合成生物技術助力可持續發展

江會鋒

（中國科學院天津工業生物技術研究所，天津 300308）

合成生物學是21 世紀生物學領域新興的一門學科，是生物學與數學、化學、計算科學、工程科學等學科交叉融合的產物，是繼DNA 雙螺旋發現和“人類基因組測序”之后的第三次生物技術革命，不僅對揭示生命本質和探索生命活動基本規律具有重要科學意義，并有望形成顛覆性生物技術創新，為破解人類社會面臨的資源與環境不足的重大挑戰提供全新的解決方案，對促進人類命運共同體的永續發展具有重大意義。

人類社會發展與自然資源不足的矛盾是當前全球面臨的巨大挑戰，全球新一輪顛覆性科技革命又為構筑人類命運共同體提供了新的發展機遇。合成生物學已成為世界各國必爭的科技戰略高地，邁入了全面提升生物技術和人類自身能力的新時期。發達國家紛紛制定新的科技發展戰略，力圖在未來經濟競爭中占據有利地位。美國國防部高級研究計劃局（DARPA）已將合成生物學列為其生命科學領域的三大戰略重點之一；美國半導體研究聯盟（SRC）發布面向2022-2038 年的《半導體合成生物學路線圖》；2019 年6 月，美國工程生物學研究聯盟（EBRC）首次發布工程生物學研究路線圖。歐盟建立了歐洲合成生物學研究區域網絡，發布了《歐洲合成生物學下一步行動——戰略愿景》報告，繪制了歐洲合成生物學在基礎科學、支撐技術、產業和應用領域的短期（2014-2018）、中期（2019-2025）和長期（2025+）的路線圖；英國合成生物學領導理事會（SBLC）2016 年發布了《合成生物學戰略計劃》，旨在到2030 年實現英國合成生物學數百億歐元的市場，開拓更廣闊的全球市場。

我國政府高度重視合成生物學發展。自2010 年起，中美英三國的科學院與工程院輪流主辦每年一度的“中美英三國六院”合成生物學會議。過去10 年，國家973 計劃為合成生物學研究奠定了堅實的基礎；國家重點研發計劃“合成生物學重點專項”于2018年開始實施，在基因組人工合成與高版本底盤細胞、人工元器件與基因回路、人工細胞合成代謝與復雜生物系統、使能技術體系、平臺和生物倫理與生物安全評估等作了系統布局。木猥瑣男已經取得一批具有世界影響力的成果：科研論文貢獻量居全球第二，專利申請量僅居美國之后，大量成果已經達到了產業水平，部分已經開始實施產業轉化。

我國已形成了初具規模的合成生物學人才團隊與研究平臺，代表性平臺包括中科院合成生物學重點實驗室、上海交通大學微生物代謝國家重點實驗室、中科院深圳先進技術研究院合成生物學研究所、天津大學教育部合成生物學前沿科學中心、深圳合成生物研究重大科技基礎設施和由中科院天津工業生物技術研究所牽頭組建的國家合成生物技術創新中心，以及分布在各高校和科研單位的國家重點實驗室和研究中心。研究骨干過去10 年間增長了10多倍已達數千人；參與國際基因工程機器大賽iGEM的隊伍超過百支，每年獲取金牌總數約1/3，夯實了合成生物學人才基礎。

雖然我國合成生物學研究起步較晚，但是具有后發優勢，布局系統全面，正在從工業領域出發，向農業、醫藥、健康和環境領域不斷深入發展，呈現多領域齊頭并進的迅猛發展態勢。面向我國經濟社會發展的需求，結合我國合成生物學發展現狀，快速提升我國合成生物學的原始創新能力，促進合成生物學與納米科技、半導體、新能源、智能材料等領域的前沿交叉融合，實現合成生物顛覆性前沿技術在工業、農業、健康、環境等領域的創新應用，使得我國合成生物學達到整體并跑和局部領跑的發展格局，服務于我國經濟社會的可持續發展。