安迪苏开展生物催化剂的研发与运用,打造绿色生物制造;驯鹿生物利用基因工程制造开发CAR-T细胞治疗产品;东万生物探索重组人胶原蛋白,研发更具临床优势的医美产品;酵富实验室通过培育改造新鲜液体酵母,让精酿啤酒有了更多风味……
在江北新区,这些不同的领域,都在不约而同地利用合成生物学改进自身的技术与产品,“合成生物”也成为新区现代化产业体系中,一个被频繁提及的热词。
上个月末,2025第三届SBC合成生物学产业博览会在新区召开。当前,江北新区正以环保材料、医药产品、健康食品为主要方向,集顶尖人才、科创平台、龙头企业、政策支持为一体,积极布局,加快打造合成生物制造研产贯通细分链条,推进建设生物制造创新高地。
合成生物学,是利用合成的方法来创造新的生物信息,构建出具有全新功能的生物系统,或是对自然界中已有的生物系统进行优化和改造。操作起来就像组装乐高积木一样,通过改写或重建生物体的基因密码,让细胞、细菌甚至动植物按照人类的需求工作。
1980 年,德国科学家芭芭拉·荷本首次提出了 “合成生物学” 这一概念,标志着这一学科的萌芽。2010年,美国科学家克雷格·文特尔的研究团队成功合成了第一个人工合成基因组,并将其移PG电子手机版植到一个去核的细菌细胞中,人造细胞“辛西娅”诞生。2019年,英国剑桥MRC分子生物学实验室重新编码了一个大肠杆菌菌株的基因组,人类设计出了比自然界原有生物更简洁的生物。
如今,合成生物学被誉为是“认识生命的钥匙和改变未来的颠覆性技术”,是继“DNA双螺旋结构发现”和“人类基因组计划”后“第三次生物技术革命”。
《中国合成生物学产业白皮书2024》指出,全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长,市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元,平均年增长率达27%,预计在2028年将成长为体量达到近500亿美元的全球性市场。
“十四五”以来,合成生物学已经逐渐在天然产物合成、医学、能源、工业等多个领域应用。2022年5月,国家发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》,明确将合成生物学列为重点发展方向。
在生物医药领域,通过基因编辑和合成生物技术,可以制造更安全、更有效的药物;在环保材料领域,通过合成生物技术,以更环保、更可持续的生物能源实现从 “石油经济” 向 “生物经济” 的转变;在食品工业领域,合成生物学致力于改良食品的品质和口感,提升啤酒、饮料、调味品等食品的品质;在医美领域,合成生物用于重组胶原蛋白、生产香精,为美妆市场打开更广阔的天地。
去年,江北新区携手中国工程院院士、浙江工业大学生物工程学院院长郑裕国教授,吸引郑院士团队落户,并与安迪苏中国区合作共建生物合成产业创新研究院,开展氨基酸及其衍生物前沿技术的联合攻关。
浙江工业大学以郑裕国院士为核心的科研团队,率先建立了以生物工程技术为核心,融合有机合成、化学工程原理和方法的生物有机合成技术新体系,建成工业化产线多条,是我国合成生物领域的旗帜标杆。
以“研产贯通”行动为抓手,由郑裕国院士领军,新区正进一步开拓“一切皆可造”的产业空间,让合成生物产业的未来愿景在江北新区逐步成为现实。
除此之外,南工大国家生化工程技术研究中心和新区合作的江苏省产业技术研究院工业生物技术研究所,如今已经成为合成生物的前沿阵地,在这里,聚集了有研究员、工程技术人员近百人,新区合成生物产业的点滴进步均有他们的身影。
“与江北新区和郑裕国院士合作打造的生物合成产业创新研究院,重点针对氨基酸及其衍生物等的绿色生物制造产业,联合优势资源,开展生物合成机制、生产菌株改造、生物催化剂的开发与应用、生产工艺优化等研发和产业工作。”安迪苏全球首席技术官罗尚福介绍。
作为新区合成生物的重要科创平台,生物合成产业创新研究院凝聚了政、学、企三方力量。早在2009年,安迪苏在这里投资建设了蓝星安迪苏南京有限公司,并建立了国内最大、技术先进的液体蛋氨酸生产平台。去年,安迪苏将中国区总部落户至此,并成立中国区技术中心。
“我们扎根江北多年,新材料科技园有完备的产业基础,而通过江北新区的牵线搭桥,我们了解到郑裕国院士团队正通过生物系统的工程化设计,定向创造新型生物产品和实现生物过程的整体优化。我们这次合作,将围绕氨基酸发酵生产、功能性产物的生物制造、合成生物学技术开发等前沿领域展开。”罗尚福说。
除了生物合成产业创新研究院,新区与南京工业大学共建的江苏省合成生物基础研究中心产业基地,也在推动学研产用过程中发挥着积极作用。
南工大国家生化工程技术研究中心副主任陈勇说,“我们不仅开发出虫草素、燕窝酸、人乳寡糖、功能多肽等10余个高价值生物制剂产品,率先在国内获得多个生产批件,还服务了百余家企业,让大家都能体验到合成生物的魅力。”
位于生物医药谷的江苏南创化学与生命健康研究院,也将合成生物作为主攻方向,与南京大学、药石科技、世和基因等知名高校、企业携手,成功开发出高保真、长片段、高通量、低成本的DNA生物合成技术体系和自动化装置,为合成生物学领域带来新一代技术。
在科创平台的加持下,新区围绕医美、环保材料、医药产品、健康食品等领域,集聚了一批优秀企业,它们立足自身核心技术,在各自领域内都实现了关键突破。
南京轩凯生物科技股份有限公司与南京工业大学徐虹教授团队就生物合成聚谷氨酸的产业化生产开展合作,率先对聚氨基酸生产菌株的基因组进行测序,发明了以降解酶为“开关”调控产物相对分子质量和浓度的育种新技术。
公司建成全球首条10万吨级聚氨基酸、泛菌多糖生产线的突破。产品广泛应用于农业、环保、日化、食品等多个领域,并出口至欧洲、东南亚等地区。
在医美领域,南京东万生物技术有限公司和中国药科大学合作,成功产业化重组人I型胶原蛋白分子量达300KD并实现了三螺旋结构和自组装。去年,东万生物还联合江苏吴中美学生物科技有限公司、中国药科大学共建重组人胶原蛋白制剂工程联合实验室,开发弹性模量更高、体内降解时间更长的重组人胶原蛋白。
食品领域,酵富实验室专注于建设中国的酵母银行,其出品的精酿啤酒以丰富的口感独树一帜。在液体酵母研发上,酵富实验室通过优质酵母菌的捕获筛选、传代培育,打造了近百种酿造风格,辐射了全国超过800家精酿啤酒品牌。
在新区生物医药谷,生命健康产业链上企业正运用合成生物技术破译生命奥秘。专注细胞创新药物研发的驯鹿生物,以CAR-T细胞治疗产品为多发性骨髓瘤患者带去希望;集萃药康通过构建基因编辑小鼠模型,完整模拟疾病发生发展的全过程,并推动模式动物资源的产业转化;世和基因深耕合成生物领域,开发肿瘤基因检测试剂。
依托于合成生物技术领域的推陈出新,新区企业不断推出突破性产品,为行业拓宽更大想象空间。
全国化学工业园区排名第二的新材料科技园、全国综合实力排名第八的生物医药谷、以先进制造业为核心特色的智能制造产业园,是新区发展合成生物产业的“主战场”。
园区中集聚了众多企业,拥有出色的资源整合和协同创新能力。同时,园区构建完善从上游研发、中试孵化到下游产业化的完整生态链。
在园区,企业可依托科创平台降低研发成本,快速对接高校科研机构和顶尖人才的技术转化,同时受益于政策支持、供应链配套和专业化服务,形成“基础研究—技术开发—规模生产—市场应用”的产业闭环。
除此之外,新区还为合成生物产业配套了专业基金支持。不久前,新区发起设立合成生物学产业专项子基金,并向社会公开遴选基金管理机构,基金将主要投向合成生物学产业领域。
这里有顶尖人才领军、科创平台支撑、龙头企业牵引、产业园区聚集、专业基金配套,抓住“第三次生物技术革命”的机遇,新区的合成生物产业正蓬勃向前。
素材来源 自然 合成生物学态势+ 金融界 生命健康办 新材料科技园 智能制造产业园