聚焦合成生物学 开创绿色新时代

本世纪以来，合成生物学经历了备受关注的高光时刻和跌落神坛的灰暗低谷。近年来，随着高通量测序和基因编辑工具的创新，合成生物学的应用边界不断扩大。同时，我们也看到合成生物学在社会效益和经济效益上带来潜在的利益窗口可能性。鉴于合成生物学产业化面临的困难和平台模式的未来，2021华兴资本医疗与生命科技领袖峰会荣幸地邀请到了该领域年轻有能力的开拓者和企业家，共同探讨合成生物学的使命传承和未来展望。

论坛嘉宾

晁然|演金科技联合创始人兼首席执行官

崔豪|恩赫生物的联合创始人兼首席执行官

林|关羽生物创始人兼首席执行官

张|蓝晶微生物联合创始人兼首席执行官

周豪| |中国科学院深圳先进技术研究院高级工程师

宿主

余志蕴|经纬创投合伙人

什么是合成生物学？

余志蕴：让我们先回顾一下合成生物学的历史和流派。最早有三组人，一组做DNA合成，另一组做基因回路，包括一些来自ee的，另一组做代谢工程。现在合成生物学产业取得了很大的进步。首先，我想邀请所有的嘉宾来介绍一下合成生物学。合成生物学的概念有什么最新的延伸吗？你更喜欢哪所学校？

晁然：合成生物学通常被理解为一个相对宽泛的定义，即利用生物系统合成某些化合物。本质上，合成生物学是一门方法论，一门工程生命科学，它以工程模块化和标准化为生物系统及其操作建立一系列抽象层次，标准化一个复杂问题，以流水线方式分析一个复杂的生物系统。专注于合成生物学的这样一个定义，我们公司从底层工具的开发中赋予了这种方法。我们主要利用机器人、AI算法、合成生物学、高通量分子生物学等获取数据，对微生物基因组进行高通量改造，从而生产出一些高附加值的化合物。当然最终落地应用还是在生化工程，涉及代谢工程和发酵工程。

崔：我认为合成生物学是生物学的工程，涉及面很广，不仅仅是生物合成本身。我们的大多数团队都来自工业界。每个人对这个领域都有类似的理解。同时，我们也知道这个领域需要很多交叉学科的支持。对于底层来说要让系统更具工程性，信息化和大量的计算是不可或缺的，所以整体的技术要求比较高。另外，我们很清楚生物学的不确定性，所以我们也想通过这个高通量的实验来解决很多问题。同时，我们也非常关注整个数据的质量和流量，以及能否真正达到从这些数据中学习的目的。

周豪：我觉得在合成生物学领域一直有一个使命，就是如何合理设计生物体，然后用更标准化、工程化的技术创造新的生物体。这也是我们在高级研究所坚持的理念。我们主要有三个研究方向：第一个方向是解决能源问题；第二个方向是解决新材料的一些问题；第三个方向，治疗。我们认为这三个问题，无论是在合成生物学还是其他领域，都与当前社会更重要的产品有关，需要解决。

林：合成生物学不同于传统生物学。它多采用“自下而上”的方法研究生物系统，即基于对生物学的理解，设计创造一些功能性的生物系统，这也是合成生物学最吸引人的地方之一。我们公司可能不同于传统的合成分子路线。我们正在对各种病原微生物进行重新设计改造，进而研发治疗传染病和肿瘤的创新药物，希望通过工程生物学的手段解决传统生物医学无法解决的问题。

张：合成生物学的概念诞生于2000年左右，2007年左右在美国流行起来。合成生物学这个词很难理解。后来，一个新的表达方式很好地概括了它的意思。它被称为工程生物学——“工程”，意思是标准化、数学计算和数据分析。将这些东西应用于生物系统的设计和改造，就是合成生物学。我们看到了一个有趣的现象：过去30年，传统石化并没有创造出大规模的新材料，但随着社会的发展，消费、医疗、电子、电力等诸多行业对新材料的需求在不断扩大。我们发现这是一个创新创业的好机会，所以用合成生物学设计、开发、制造新分子、新材料成为了我们的主攻方向。

工业化的几座大山

余志蕴：像任何一个新行业一样，合成生物学作为一个行业经历了起起落落。以阿米里斯为例。一家成立于18年前的公司，最初想制造生物能源，结果却给自己挖了个坑。直到近两年进入食品、香料等精细化工行业才摆脱。这里提出两个问题。对于合成生物公司来说，从实验室走向工业化生产需要克服哪些技术壁垒？二、你认为品种应该如何选择？

张：从实验室的科研成果到产品的商业化是很难的。在实验室阶段，只有30%或更少的问题可以在产品落地过程中解决，剩下的70%集中在其他三个方面：——工艺、工程和市场。我们认为这三件事是联系在一起的。

以技术为例，同领域有一家公司从事清洁能源。在技术通过之前就大规模建厂，给公司后续发展带来了很大的打击。比如生物合成聚合物，上游工艺没有问题，但下游工艺之后，会发现生物法生产的单体和传统化学法生产的单体不一样，生产出来的产品质量无法满足客户的需求。

工程问题是欧美企业独有的。对于美国企业来说，规模化和制造业非常有限，这不仅涉及生产要素的缺乏，还涉及人才和精力的限制。