术路线图，引导我省合成生物领域健康发展。