当前我区发展合成生物产业的优势、痛点及相关建议

更新时间：2023-12-30 14:43:44    内容来源：   

合成生物学是生物制造产业的核心技术，指通过基因技术对细胞或生命体进行遗传学设计、改造，创造新的生物系统，使其拥有满足人类需求的生物功能。随着技术和产业化路径逐步成熟，合成生物产业已成为各国竞相进行战略布局的新兴领域。近年来，我区提前谋划、加快布局，推动包括合成生物在内的生物技术创新链发展，取得了一定成效。为紧跟产业发展趋势，结合上级相关产业导向，区投促局组织了部分产业顶尖专家、知名企业家和专业投资机构，对合成生物技术路线以及我区抢占产业制高点的路径进行研究探索，为推动我区发展合成生物产业高质量发展提供借鉴思路。

一、发展合成生物产业的重大意义

（一）合成生物产业是国家重点发展的战略性新兴产业。合成生物学被认为是继分子生物学和基因组学后的“第三次生物技术革命”。早在2018年，习近平总书记就专门指出：要在合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革。近年来，合成生物学因绿色、环保、高效、可再生等特点，已成为新一轮国际竞争焦点，在全球范围内受到广泛关注。美国2021年将合成生物学列为关键技术重点领域之一；欧盟提出在2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%的发展目标；我国在2022年5月发布的《“十四五”生物经济发展规划》中，明确指出要大力发展合成生物学技术。

（二）合成生物技术是能够提供历史性机遇的先进制造技术。一是实现生产模式创新。合成生物技术采用工程学自下而上的理念，通过基因技术，将生物分子改造成为标准化“元件”，并创建“模块”“线路”等生物部件与细胞“底盘”，实现生物编程与模组构建。二是实现生产工艺创新。合成生物技术可快速研发更多更好的生产工艺，替代现有的化学合成或者自然提取等传统制造路线，提高效率降低能耗。三是实现产品创新。合成生物技术可创造传统工艺无法制造的性能优越的材料、疗效更好的药品等新产品。

（三）合成生物产业市场规模近年来呈现爆发式增长。合成生物技术广泛应用于生命健康、化工、农业食品、环保等领域，市场前景广阔，近年来出现了井喷式的增长。根据QYResearch市场调研报告《2022-2028全球与中国合成生物学市场现状及未来发展趋势》，2021年全球合成生物市场规模约为736.93亿美元，同比增长767.5%。其中，中国市场规模约为64.16亿美元，同比增长158.9%。中国市场面临国际市场的巨大冲击。如，我国是青蒿素的发现国和生产大国，曾经种植了上万亩青蒿并从中提取青蒿素，美国利用合成生物学的方法通过细胞工厂生产青蒿素，其100立方米工业发酵罐的产能就相当于5万亩的农业种植。自美国工厂投产5年后，我国青蒿素原材料市场份额从80%下降到10%左右，而美国一举跃升至85%，这是合成生物技术背后巨大商业价值的惊鸿一瞥。根据全球知名咨询公司麦肯锡的报告，未来10-20年，全球 60%的产品都可采用合成生物技术进行生产，经济价值超过4万亿美元。

二、我区发展合成生物产业的优势

（一）汇聚了一批高能级研发平台，聚力抢占技术制高点。浙大国际科创中心集聚了工业生物催化国家地方联合工程实验室、浙江省工程合成生物学实验室等一批专业研究平台；牵头发起的浙江省合成生物产业技术联盟已正式获批成立；已投入运营的iBioFoundry平台是当前全球合成生物学研究领域规模最大、集成度最高的自动化装置，为合成生物产业发展提供了强大的技术支撑和成果转化支撑。由省农业科学院牵头建设的湘湖实验室，重点布局现代生物种业创新和绿色健康高效农业两大研究集群，通过研究基因编辑等技术，研发优质种子资源及功能性营养物质，为农业、食品领域的合成生物技术攻关提供了有力支持。

（二）引育了一批高科技行业企业，努力布局细分新赛道。2022年初，我区出台《萧山区精准打造产业链攻坚作战方案》，将合成生物学作为打造生物医药创新链的重要路径。截至目前，我区已集聚合成生物产业企业近20家，布局先进疗法（细胞、基因治疗、mRNA)、精细化工、研发技术平台等细分赛道。其中，启函生物作为一家基因技术平台型企业，在高通量基因编辑技术领域处于全球领先地位；嘉晨西海拥有全球领先的mRNA技术平台；衍进科技自主开发的第二代高通量生物铸造平台可实现高通量基因编辑等研发流程；高诚生物是国内创新药领域合成生物技术开发应用的领先者；已建成投产的健新原力CDMO项目可满足合成生物研发中试（小型生产模拟）条件。

（三）打造了一批高标准产业空间，全力提供产业化条件。在合成生物产业领域，集研发和中试功能的一体化空间非常重要且较为稀缺，并非简单的研发中心或者厂房可以解决。为推动合成生物产业集聚发展，我区大力推进专业园区建设，近两年新建成的专业空间超100万方（其中符合GMP标准空间38.5万方），另有超70万方空间正在建设中（其中符合GMP标准空间约40万方）。

（四）集聚了一批高层次产业人才，合力打造专家型智库。在合成生物技术领域，我区集聚了中科院赵国屏院士（中科院合成生物学重点实验室专家委员会主任）、浙大杨立荣教授（国家973项目首席科学家）等6位有国际影响力的合成生物学顶尖专家；随着平台和企业发展壮大，引进了王宝俊、杨璐菡等领军人才24人；此外，还集聚了合成生物学相关领域各类高层次人才546名，为合成生物产业发展提供了有力的高端智力支撑。

（五）合作了一批高规格投资机构，助力提供资金强保障。与高瓴资本、中金资本、普华资本等专业投资机构开展深度合作，组建了浙大未来医学基金、磐霖医疗基金、凯风永兴基金等一批重点面向合成生物早、中期企业的专项基金，基金规模超过100亿元，杠杆撬动近9倍。

（六）用好了一个产业基础优势，奋力打造发展新动能。作为传统制造大区，我区有深厚的精细化工、纺织、新材料产业基础，以中国企业500强传化集团为代表的民营企业积极加大合成生物学技术研发投入。近年来，传化集团与衍进科技开展深度合作，与浙大共同组建未来研究中心，聚焦化工领域合成生物技术研究和产品应用，以合成生物技术赋能传化化工产业绿色转型。

三、当前合成生物产业发展的痛点

（一）技术与产业存在断层，技术赋能通道尚未打通。合成生物产业领域一个突出矛盾就是选品难。正确的选品需要技术研发公司、科研机构对产业端有充分的了解，也需要产业端企业对自身产品技术发展路径有前瞻性的考虑，但目前上游技术端与下游产业应用端交流不畅通，没有成熟的协作模式、商业模式、合作平台将技术与产业进行有效链接，研发技术存在不适应市场需求，无法真正走向产业化的问题。  

（二）产业转化壁垒高，规模化生产试错成本高。在合成生物产业领域，工艺放大是空前复杂的系统问题。从实验室里的菌株开发到工业量产，不是小试和中试的线性放大，而是应对从实验室拓展到工业场景的全新挑战。实验室环境下，研发多采用的是理想条件，如空气需经过洁净过滤；工业量产场景下，在实现规模化生产的同时，还要兼顾产品质量、交付速度、成本控制和 ESG 标准等系列问题。因此，合成生物学领域从研发到产业化的失败风险很高，导致有志于进军合成生物领域的外部企业往往畏葸不前，内部企业常常如履薄冰。

（三）交叉性人才培养难，产业技术高端人才匮乏。合成生物学是生物、化学、物理、材料、计算机和工程等学科高度融合的领域，需要有多学科背景、掌握综合性知识的交叉复合型人才，人才培养难度高。目前国内的合成生物学人才基本来源于清华、北大、浙大等知名高校，人才培养供给能力有限，且多为具备基础科研能力的学术型人才，熟悉先进产业技术的高端人才较少。

四、下一步工作建议

（一）聚焦自身优势，找准产业细分赛道。结合市、区的产业基础，按照国际领先、国产替代、环境替代“三大原则”，我区将从技术端、产业端进行分头布局，推动合成生物创新链和产业链深度融合发展。技术端：依托浙大国际科创中心等研究机构和已集聚的前沿技术创新企业，我们将聚焦高通量生物技术、酶工程、代谢工程三大前沿技术领域进行布局，重点突破卡脖子技术，推动颠覆性创新，实现产业赋能。应用端：结合我区化工产业基础雄厚、生物医药产业快速发展的现状，以及湘湖实验室在合成农业领域的领先优势，重点布局生物医药、生物基材料及原料、生物育种、营养保健食品四大产业方向，引育产品工程化应用型企业。

（二）聚焦关键技术，提升基础研究能力。一是提升基础研究平台能级。支持工业生物催化国家地方联合工程实验室升级成为国家工程实验室，依托浙大国际科创中心生物与分子智造研究院申报浙江省工程合成生物学重点实验室，以科研平台能级的提升带动技术、产业、人才等资源的集聚。二是打造细胞元件库。由浙大杨立荣、王宝俊等顶尖专家牵头，联合相关高校及创新企业，打造标准化、智能化、模块化的基因元件与人造细胞底盘数据库，为合成生物基础研究提供元件和底盘支撑，并力争成为国内合成生物领域标准制定者。

（三）聚焦成果转化，搭建产研链接平台。一是建立技术转化促进平台。依托专业机构数据库，建立合成生物技术转化促进平台。通过搭建技术和产业需求的链接，以市场化的手段，开展阶段性技术交易，打通技术产业化的实现路径，实现技术可见和早期研发投入的及时回本。二是搭建公共技术服务平台。依托浙大科创中心分子生物智造研发平台，打造高通量基因编辑、高通量基因筛选技术服务平台，以开放共享的形式，降低企业研发成本、提高研发效率，拉低规模化生产试错成本。三是用好技术交流合作平台。依托落地我区的浙江省合成生物产业技术联盟，加强政府、科研院校与企业的技术交流合作，组织产业共性关键技术攻关、促进产学研用深入融合、培养合成生物产业人才，加快合成生物未来产业培育，推动合成生物全产业链高质量发展。

（四）聚焦规模生产，打造产业智造基地。抢抓杭州打造城东智造大走廊、临空经济提能升级契机，聚焦破解合成生物产业化难题，突破产业技术瓶颈制约，推动搭建一批产业化基础设施，打造全省门类最齐全的合成生物智造平台。一是以浙大科创中心全球最先进的合成生物研发生产基础设施（iBioFoundry）为依托，打造生物化工试生产制造平台；二是围绕健新原力、赛默飞CDMO等龙头企业，打造全球顶尖的生物医药领域合成生物制品研究到中试的产业化验证基地；三是围绕湘湖实验室，聚焦生物育种，打造国际一流的合成农业产业化基地。

（五）聚焦生态构筑，强化资源要素保障。一是成立工作专班。突出合成生物在我区产业发展战略定位，将其作为萧山生命健康产业链打造的突破口和实现弯道超车的主要路径。组织相关部门、重点平台成立工作专班，合力组织推进。二是发展专业企业。围绕合成生物技术产业链，重点招引三类企业：已上市合成生物企业、链主型企业；具备核心技术研发能力的准独角兽合成生物企业；环境友好、高附加值且具备成熟产业化条件的合成生物企业。三是引育高端人才。依托浙大科创中心生物与分子智造研究院，引进培养一批业内专家学者，打造顶级创新团队；鼓励企业与研究院联合培养，打造一支面向产业端的卓越工程师队伍。在我区的授权认定名额中，切出部分定向配置给合成生物企业，增加我区企业对人才的吸引力、集聚力。四是争创一个产业先导区。依托浙大科创中心和湘湖实验室科教资源突出优势，以及临空经济示范区或江南科技城产业基础雄厚特点，加强高水平创新创业综合载体建设，强化“平台+赋能+开发者”组织方式，加快构建“源头创新—成果转化—产品开发—场景应用”合成生物产业培育链，积极争创合成生物省级未来产业先导区。五是加强基金扶持。建议市级组建合成生物产业发展专项基金，与区级联动，撬动更多社会资本放大基金杠杆效应，重点投向合成生物学重大产业项目，加快招引、推荐一批标志性、引领性、示范性强的优质项目落地，共同打造合成生物学产业特色产业集群。

作者：  编辑：李菲菲