加速“造物”，上海拟打造世界级合成生物创新产业集群

蓝鲸财经 屠俊

合成生物被视为是“DNA双螺旋发现”和“人类基因组计划”两次生物科技革命之后的第三次生物科技革命，根据麦肯锡的预测，未来全球60%的物质生产可以通过生物制造得以实现，生物制造有望重构世界制造格局，并已成为国内外竞相布局的热点赛道。

据不完全统计，近几年来，我国多个政府部门至少出台3个支持、鼓励合成生物产业发展的文件。其中，2022年国家发改委发布的《“十四五”生物经济发展规划》明确提到，着力做大做强生物经济，推动合成生物学技术创新等。

为了更好地助力合成生物学产业在张江的发展，近日，上海张江合成生物创新中心揭幕。目前，上海更是还绘制了合成生物学产业图谱，提出合成生物学“1+3+1”发展战略。

根据弗若斯特沙利文（Frost&Sullivan）调研数据显示，随应用场景增多、成本降低及技术的进步，合成生物行业快速扩容，预计到2027年全球市场规模达387.3亿美元。其中，医疗健康将成为最大的细分市场，2027年市场规模将达103亿美元，占比26.6%。

不过，业内人士指出，目前，合成生物还处于早期爆发期，一些关键技术仍是限制合成生物成功走向产业化的卡点，同时产业端也需要经得起市场的考验。

重新“造物”

合成生物学(Synthetic Biology)是一门交叉学科，是指在工程学思想的指导下，对生物进行有目标的设计、改造或创造赋予其非自然功能的“人造生命”，合成生物技术可将生物系统定向改造成高效细胞系统，进而进行规模化生产、加工。

举例来说，天然化合物被誉为医药、农药、日化、护肤和保健品等领域的“天然宝库”，有着多种重要的用途，例如广为人知的抗疟药青蒿素、抗肿瘤药紫杉醇、心脑血管疾病药物丹参酮以及镇痛药吗啡等，但这类天然化合物在植物中含量低，提取分离困难，同时，其由于结构复杂，化学合成难度较大，成为了制约产业进一步发展的瓶颈。

中国科学院上海有机化学研究所研究员、副所长刘文表示，生物合成在天然化合物获取中发挥了独到的作用，构建生产出结构多样的天然产物，重建了天然化合物的生产方式，虽然合成生物学并不能解决所有的痛点，但对于扩展药物的天然产物库以满足结构多样性需求和实现药物的高效制备将发挥举足轻重的作用。

复旦大学药学院党委书记王建新也指出，通过合成生物学的手段，可以获得成本相对较低、杂质残留少、纯度高、质量稳定的一些天然化合物，比如人参皂苷，其不仅能用于美妆护肤，还能通过做成脂质体和高端制剂，更好地临床应用于肿瘤患者。

合成生物学运用到在医学领域中，其应用场景包括：创新疗法（细胞免疫疗法、RNA药物、微生态疗法、基因编辑相关应用）、体外检测、医疗耗材、药物成分生产和制药用酶等诸多方向，且随着合成生物学技术带来的深度融合，将给医疗健康领域带来巨大的想象空间和市场机会。

有专家举例，目前大家熟知的癌症大分子靶向药、mRNA的疫苗生产酶、基因的检测酶都是蛋白质，蛋白质由多种氨基酸混合排列，排列组合的变化直接影响着蛋白质的性质，而针对特定氨基酸进行替换能够极大提高蛋白质的性能，助力产业降本增效。

浦东张江：“1+3+1”绘制合成生物学产业图谱

国内合成生物学的技术源头和产业聚集地主要集中在京津冀、长三角和大湾区三大地区。其中，上海是合成生物学和相关产业的“发源地”，曾诞生了该领域多项“首个”或“第一”，具备了良好的合成生物学发展基础，拥有全产业链生态优势。

目前，上海还绘制了合成生物学产业图谱，提出合成生物学“1+3+1”发展战略，即搭建“1个网络”，将高峰人才、重大基础设施、重点实验室有机整合为一张合成生物学创新资源网；瞄准“3大领域”，重点推进合成生物学在生物医药、先进材料和能源环保、消费品三大领域的发展与应用；打造“1个目标”，全面推进上海打造成为基础研发领先、创新转化活跃、产业主体蓬勃发展、产业生态健全完善的世界级合成生物学创新产业集群。

上海强劲的合成生物产业势能也辐射到了张江，从顶层应用到中间层产业平台，从底层使能技术到源头技术，张江都具备了集中度强、显示度高的先发优势。

张江集团副总经理、上海国际医学园区集团有限公司董事长王凯荣指出，张江作为全国生物医药创新高地和上海生命科学产业集聚区域，依托上海、浦东合成生物学产业基础，已具备基本齐全的合成生物产业要素，涉及产品型、平台型、技术型、科研型等不同类型的企业、机构，形成了较完整的生态产业链。

上海国际医学园区作为张江科学城的南部创新核、张江生物医药产业的重要承载区，一直紧跟产业发展步伐，聚焦临床应用未被满足的重大需求。

一方面，大力推动张江细胞与基因产业园的建设，推动园区打造“突破技术+源头创新+产业基石”的创新发展体系，另一方面，也在加强合成生物学等前沿赛道的布局，加大探索生物医药国际创新策源转化路径，实现与国际生物医药发展的“同频共振”。

近日，由张江集团和国内合成生物学领军人物赵国屏院士团队等共创共建共运的，位于上海国际医学园区张江基因岛的上海张江合成生物创新中心在2023张江生命科学国际创新峰会上正式揭牌，该创新中心集创新孵化、技术平台、产品转化、天使投资、监管科学、展示交流等功能于一体，共同探索“以技术服务为先导、以孵化服务为加持、以天使投资为纽带、以监管科学为支撑”的合成生物培育与赋能新模式。

具体来说，中心将以技术服务为先导、建设1个生物铸造厂；以孵化服务为加持，建设1个专业孵化器；以天使投资为纽带，建设1支天使投资基金；以监管科学为支撑，建立1套助力研审联动的机制。

2023投融资回归理性，多场景运用产生广泛影响

目前，中国正在不断加大合成生物学的顶层布局、技术投入和政策支持，根据沙利文报告显示，目前已有18个省(市)将“合成生物”写进“十四五”规划。

2021年，中国合成生物投融资激增，仅2021年第一季度，合成生物学领域的投资就超过2009-2019年11年的总额。不过，2022年，合成生物学领域投融资金额大幅下降，回归商业理性。2022年，全球合成生物领域筹集资金103亿美元，比2021年下降115亿美元。2023年第一季度，筹集资金28亿美元，是过去三年同期最少，整体呈下降趋势，投资走向理性、精准化。

对此，镁孚泰生物科技（上海）有限公司 CEO刘想向蓝鲸财经表示：“这可能与整个投融资大环境有关，但是从国内外宏观去看，合成生物肯定是未来的一个投资重要的方向。目前，合成生物还处于早期爆发期，一些关键技术仍是限制合成生物成功走向产业化的卡点，同时产业端也需要经得起市场的考验。”

事实上，合成生物除了在医疗健康有所运用，还在食品、化工、材料、能源、农业等领域都有广泛的用途。

据BCC Research预测，食品会成为合成生物学应用中增长最快的领域，在该领域，从原料的开发到细胞培养肉再到替代蛋白，合成生物学正在不断拓展传统食物的边界。

中科院上海高等研究院研究员孙俊松认为，在食品领域，相较于传统工业提取技术，合成生物学能够凭借系统化的工程改造，提升更多菌类和糖类的转化和提取，从而有助于降低行业原料的价格。

上海交通大学副教授马晓强同样也表示，利用合成生物学技术有助于摆脱一些原本只依赖于植物提取的不稳定性供应链，能够以更加高效的方式开发酶制剂或合成细胞工程，这对于食品领域的原料可持续性、供应链安全性等都具有重要的作用。