編織“生命”

6月16日，由多名院士發起，依托國家重點實驗室、科研院所和知名企業等組成的生物醫藥未來產業（長三角）創新聯合體在江蘇南通揭牌成立。

在上海張江生物醫藥創新引領核心區，新藥接連上市：和記黃埔醫藥的一類新藥呋喹替尼，這是首個國內自主研發的抗腫瘤新藥；再鼎醫藥的尼拉帕利，這是全球第一個獲批的適用于所有鉑敏感復發卵巢癌患者的PARP（DNA修復酶）抑制劑；君實生物的一類新藥重組人源化抗PD-1（一種抑制劑）單克隆抗體，這是首個上市的國產PD-1產品……

東南大學蘇州醫療器械研究院實驗室里，兩種規格的器官芯片分別有U盤和硬盤大小，芯片里包含很多“小通道”“小房間”，如同微型迷宮。“器官芯片可以替代動物實驗，在新藥研發、個性化醫療和航天醫學等領域發揮重要作用。”東南大學蘇州醫療器械研究院常務副院長葛健軍說。

小芯片內藏“數字生命”，3D“打印”器官組織，新藥連創全國甚至全球第一，長三角未來健康產業應用場景豐富，發展前景廣闊。

工業和信息化部等七部門2024年1月聯合印發的《關于推動未來產業創新發展的實施意見》提出，在未來健康領域，要加快細胞和基因技術、合成生物、生物育種等前沿技術產業化，推動5G/6G、元宇宙、人工智能等技術賦能新型醫療服務，研發融合數字孿生、腦機交互等先進技術的高端醫療裝備和健康用品。

“保障人民健康是一項系統工程，需要長時間持續努力。作為國家經濟發展的重要支柱產業，生物醫藥產業既是保障人民健康的基石，也是驅動醫療科技創新的關鍵。”原衛生部副部長、原國家食品藥品監督管理局局長邵明立說。

用眼睛“測量”腦健康

打開應用程序，用6分鐘完成3組小任務，通過上海織生科技有限公司（以下簡稱“織生科技”）首創的AI攝像頭眼動追蹤技術，結合“眼動數字生物標記物”參數，就能評估受評者的認知功能，判斷其罹患認知障礙的風險。

“這是一項全新技術，它就像測量腦健康的溫度計、血壓表，使用也和測體溫、量血壓一樣簡單、方便。”織生科技創始人葉劍鋒告訴《瞭望東方周刊》，該技術對于阿爾茨海默病（老年癡呆癥）的鑒別準確度高達93%。

“基于我們的核心技術，公司正在逐步研發各年齡段人群的腦健康檢測產品：針對幼齡兒童的自閉癥篩查產品、針對小學生的多動癥評估產品、針對初中以上群體的抑郁癥評估產品、針對60歲以上老年人群的認知障礙評估產品。”葉劍鋒介紹。

以阿爾茨海默病為例，目前我國已確診的患者將近1000萬，如果將此病的前驅期——輕度認知障礙也包括在內，我國認知障礙高風險及患病人群的數量接近5000萬大關。并且伴隨人口老齡化和平均壽命的提升，風險人群的數量正在不斷快速攀升。

“大多數患者到醫院初次就診時，已處于病程中后期。識別早期患者并提供有效干預，對患者、家庭以及整個老齡化社會都有重要意義。”葉劍鋒說。

傳統上，醫院判斷患者有沒有罹患阿爾茨海默病主要靠生物標記物檢測和行為學評估。一系列因素導致生物標記物檢測的落地相對困難，具體包括：檢查價格不菲、不少基層醫院無相關設備、老年人對創傷性檢測比較抗拒。

行為學評估方面，大部分醫院主要通過幾十年前西方設定的臨床量表去做檢測，受到受評者的年齡、學歷等影響，檢測結果不夠精準。

“所以，一個兼具客觀性、準確性和便捷性的診斷工具是阿爾茨海默病防治的當務之急。”織生科技聯合創始人兼CEO戴翊鈞告訴《瞭望東方周刊》。

2020年，織生科技成立于上海，公司團隊成員來自法國頂尖的神經研究所以及愛丁堡大學等院校。

為精準捕捉受評者的眼球變化，織生科技構建了一個包括攝像頭、3D頭部模型和瞳孔的五維坐標系，通過專門化數據集訓練模型，實現精準的眼動追蹤和注意力位點的預測。其推出的“視線追蹤算法模型”，可以讓任何一部智能設備都能具備“眼動追蹤”功能，且達到臨床級應用的精度（位置精度達到直徑1cm以內），相關技術參數國際領先。

打開應用程序，用6 分鐘完成3組小任務，結合“眼動數字生物標記物”參數，就能評估受評者的認知功能，判斷其罹患認知障礙的風險。

“使用眼球追蹤做阿爾茨海默病早篩，結論比量表精準，不需要特殊設備，僅用普通攝像頭就能完成，檢測效力大大提升，特別適合基層醫院。”戴翊鈞說。

“除了阿爾茨海默病，眼動追蹤技術在帕金森病、注意力缺陷多動障礙和孤獨癥篩查等領域的效果都非常顯著。”葉劍鋒說，“人際交流中，眼部是一個重要信號區，而孤獨癥兒童的特點就是避開對方視線。我們設計了包含社交場景的視頻，分析兒童看這段視頻時眼睛聚焦的視頻區域、在人臉區域的停留時長等技術參數，作為孤獨癥診斷的重要客觀指標。”

2022年2月，織生科技完成首輪融資，投資方為諾庾資本。“織生科技的眼動追蹤技術模型是阿爾茨海默病早篩的革命性突破。”諾庾資本管理合伙人楊志文告訴《瞭望東方周刊》。

在《上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案》中，“打造未來健康產業集群”的部分重點提到腦機接口、生物安全、合成生物、基因和細胞治療四個方向。

“對未來健康產業的企業來說，歷史性發展機遇期已經到來。”葉劍鋒說，“具體到織生科技，運用AI深入理解人類大腦，現在還是第一步，我們要在這條道路上繼續努力。”

用“打印”創造器官

一臺特殊的“打印機”，可以“打印”出人體皮膚、骨骼、血管，甚至“打印”復雜的器官，如心臟、肝臟組織。

長期以來，器官缺損和腫瘤治療是全人類共同面臨的兩大健康問題。人工制造出生物活性組織，用于緩解器官移植供體不足問題，或用于腫瘤藥物的精準評價，這是全球相關科學家追求的理想。

“生物3D打印技術，就是在實驗室環境下，通過精密的‘打印’，將生物材料、細胞和生長因子等按照預設的3D結構逐層堆疊，將原本液態的材料和細胞混合物變成具有特定形狀的固體，這種固體模擬了真實器官或組織的形態和性能。”賽箔（上海）智能科技有限公司（以下簡稱“賽箔生物”）首席科學家、聯合創始人湯忞告訴《瞭望東方周刊》。

湯忞在世界頂級期刊上發表了十多篇組織工程及生物打印相關論文，對生物3D打印技術有深刻見解。“在生物3D打印的基礎理論研究方面，近五年來，多國科學家在不同領域取得多項進展。例如，2019年發表了有可交換氧氣的肺泡血管網絡模型、心臟模型；2020年我們團隊發表了腫瘤免疫微環境模型等。”湯忞介紹，“這一技術得到實際應用，將對人類健康發揮巨大貢獻。”

賽箔生物成立于2020年12月，2021年8月完成天使輪融資。融資主要用于推進高通量/大畫幅光固化3D生物打印機、生物墨水和體外模型產品的研發。

“作為一家科創公司，我們的研發投入遠超企業收入。”湯忞說，“我們認為不能依賴外部資本來維持企業運營，一定要培育自身盈利能力。而當下能夠較快獲得收入的主要是藥敏試驗，因此過去幾年我們做了很多藥敏試驗。后來，我參加復旦科創企業家營的面試，由于我對生物3D打印的介紹一直聚焦于藥敏試驗，一位導師提出疑問，為什么我很少提及更具想象力的再生醫學？導師的話觸動了我，因為我的初心就是投身再生醫學。”

“現在，我們把生物打印作為公司的研發和市場重點。通過團隊自主研發制造的光固化生物3D打印機，可以將醫院所提供的癌癥患者的腫瘤組織打印成上百個微組織模型，利用這些微組織，我們可以對多種診療方案進行比較性試驗，幫助臨床醫生選擇最佳治療方案，避免患者因治療方案不理想而承受更多痛苦，同時也能降低患者的經濟負擔。”

目前，賽箔生物已經研發制造出全球領先的光固化生物3D打印機及品種齊全的光敏生物墨水，同時布局了肺癌、腸癌、腦膠質瘤等腫瘤組織產品以及人造皮膚、人造角膜等再生組織產品的研發管線。

“目前，公司研發制造的生物3D打印設備及生物耗材產品，正處于快速產業化的進程中。”湯忞說，“有上海的政策支持和長三角地區產業鏈配套，我們對產業的未來很有信心。”

“生物醫藥產業是上海重點發展的三大先導產業之一，加快建設具有全球影響力的生物醫藥產業創新高地，是上海建設國際科技創新中心的重要內容。上海將進一步完善生物醫藥產業全鏈條創新發展政策。”上海市科委主任駱大進說。

“智”造合成生物

“2014年我們在成都參展的時候，展位還會被眾人圍觀，那時候大家不了解酶是做什么的。”寧波酶賽生物工程有限公司（以下簡稱“酶賽生物”）創始人及總裁呂震林告訴《瞭望東方周刊》。

“酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，大部分為蛋白質。工業制造領域經常需要使用催化劑，目前多為非生物催化劑，如銅、鎳、鉬、鉻等金屬及其化合物，非生物催化劑可能造成嚴重環境污染，甚至引起中毒。與之相比，酶在反應條件、反應速率、選擇性等方面都有優勢。”呂震林說，“在全球碳達峰、碳中和背景下，酶催化技術可以改變很多傳統化學技術難以實現的問題，更高效、更綠色，使用酶催化劑是大勢所趨。”

酶賽生物共同創始人黃勇開是新加坡國立大學藥物化學博士，先后參與過默克、諾華等跨國制藥公司的80余個酶法項目。2012年，他在寧波科協舉辦的“海智寧波行”中尋找到新賽道，在2013年共同組建了酶賽生物。

“市場對于規模生產的工業酶需求很大，但放眼全球，眼下能深度工程化改造酶并實現工業化綠色生產，還能提供酶定向進化服務的企業很少。深耕酶市場，我們團隊十多年累計開發了百余個酶法項目，申請了14項國際專利，在酶催化領域積累了豐富的研發和產業化經驗。”呂震林說。

“大部分看好未來產業的科創公司都深諳‘互聯網思維’，凡事拼速度、比融資。但是打造一個全新的技術平臺必須要有耐心，我們堅持坐冷板凳搞研發，終于搭建起的兩大底層技術平臺——BioEngine? 酶定向進化平臺和 BioNavigator? 酶虛擬技術平臺，使用生物物理的能量計算與生物信息分析系統，實現酶工程的虛擬計算與進化。”呂震林說，“通過創新，我們造出了此前不存在、但在工業應用中產生關鍵作用的人工酶，并與我們的客戶保持長期合作關系。”

“我們所做的工作，是一種生物技術底層顛覆式的創新，對行業來說是革命性的。所謂革命性，指我們不去分蛋糕，而是自己做大了合成生物、生物‘智’造的蛋糕。”呂震林說。

一臺特殊的“打印機”，可以“打印”出人體皮膚、骨骼、血管。

如今，酶賽生物迎來加速發展期，獲寧波高新技術企業、寧波市工程（技術）中心等多個榮譽。公司客戶包括全球 Top20 藥企和全球Top10 精細化工企業。

酶賽生物是長三角合成生物產業快速發展的縮影。

從“人工”抗瘧疾藥物青蒿素到“人工”抗癌藥物長春花堿，從透明質酸量產到膠原蛋白產業化，合成生物技術正在重構人們的生活。中國工程院院士陳堅介紹，合成生物學也稱工程生物學。簡言之，就是構建一個自動化的微型細胞工廠，通過設計改造天然的或者合成新的生物體來實現兩個目的：一是揭示生命運行的規律；二是變革生物體系的工程化應用。作為生物制造的核心，合成生物發展前景廣闊。

近年來，對于發展合成生物產業，長三角各地政策東風不斷：

2023年2月，浙江發布《關于培育發展未來產業的指導意見》，合成生物被列入優先發展的九個快速成長的未來產業之一。同年9月，杭州發布《支持合成生物產業高質量發展的若干措施》，這是全國地級（副省級）城市發布的首個合成生物專項政策。

2023年9月，上海發布《上海市加快合成生物創新策源打造高端生物制造產業集群行動方案（2023-2025年）》，提出提升基礎設施和實驗室能級、組建新型研發機構、加強基礎與應用研究等九項重點任務。

2023年11月，江蘇發布《關于加快培育發展未來產業的指導意見》，合成生物被列入加快培育的成長型未來產業之一。

2024年5月25日，合肥市生物制造產業發展大會舉行。會上，《合肥市推進生物制造產業高質量發展行動方案（2024-2026）》發布。

浙商證券研報顯示，合成生物學在醫療、農業、消費、工業生產等領域都有廣泛應用。麥肯錫預計未來10-20年合成生物學的應用可以給全球帶來每年2萬億-4萬億美元的直接經濟影響。

“隨著AI技術、數據科學和自動化技術的發展，合成生物學的科學突破和技術應用能為醫藥、能源、化工、環境、農業、國家安全帶來更大的發展機遇。”上海市科委副主任朱啟高說。