合成生物,“一切皆可造”?
财富探索师
2024-05-29 23:17:28
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  合成生物学是21世纪生命科学领域的一门新兴学科,被视为DNA双螺旋结构发现和基因组测序之后的“第三次生物科学革命”,也被称为“未来产业”的新核爆点。近年来,全球合成生物行业飞速发展,中国也在这个“新赛道”上成绩斐然。

  人口增长、能源紧缺、环境污染、医疗挑战,当今人类社会面临的多种困境,随着合成生物这一颠覆性前沿技术的高速发展,迎来突围的曙光。

  上海始终将合成生物学技术、基因治疗列为重点发展先导产业,并致力于到2030年,建设合成生物全球创新策源高地、国际成果转化高地和国际高端智造高地,基本建成具有全球影响力的高端生物制造产业集群。“一切皆可造”,合成生物如何实现造物与造富?

  简单来说,合成生物,就是让一个个细胞成为“超级工厂”,在定向改造后,源源不断生产特定的物质。它为人类打开了“一切皆可造”的无限想象。比如,只要一个细胞就能推动各种人造动物肉大规模生产。比如,不需要适配血型,还能长期保存、随取随用的人造血。再比如,以玉米等植物为原料,合成更轻量、可回收的基建材料。它还能让稀缺用药,成为普通人买得到、用得起的好药。

  据预测,全球大约60%的物质可以用合成生物的方式生产。今年,全球合成生物学的市场规模将达189亿美元,年复合增长率为28.8%这个“经济新物种”飞速发展的背后上海正在全球承担着重要角色。

  弈柯莱,是国内合成生物赛道龙头公司之一。2015年,同在上海中科院有机所求学的创始团队,决定进入这个当时刚起步的全新赛道。田振华是企业的003号员工,他带我走进一个中试实验室,这里正在研发生产的是利用微生物生物合成的人乳寡糖。

  人乳寡糖是人类母乳所独有的糖分子,对婴幼儿肠道健康等具有重要作用,含有这个原料的婴儿配方奶粉,有望今年首次在国内上市。“我们现在看到的这套装置,是一个50升的发酵罐,它所能发酵出来的HMO(人乳寡糖)的产品,能够为250罐的婴儿配方奶粉,提供必要的益生元。”弈柯莱副总、中科院有机所博士田振华说。

  也是在2015年,在海外求学多年的郭敏带着他的研究成果,来到上海,同时开启了他的合成生物逐梦之路。八年探索,这家企业已开发出全球第一套不依赖细胞合成蛋白质的生物反应器,被誉为下一代生物医药的“光刻机”。在此基础上,企业正在研发的“人造血”,没有血型之分,使用时无需配型,在全球范围内尚属首例,预计在今年中即将完成猴类实验。

  在郭敏看来,在这个新赛道,抢抓全球生物经济变革新浪潮,是中国的一次机遇。“因为合成生物现在这个学科的发展时间大概只有20年,对中国来说,我们的起跑线和国外的起跑线基本上是在一起的。”郭敏说。

  位于上海的食未科技中国首座千升吨级细胞培养肉中试工厂,是同类规模的全球五家之一。在这里,先有鸡还是先有蛋不再是个问题,因为实验室里可以高效、环保地“种”出鸡鸭鱼、牛羊猪各种肉。食未科技研发总监陈双双告诉记者:“合成肉因为细胞生长环境很舒适,那么它的生长也是快的,那么我们也可以以这样的一个方式,为未来的粮食供应提供更加高效且绿色的一些生产模式。”

  新技术让生产突破环境限制,也为环境保护、实现碳减排带来全新解决方案。诞生在上海的“我国合成生物产业化第一股”凯赛生物,致力于新材料的生产研发,以生物基尼龙为例,由于原料来自可再生植物,与普通石油基产品相比,1吨产品可以减少3-4吨的碳排放。

  我们的目标是替代石油基,它是一种制造手段,它通过生物的方法,利用植物,就是利用二氧化碳合成的产物,不需要动用地下埋藏的二氧化碳形成的这个物质,这样就形成碳平衡了。”上海凯赛生物技术股份有限公司董事长兼总裁刘修才表示,“合成生物学是一个全新的学科,上海有一个好处,就是政府比较开明,愿意参与很多讨论,基本上是个学习型的政府。”

  较完整的上下游产业链、专业人才聚集、开放的创新生态及容错机制,正助力上海瞄准全球合成生物产业高地,全力建设具有全球影响力的高端生物制造产业集群。

  序幕刚刚拉开,专家也建议,未来在政策监管等方面还应做好先行者,为“经济新物种”保驾护航。“有些东西过去压根就没有,那你不能做,没有法规,没有标准,那也是不行的。国家药监局等在上海布局了它的分支点,所以希望在上海能够更好地把这方面的力量协同起来。”中国科学院院士赵国屏表示。

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