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近年来，深圳前瞻布局合成生物产业。在一个多月前举办的光明科学城论坛上，合成生物研究等重大科技基础设施进驻、深圳合成生物产业创新联盟成立、第四届工程生物创新大会暨第二届中国合成生物学学术年会暨首届亚洲合成生物创新大会举办，让人们更加直观感受到，深圳正在成为合成生物学科研和产业的“集聚地”。

“深圳已成为全球合成生物学科领域重要创新节点。深圳合成生物学的重要特点是科研和产业很接近，有时发表一篇文章之后，就有可能孵化一家公司。”

中国科学院深圳先进技术研究院副院长、深圳合成生物学创新研究院（简称“深圳合成院”）院长刘陈立近日接受记者采访时表示，深圳合成院在实践中探索出“双环耦合”模式，“科技创新五位一体”和“产业孵化五位一体”分别以政府和市场为主，两个环像被订书机“订”在一起，重合点是大设施平台、“楼上楼下创新创业综合体”，目的是解决科学和产业“两张皮”难题，有望实现“科研经济”，助推深圳建成全国乃至全球合成生物产业高地。            

                   

作为深圳2019年揭牌成立的基础科研机构之一，深圳合成生物学创新研究院是由中国科学院深圳先进技术研究院牵头建设的非法人科研机构，核心参与单位是深圳市第二人民医院和深圳华大生命科学研究院。该院以“双环耦合”探索践行合成生物“全过程创新生态链”

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合成生物领域的“串珠成链”

深圳光明科学城内，8层高的深圳市工程生物产业创新中心有一个更广为人知的名字——“楼上楼下创新创业综合体”。“穿白大褂的”和“穿西装的”在一栋楼里，极大缩短原始创新到产业转化的时间周期，架起科研服务产业，产业反哺科研的“双向车道”。

这里紧邻中山大学深圳校区，距离今年投入使用的深圳合成生物研究重大科技基础设施仅约10分钟车程，20多分钟车程外还有个近5万平米的合成生物产业园区，吸引社会资本共同设立合成生物天使基金，催生“沿途下蛋”。

位于深圳光明科学城的合成生物研究重大科技基础设施，为实现国内合成生物学从跟跑到并行再到领跑的跨越式发展奠定了坚实基础，也将助力合成生物学在能源、环境、材料等方面的应用。

近几年来，深圳这座全国最年轻的超大城市，逐渐在合成生物领域形成了一条看不见的全过程科技创新生态链，“楼上楼下创新创业综合体”、深圳合成生物研究重大科技基础设施等是该链条上的重要环节。

什么是合成生物学？据长期从事合成生物学研究工作的刘陈立介绍，合成生物学的概念自2000年出现，它在汇聚生命科学、物理学、化学、材料科学、计算机与信息科学的同时，同时结合了工程学理念和自动化技术，对生物体进行再设计与合成。作为下一代生物技术，合成生物学是理解生命、改造生命的过程，最终实现合成生物，将人们习以为常的“格物致知”研究策略，推进到了“造物致知”的新高度。

国家发改委2022年5月印发的《“十四五”生物经济发展规划》中，4次提到“合成生物学”，并强调推进合成生物学技术创新，突破关键技术，有序推动在新药研发、疾病治疗、农业生产等领域应用。

在深圳市2022年6月发布的《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》中，诞生20余年的合成生物名列“20+8”产业之中，且位居8大未来产业之首。

刘陈立认为，合成生物学不只是一个赛道，而是一个底层基础理论和技术平台，可赋能医药、化工、食品等多个领域的应用，从而产生一系列影响。“深圳较早开始发展合成生物学，也是因为这个城市有IT基础，在IT基础上发展BT（生物技术），也就是说，把生命体当作软件来编程，赋予它新的功能，让它们为我们所用，这其中要用到自动化、机器学习、人工智能。”

不过，与战略性新兴产业不同，年轻的合成生物产业链条并不完整，研究平台、产业化平台等都有所欠缺。如何将“基础研究+技术攻关+成果产业化+科技金融+人才支撑”等节点更高效地“串珠成链”？

近年来，深圳多举措推动合成生物产业发展，市区出台了相关政策，市发改委批复深圳合成生物研究重大科技基础设施建设，深圳市科创委批复成立首批基础研究机构之一——深圳合成生物学创新研究院，并支持深圳合成院展开探索，携手各方力量创立 “楼上楼下创新创业综合体”、合成生物产业园等。

通过打造开放交叉合作的平台，深圳合成院已形成一支多学科交叉汇聚的、以海归为主的近千人合成生物学团队，团队骨干中超过50%为“国家重点人才计划获得者”，分别来自于哈佛大学、耶鲁大学、麻省理工学院、约翰霍普金斯大学等著名学府，背景横跨生物、物理、化学、信息等学科。同时吸引了一批国内外合成生物学领军人物落户合成院建立团队。

值得关注的是，该院在生物功能分子合成进化、基因线路设计院里、酵母染色体合成、天然产物合成、微生物组合成等前沿项目上的科研成果实现与国际先进水平“并跑”，代表性成果刊登于《自然》、《科学》等顶尖期刊。

深圳合成生物研究重大科技基础设施把工业领域的智能制造理念引入合成生物学研究中，仿佛一个 “生命铸造工厂”。一个个功能岛相当于全自动化运行的“车间”，多个“车间”组成一条生命的“流水线”。

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一个“脑袋”通盘考虑科研和产业

今年5月，2023年“深圳十大杰出青年”推选结果公布，钟超是其中唯一的“科学家+创业者”。

作为深圳先进院合成所材料合成生物学研究中心主任，他带领团队完成的研究成果不时登上顶级刊物；作为柏垠生物创始人，他与大学同学崔俊锋创办的公司先后完成三轮融资，研发的贻贝蛋白和热稳定性纤连蛋白等产品今年初已上市销售。

柏垠生物起步于“楼上楼下创新创业综合体”，并于2022年8月从综合体“毕业”，搬到了约20分钟车程外的合成生物产业园，办公空间扩大数倍，并设立了中试车间。

“楼上楼下创新创业综合体”深圳市工程生物产业创新中心一楼展厅，近似"无穷大"符号的装置表明了综合体实现“从1到10”后更长远的目标。

在钟超看来，柏垠生物的快速发展，得益于全过程创新生态链。深圳先进院作为牵头单位建设的深圳合成生物研究重大科技基础设施今年正式入驻光明科学城，它不仅服务科研，也会服务产业，让研究事半功倍，降低企业的研发成本尤其是时间成本。

在深圳合成院打造的“双环”上，一个环上既有研究（研究院）、教育（深理工合成生物学院）、专项（部市联动）， 也有大设施作为平台、“楼上楼下创新创业综合体”助力转化，另一个环上还有产业（专业园区）、路演（工程生物产业大会）、资本（合成生物天使基金），让更多“柏垠生物”成长起来。

柏垠生物起步于“楼上楼下创新创业综合体”，并于2022年8月从综合体“毕业”，搬到了约20分钟车程外的恒泰裕产业园（上图）。

在今年4月举办的第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、第一届亚洲合成生物学创新大会上，深圳首次发布合成生物十大新品，其中相当比例与这个耦合的“双环”相关，柏垠生物发布的重组贻贝蛋白原料等名列其中。

事实上，在“双环”的助力下， 柏垠生物等企业从无到有、快速成长，赛桥生物、倍生生物、百葵锐（深圳）生物科技有限公司等企业也迈上新台阶。

2023深圳合成生物十大新品发布仪式现场。

“比如百葵锐过去只有几个实验台，规模很小，孵化出去后就变成三四层楼，企业不断壮大。”刘陈立表示，“楼上楼下创新创业综合体”有利于缩短产业转化的时间周期，让产业与科研无缝对接，“双环”则为企业的长远发展提供了更加全面、有力的支撑。

在刘陈立看来，与传统的科研机构往往只负责科研不同，深圳合成院成立后，不只关注科研，而是用一个“脑袋”通盘考虑从科研到孵化器、产业园、大设施等各个环节的事宜，为破解科研、产业“两张皮”的痛点提供了机制保障。

截至今年4月，深圳合成院自有技术孵化企业已有12家，并且吸引落地合成生物初创企业36家，在光明科学城已形成集聚效应。

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打造多要素联动的综合创新生态体系

据介绍，深圳合成院的研究目标是采用合成生物学的工程化设计理念，专注于人造生命元件、基因线路、生物器件、多细胞体系等合成再造研究，旨在揭示生命本质和探索生命活动基本规律，发展生命体系定量理解与理性设计的基础理论框架，建立基因组设计合成与自动化铸造测试等关键技术能力和工程平台，促进合成生物在生命健康等领域的应用，力争发展成为国际上具影响力的合成生物学研发基地与产业创新中心。

值得关注的是，深圳合成院不仅在产业转化上打破“从0到1再到10”的壁垒，帮助科研人员、创业者跨过科学研究到产业转化的“死亡谷”，建立起“科研-转化-产业”全链条企业培育模式，而且在创新体系建设方面，致力于打造多要素联动、多主体合作、多领域协同的综合创新生态体系，在地方、全国、亚洲及全球均有专业组织凝聚各层力量。

深圳合成院是亚洲合成生物学协会（ASBA）总部、国际合成生物设施联盟（GBA）发起方之一，中国生物工程学会合成生物学分会、深圳合成生物产业创新联盟、深圳市合成生物学协会等也都挂靠于该院。深圳合成院、深圳理工大学（筹）合成生物学院还联合发起中国首个合成生物学竞赛，牵头举办国际基因工程机器大赛（iGEM）中国地区交流会（CCiC），源源不断为合成生物学、生命科学等交叉学科培养后备生力军。

2020年11月，深圳合成院成立国内首支合成生物产业基金“星博生辉合成生物产业基金”，以基金为抓手，培育和引进优质合成生物学初创企业落地深圳，助力合成生物学科技成果转移转化，促进光明科学城产业聚集、升级和融合。

在人才方面，深圳合成院还与深圳理工大学（筹）合成生物学院采用“二位一体，深度融合”的运作模式，以生物科学为基础，以交叉科学为特色，以深圳合成生物研究重大科技基础设施等国际一流的科研平台和国际人才高地为依托，致力于发展成为科学文化传承基地、国家生命科学交叉科学优质后备人才培养中心、国际知名合成生物学研究中心、成果溢出中心。

截至目前，深圳合成院已逐步形成“基础研究+技术攻关+成果产业化+科技金融+人才支撑”五位一体模式，探索和践行全过程创新生态链初具成效。

刘陈立表示，深圳合成院将坚守使命、砥砺前行，继续探索合成生物产业生态新路径，助推深圳建成全国合成生物产业高地。                

【统筹】杨磊

【采写】南方+记者 马芳

【摄影】南方+记者 朱洪波