青島“搶灘”萬億級合成生物新賽道

在研究基礎、產業嘗試、載體支撐等方面作出積極探索，推動“全國首創”前沿成果產出和轉化，加速培育形成合成生物技術領域新質生產力

青島發力“產學研”為合成生物“打地基”

研究基礎

青島多家高校院所和創新平臺參與合成生物技術研究

青島能源所、山東大學、蔚藍生物等共同建設山東省合成生物技術創新中心

山大微生物技術國家重點實驗室與青啤、易邦生物、明月海藻3家企業的國家重點實驗室合作，建立藍色經濟區生物技術國家重點實驗室聯合體

……

產業嘗試

青島在合成生物學產業鏈上、中、下游均有企業分布

上游“工具層”：華大基因、北京擎科青島分公司等

中游“平臺層”：星賽生物等

下游“應用層”：蔚藍生物、美泰科技、恒魯生物、中科藍智等

載體支撐

通過搭建平臺、生產基地等，為技術突破和轉化提供載體

青島市生物醫藥及醫療器械產業園搭建了生物醫藥公共研發服務平臺

華大基因青島產業園投產了全球最大通量基因測序儀與全國首個測序酶研發生產基地

……

從“人造”蛋到“人造”肉，從“人工”抗瘧疾藥物青蒿素到“人工”抗癌藥物長春花堿，在一項項成果突破中，合成生物技術正在“重構”人們的生活。

尤其是最近一段時間，合成生物更加火熱“出圈”。隨著國家級生物技術和生物制造行動計劃即將出臺的消息傳出，資本市場上合成生物概念股頻頻掀起熱潮，成為投資新熱點。

青島高度重視代表未來產業發展方向的合成生物技術，不斷尋求著發展新機遇。日前，“青島好成果”之合成生物制造暨“海創島城”產學研對接會舉辦。會議由市科技局、青島歐美同學會（青島留學人員聯誼會）、中國科學院青島生物能源與過程研究所主辦，包括中國科學院院士鄧子新在內的來自全國各地的多位專家、企業家、投資人參會，共同探討合成生物技術的基礎、機遇與挑戰。

以合成生物技術生產反式烏頭酸的產線。

根據麥肯錫預測，未來全球經濟活動中，60％的物質產品可以由生物技術生產。在2030年至2040年間，合成生物技術每年將為全球帶來2萬億至4萬億美元的直接經濟效益。

面對這片產業新藍海，國內外都在加速搶占合成生物新風口，而青島早已入局。運用合成生物技術把微生物打造成“超級工廠”，實現新物質、新材料的高效合成和綠色制造，青島探索了成熟的技術路徑。在合成生物全球范圍內普遍處于“概念熱度遠高于產業應用”的大環境下，青島已經實現了系列技術突破和轉化，推動了相關產業向著降本增效、綠色高質量發展的方向提速升級。

頭部省市的“共同選擇”

合成生物學被視為繼“DNA雙螺旋結構的發現”和“人類基因組計劃”之后的第三次生物技術革命，是全球生物技術領域的最前沿。

什么是合成生物技術？人們可以通過青島在相關領域的成果獲得更加直觀的了解。

例如，在農業線蟲防治等領域潛力巨大的反式烏頭酸，始終未能通過植物提取等方式實現低成本大規模生產。青島能源所微生物制造工程中心的科研團隊篩選代謝高效的絲狀真菌作為“底盤”，通過補齊其生產反式烏頭酸缺失的部分功能，構建了生產反式烏頭酸的“細胞工廠”，實現了其高效合成與有效積累，并建立起全球首條反式烏頭酸發酵生產示范線。

青島中科藍智生物科技發展有限公司以合成生物技術生產甘油葡糖苷的產線。

再如，通過傳統化學合成、酶催化合成方法提純甘油葡糖苷，始終在純度等方面面臨技術難點。青島中科藍智生物科技發展有限公司通過對天然高產藻株開展選育、馴化，精準“定位”關乎甘油葡糖苷產出的關鍵基因簇，再通過調控培養環境“激活”相關“靜默”基因簇，實現了甘油葡糖苷純度高達99．9％以上，技術水平在全球領先。

簡單來說，合成生物技術就是以基因組和生化分子合成為基礎，讓細胞成為“超級工廠”，在接受改造后源源不斷生產特定的物質。通過該技術，傳統工業上不能生產的，可以通過人工設計“細胞工廠”實現生產；原來產業環節中能生產的，就把“多步變成少步”，把低效變得高效，用生物催化替代化學合成，從而真正實現綠色、低碳、高質量發展。

合成生物技術融合了生物學、化學、工程學等多種技術領域，能在醫療醫藥、農業、食品、環保、能源和新材料等眾多領域實現產業提質增效。因此，布局合成生物產業成為頭部省市的共同選擇。

作為合成生物學產業發展的龍頭城市，深圳通過國內首個合成生物制造產業領域專項扶持政策、建設合成生物研究所、打造15億元合成生物私募基金等方式，吸引近三年內全國40％的合成生物企業落戶，僅在光明區內，合成生物企業的總估值就超過270億元。

據統計，當前，全國已有18個省、市將“合成生物”寫進了“十四五”規劃，多個地方政府出臺了相關政策。上海發布行動方案打造高端生物制造產業集群，推動合成生物技術賦能生物醫藥、先進材料、消費品、能源和環保等領域；杭州以最高500萬元的力度支持合成生物產業高質量發展；常州等地出臺了支持和推動合成生物制造產業高質量發展的專項政策……

青島在多方面作出探索

業內普遍認為，合成生物制造正在進入從科技賽道向產業賽道切換的階段，也就是產業發展的4至6點鐘階段，這通常被認為是大規模產業發展的前期。在這方面，青島已經在研究基礎、產業嘗試、載體支撐等方面作出積極探索。

在研究基礎方面，青島多家高校院所和創新平臺參與合成生物技術研究。青島能源所、山東大學、蔚藍生物等共同建設的山東省合成生物技術創新中心致力于細胞工廠篩選、工業菌株構建、微藻綠色制造等研究；山大微生物技術國家重點實驗室與青啤、易邦生物、明月海藻3家企業的國家重點實驗室合作，建立了藍色經濟區生物技術國家重點實驗室聯合體，利用綠色生物制造技術推動非洲豬瘟疫苗等產品研發及生產；華東理工大學青島創新研究院依托生物反應器工程國家重點實驗室，在高性能菌株設計與篩選及大規模培養技術開發方面國內領先。

在合成生物學產業鏈上游，華大基因可提供基因測序等服務。

在產業嘗試方面，青島在合成生物學產業鏈上、中、下游均有企業分布。上游“工具層”，華大基因、北京擎科青島分公司等從事DNA測序、合成等服務；中游“平臺層”，依托青島能源所國家重點研發專項“高通量拉曼流式細胞分選儀”孵化而來的星賽生物，已經將自主研發的設備打入歐洲市場；下游“應用層”，青島有國內工業酶龍頭企業蔚藍生物、亞洲主要硫酸軟骨素生產企業美泰科技、全球首個利用葡萄糖成功量產紅景天苷的恒魯生物以及中科藍智、芝諾生物、奔月生物等企業。

在載體支撐方面，青島市生物醫藥及醫療器械產業園搭建了生物醫藥公共研發服務平臺，在基因組、蛋白質、生物芯片等方面提供研發分析檢測服務；青島能源所匯聚相關領域的頂尖人才，通過與企業合作，持續推動合成生物學在能源、化工、藥物等方面的研究及產業化；華大基因青島產業園投產了全球最大通量基因測序儀與全國首個測序酶研發生產基地。

可以說，在合成生物技術方面，青島已經實現了“點”上的突破。打通降血脂藥物辛伐他汀全生物合成路線，在全球最大生產企業完成技術轉化；實現純天然甘油葡糖苷生產純度達99．9％以上，并推動其在多個場景實現國際首次應用；突破核心技術，建立全球首條反式烏頭酸發酵生產示范線……僅在青島能源所，就有不少“全球首創”的前沿技術正在持續“變現”成生產力。

推動合成生物技術在農業、食品添加劑、化妝品等領域實現產業賦能，青島不斷用“小”生物撬動“大”產業發展。

找準發展痛點，推動產業“串點成鏈”

但是，面對技術日新月異的發展態勢和發展新質生產力的迫切需求，專家們也表示，在合成生物技術領域，青島在整合產學研鏈條、推動創新成果持續產生和有效應用方面還有進步空間。

從源頭創新來看，青島在合成生物技術領域的自主創新能力還稍顯不足，尚未形成高水平、高能級的專業化特色科研平臺，具有國際引領性和產業示范性的成果還不夠多。

目前，在“基礎層面”，以青島能源所為“領頭羊”的科研機構實現了對工業菌株、微藻、酵母等“底盤細胞”加工成“細胞工廠”的突破，在能源、化工、醫藥等領域探索了生物合成技術路線。但整體來看，青島在“工具層”和“平臺層”的基因編輯、DNA元件設計、大數據與機器學習等底層關鍵技術研究方面還需加強自主創新力。

從成果轉化來看，新技術向產業轉化的過程是個多環節構成的長鏈條。在基礎研究和源頭創新的基礎上，面向產業端，以應用為導向探索合成而來的“新產品”到底怎么用、都能用在哪兒，需要更加成熟的機制。解決了這個問題，才能促成成果產出與轉化落地的銜接。這就要求研發機構與對應領域的企業之間建立有效的溝通機制與平臺，讓科研人員在成果研究過程中就有工程化、產業化的邏輯作指引。

前不久，由山東能源研究院與青島高新區管委共同投資建設的合成生物產業技術轉化平臺完成簽約。圍繞生物醫藥等產業領域，該平臺要聚焦合成生物技術領域，分期建設包括發酵中試平臺、發酵工藝驗證平臺、分析測試平臺、微生物培養平臺、分離純化平臺、GMP平臺等6個公共支撐平臺和1個個性化項目孵化平臺，以“平臺化”路徑將青島能源所、山東能源研究院的科技成果中試放大、技術熟化，推動相關產業發展。

對此，青島能源所微生物制造工程中心研究員黃雪年的感受是，在此類平臺上，科研人員要進一步對新技術、新成果、新材料展開應用開發，為新事物的產業化找到更多可能的同時，為企業提供成熟的應用模板。“就像炒制一份‘預制菜’一樣，讓企業在應用的時候按照說明書‘拿來即可用’，這樣才能有效地推動新技術在各個產業實現‘適配’。”黃雪年說。

從產業規模來看，青島合成生物技術領域的產業鏈還不夠完整，產業發展尚未形成集聚效應。一方面，目前在該領域具有代表性的、完成了產業化的成果，主要集中在青島能源所、山東大學等機構的少數團隊，而且很多技術和產業突破現在還是以“點”的形式零星分布，彼此沒有形成密切的上下游關系。另一方面，在合成生物產業鏈上、中游環節，從事基因編輯、計算機輔助設計、合成生物智能挖掘、高通量自動化生物工廠等方向的企業不多，這也在一定程度上限制了下游企業的集聚和產業集群的形成。

總之，用合成生物技術為新質生產力發展賦能，青島還需要進一步找準痛點，在源頭創新、平臺建設、成果轉化等關鍵環節提供護航，補齊產業發展中的缺失環節，以“串點成鏈”促進產業規模化提升。

專家建言：持續創新“合成”新未來

面向未來，青島更要持續發力，推動合成生物產業從“點上強”到“面上強、系統強”。

在此次舉行的產學研對接會上，來自青島能源所的專家圍繞加強青島合成生物領域的科技創新策源能力、培育重大創新成果、優化資源配置，助推傳統產業升級轉型等方面提出建議。

專家們認為，青島要在頂層設計上謀篇布局，制定合成生物技術創新和產業發展行動計劃，通過加強人才引進、提升平臺能級、強化資金支持、夯實創新基礎、扶持成果轉化、促進產業集聚等措施，全面提升青島合成生物技術創新水平，打造良好生態體系。

要面向合成生物技術領域組織科技創新重大專項，針對能源、化工、醫藥、農業領域的重大產業問題，組織科研院所、高校和企業從技術研究、底盤細胞和細胞工廠構建、發酵和分離純化工藝開發、關鍵儀器和軟件自主創制等環節開展聯合攻關。

要建設青島市合成生物技術大科學設施，聚焦合成生物制造工業菌種高效構建、發酵過程精益控制、分離純化工藝優化等核心環節，打造適配的人工智能大模型、實驗室自動化和智能管理、數字孿生和可視化模擬等技術手段，促進相關工藝的高效率、鏈條化開發與優化。

要培育扶持合成生物領域產業孵化平臺，依托優勢企業和產業園區，通過管理制度、人才政策、產業基金、金融服務等資源的傾斜，加強市內人才的培育和市外人才與高價值成果的引進，支撐合成生物制造產業集聚發展。

對于工業生產和產業發展來說，提質增效是永恒的追求。從這個角度上說，青島目前重點發展的高分子材料、食品飲料、基因工程等優勢產業和未來產業，為合成生物技術進一步落地提供了更廣泛的“用武之地”。

對接會期間，青島吸引了代謝工程改造微生物生產高附加值產品、酶法合成甘油葡糖苷先進制造技術開發、植物瞬時表達技術平臺生產藥用蛋白的產業化、非糧生物質加工用纖維素酶開發、煙草源香精香料的挖掘鑒定與生物合成、甘油葡糖苷的生物酶催化合成技術和產業化制造6個合成生物制造項目簽約落地，將進一步推動青島合成生物制造產業發展壯大。

催生前沿技術成果、暢通成果轉化渠道、找準下游產業場景，青島通過合成生物學形成的新質生產力，正在“合成”一個更綠色、更高效發展的新未來。（青島日報／觀海新聞記者 耿婷婷）