原標題:到2026年形成1到2個百億級產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)
合成生物“造”出黃金賽道
合成生物被視為引領(lǐng)生物制造變革和生物經(jīng)濟發(fā)展的顛覆性技術(shù),被譽為繼DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)、人類基因組計劃之后的“第三次生物技術(shù)革命”,已成為大國科技競爭的制高點。
記者在北京市科委、中關(guān)村管委會昨天(14日)舉辦的“新質(zhì)生產(chǎn)力看北京”主題采訪中獲悉,北京已集聚80余家合成生物制造領(lǐng)域創(chuàng)新企業(yè)�！侗本┦屑涌旌铣缮镏圃飚a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2024-2026年)》提出,到2026年,北京合成生物制造的創(chuàng)新資源集聚力、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新策源力、示范應(yīng)用引領(lǐng)力、區(qū)域輻射帶動力將全面提升,北京創(chuàng)新策源、津冀承接支撐、輻射帶動全國的發(fā)展格局基本形成,預(yù)計培育百家以上優(yōu)秀初創(chuàng)硬科技企業(yè),初步形成1到2個百億級產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
翻開生物再造“密碼”
人們經(jīng)常用“造物主”來形容賦予萬物生命的大自然,如今,人類也掌握了獲得這一造物能力的部分“密碼”——在合成生物領(lǐng)域,科學家、科研人員將具有各種特性的細胞、基因片段、蛋白質(zhì)等“零部件”有機地組合在一起,從而設(shè)計出全新的細胞、物質(zhì)、生命形式。
昌平區(qū)未來科學城,在微元合成生物技術(shù)有限公司的天臺,一株株萬壽菊正在盛開。過去,生產(chǎn)1噸葉黃素,需要用一年時間種植250畝這樣的萬壽菊,收成往往“看天吃飯”。而今,用一個300立方米的罐子,不到10天時間就能產(chǎn)出1噸葉黃素。他們“造物”的原料,是葡萄糖和微生物。
在微元合成研發(fā)中心的整整一面墻上,繪制著一張密麻繁復(fù)的線路圖。這是一張“代謝網(wǎng)絡(luò)圖”,也是研發(fā)人員在細胞工廠里“造物”的底圖和字典。
“想象一下,在細胞里面有數(shù)千個反應(yīng)在發(fā)生,并且相互作用。這如同一個繁忙的交通網(wǎng)絡(luò),從A點到B點再到C點、D點,中間有無數(shù)個分支,既要讓‘交通’網(wǎng)絡(luò)特別順暢,又要讓‘貨物’能夠高效地從北京直達廣州,不被相互作用的競爭代謝給拉偏方向,這些都是我們科研人員所要克服的難題�！惫臼紫瘎�(chuàng)新官劉偉豐說,要想篩選、培育到合適的微生物菌種,找到造物的“鑰匙”,需要研發(fā)人員從基因編輯、酶的表達、代謝途徑設(shè)計等方面進行獨創(chuàng)性研究。
2021年12月,微元合成成立,其核心團隊來源于中國科學院微生物所,是國內(nèi)最早從事合成生物學研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的團隊之一。經(jīng)歷了三年發(fā)展,微元合成已經(jīng)掌握了多項世界領(lǐng)先的合成生物底層技術(shù),如全球獨家的大片段基因編輯能力、行業(yè)領(lǐng)先的合成生物元件庫和代謝模型、國內(nèi)唯一的代謝分子動態(tài)監(jiān)測技術(shù)平臺等。
除了葉黃素外,通過合成生物技術(shù)“魔法”生成的,還有曾經(jīng)僅存在于無花果干中、口感與蔗糖接近而幾乎沒有熱量的阿洛酮糖,從海藻等生物中提取并廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工行業(yè)的甘露醇等。
“解決化工生產(chǎn)高能耗、高污染,農(nóng)業(yè)種植效率低、成本高等問題,是合成生物制造最大的優(yōu)勢�！蔽⒃铣蓱�(zhàn)略發(fā)展總裁崔維敏透露,今年年底,基于北京的科技創(chuàng)新優(yōu)勢和河北省基礎(chǔ)制造產(chǎn)業(yè)資源,公司位于河北秦皇島的工程放大中心及小規(guī)模柔性生產(chǎn)基地將投入使用,進一步推動合成生物創(chuàng)新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化落地。
制造業(yè)掀起“綠色革命”
一天一粒氨糖軟骨素,是年過六旬后時不時膝關(guān)節(jié)疼痛的市民趙女士近幾年養(yǎng)成的習慣。令她有些心疼的是,女兒給她買的氨糖軟骨素一瓶動輒兩三百元。好消息是,在合成生物技術(shù)之下,其價格有望大幅下降。
“氨糖軟骨素,不少中老年人骨關(guān)節(jié)疼都會吃,是全球消耗前三的保健品,其中一種主要成分是乙酰氨基葡萄糖�！北本┦泻铣缮镏圃旒夹g(shù)創(chuàng)新中心(籌)相關(guān)負責人、北京化工大學高新院副院長王斌說,大眾熟知的是,乙酰氨基葡萄糖過去主要靠從蝦蟹殼中提取,而且提取過程大量使用濃鹽酸,不僅污染大,且成本高。而引入合成生物技術(shù)后,通過給特定的微生物“喂”葡萄糖,每投入2噸葡萄糖就能產(chǎn)出1噸乙酰氨基葡萄糖,大幅降低了氨糖軟骨素的生產(chǎn)成本,推動相關(guān)產(chǎn)品價格更加親民。
用鋼鐵工業(yè)尾氣生產(chǎn)的可替代汽油的燃料乙醇、比傳統(tǒng)材料更保暖易排汗的生物酶抗菌衣物、替代人工飼料的微藻蛋白飼料……在北京市合成生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展展示中心,記者看到,合成生物創(chuàng)新成果正在北京加速涌現(xiàn)。
未來科學城管委會醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)處四級調(diào)研員郭玉東說,昌平區(qū)作為北京市合成生物產(chǎn)業(yè)主要承載區(qū),已初步聚集了微元合成、先正達、吉態(tài)來博、博雅輯因、齊禾生科等70余家國內(nèi)外合成生物創(chuàng)新企業(yè),相關(guān)成果已應(yīng)用于生物醫(yī)藥、美麗經(jīng)濟、化工能源、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。
技術(shù)平臺加速成果走出實驗室
作為融合了生物學、基因組學、工程學、計算機科學等多個學科的前沿領(lǐng)域,合成生物制造領(lǐng)域前景無限,但在傳統(tǒng)研發(fā)模式下,其研發(fā)周期往往漫長且困難。
“在模擬計算的幫助下,現(xiàn)在我們一個研究生半年的工作量相當于過去一個博士生整個博士階段的工作量。”王斌說,創(chuàng)新中心搭建了四大研究平臺,其中的計算分析平臺能夠通過模擬計算完成過去需要通過大量實驗進行試錯才能完成的工作,大幅提升研發(fā)效率。
市科委、中關(guān)村管委會相關(guān)負責人介紹,北京已布局一批合成生物技術(shù)服務(wù)平臺,如依托中國科學院微生物所已有菌種保藏庫,加快建設(shè)高質(zhì)量合成生物制造元件庫及生物信息庫;在昌平區(qū)布局北京市合成生物制造技術(shù)創(chuàng)新中心(籌),與產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)合作搭建中試工藝放大技術(shù)平臺,推動實驗室研發(fā)成果走向大規(guī)模制造;在平谷區(qū)支持建設(shè)了農(nóng)業(yè)食品合成生物創(chuàng)新中心,成立北京生物制造食品風險評估與合規(guī)保障共性技術(shù)平臺等,保障服務(wù)創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)和上市應(yīng)用。
此外,北京正在加快探索京津冀合成生物制造協(xié)同發(fā)展新模式,未來將圍繞前沿技術(shù)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)平臺建設(shè)、企業(yè)梯度培育等方面發(fā)力,加快推動北京合成生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
