北京合成生物產業進入加速進行時

到2026年，北京合成生物制造的創新資源集聚力、產業創新策源力、示范應用引領力、區域輻射帶動力將全面提升。

合成生物技術被譽為繼DNA雙螺旋結構發現、人類基因組計劃之后的“第三次生物技術革命”。隨著人工智能、機器學習等技術與合成生物學的深度融合，合成生物技術在不同領域的應用和發展將迎來新的機遇。

在北京中關村科技園區，傳統工業上不能生產的，合成生物技術正在通過人工設計“細胞工廠”實現生產；原來產業環節中能生產的，就把“多步變成少步”，把低效變得高效，用生物催化替代化學合成，從而實現綠色、低碳發展。

有專家提出，合成生物將顛覆農業、生物醫藥、能源與新材料的生產方式，并大幅降低企業生產成本、縮短產品周期，實現可持續發展。

合成生物作為一種生物制造生產方式，隨著技術的發展，其產業已覆蓋醫藥制造、醫療醫美、食品等多個領域。例如，合成生物技術在醫藥領域可以通過菌株的改造實現更低成本，更高純度，更安全的生物藥生產、開發，如基因治療新療法、通過AI計算開發創新藥等。

4月25日，北京市委副書記、市長殷勇到昌平區調研合成生物技術發展時提出，北京要聚焦合成生物創新發展需求，大力支持高校、科研院所以及創新企業加強基礎研究，開展關鍵核心技術攻關，推動形成更多引領性技術突破，打造原始創新策源地。

早在2024年9月，北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會會同北京市發展改革委、北京市經濟信息化局聯合印發實施了《北京市加快合成生物制造產業創新發展行動計劃（2024—2026年）》（以下簡稱“行動計劃”）。

行動計劃提出，到2026年，北京合成生物制造的創新資源集聚力、產業創新策源力、示范應用引領力、區域輻射帶動力將全面提升，北京創新策源、津冀承接支撐、輻射帶動全國的發展格局基本形成。屆時，北京市將在重點應用領域落地一批創新產品，新增3家合成生物制造上市企業，引育5—10家具有國內外影響力的領軍企業，培育百家以上優秀初創硬科技企業，初步形成1—2個百億級產業集聚區。

截至2025年3月，北京市已集聚了近百家合成生物制造領域創新企業，部分化工、食品、醫藥等領域的在京重點央國企也在積極布局新賽道，創新成果加速涌現。北京正在持續優化合成生物產業空間布局，結合昌平、平谷、大興等區資源稟賦，圍繞高精尖方向布局技術研發、高端制造等關鍵環節，引導企業集聚發展。

昌平合成生物制造產業集群效應顯著

昌平區作為北京市合成生物產業主要承載區，已聚集了微元合成、先正達、吉態來博、博雅輯因、齊禾生科等國內外合成生物創新企業，相關成果已應用于生物醫藥、美麗經濟、化工能源、農業等眾多領域。

截至2025年初，昌平區共搭建了10個合成生物制造產業共性平臺，圍繞產業共性需求，組建了兩支3億元的合成生物制造產業專項基金。2024年，昌平區共集聚了合成生物企業80余家，占全市半數以上，產業收入突破60億元，固定資產投入項目20個，投資超35億元。

未來科學城合成生物制造產業重點布局生物醫藥及美麗經濟等五大領域，聚焦研發轉化、高端制造等環節，著力構建“八個一”產業支撐體系，即打造一個主題專業園區、組建一個創新中心、出臺一批產業支持政策、聚集一批優質高效企業、搭建一批關鍵共性平臺、設立一批產業發展基金、匯集一批產業骨干人才、支持一批有效應用場景。

北京可以為合成生物學產業輸送大量高端人才，結合北京高校與研究所，能夠更快地將前沿技術向產業轉化，加快科研成果落地。北京化工大學與昌平區共同建設的北京市合成生物制造技術創新中心，已于2025年1月啟動試運行，政產學研用等創新資源優勢的集聚，將推動科技成果快速轉化。

創新中心重點布局生物催化劑設計、生物制造原料開發、生物制造過程強化、生物制造產品工程等四大分中心，將圍繞生物制造產業鏈、創新鏈、價值鏈開展全流程技術攻關，為引領生物制造產業創新發展筑牢基礎。

創新中心重點建設了催化劑設計、原料開發、過程強化、產品工程等四個分中心，建立基礎數據及催化劑設計、分析測試、中試驗證等三個平臺，圍繞生物制造產業鏈、創新鏈、價值鏈開展全流程技術攻關，實現更多“從0到1”的突破，彌補產業鏈短板。

創新中心主要目標是解決三大問題，一是破解核心生物催化劑和相關工具受制于人的問題；二是解決我國生物反應器等關鍵設備高度依賴進口的問題；三是打通我國產業鏈上下游，加強市場把控能力。

“在合成生物制造領域，北京化工大學團隊在生物法己二酸制備技術上已取得重大突破”，中國工程院院士、北京化工大學校長譚天偉介紹。在2025中關村論壇年會開幕式上，10項重大科技成果發布，“己二酸的生物制造關鍵技術”入選。

“己二酸這種物質，很多人可能并不熟悉，但由它制備的尼龍材料與人們的生活息息相關，可以制備優質的工程塑料，用于航空航天、汽車高鐵等裝備的生產，也能制作沖鋒衣、速干服等服裝。”譚天偉表示，通過生物法制備己二酸，不僅原材料可以再生，生產過程也清潔高效，有助于產業綠色低碳轉型。通過己二酸的生物合成新途徑，產物的理論得率達87%，較現有路徑提高32%。

合成生物學通過設計改造微生物以進行定向發酵，使細胞工廠可以高效生產目標產品。該技術以基因組和生化分子合成為基礎，讓細胞成為“超級工廠”，在接受改造后源源不斷生產特定的物質。

2023年11月，昌平制定出臺了《昌平生物制造產業發展行動計劃》，重點布局合成生物技術在生物醫藥及美麗經濟、農業及食品、環保、能源、新材料“五大”應用領域的產業發展規劃。

2024年1月，《昌平區支持合成生物制造產業高質量發展的若干措施（試行）》發布，推出了10個方面共32條措施，從創新孵化、產業集群、項目落地、推廣應用等環節提出支持措施，促進重大項目、重點企業、重要平臺和重磅人才集聚發展，助力合成生物制造產業發展開啟新篇章。

平谷區合成生物制造產業勢能集聚

截至2024年1月，平谷區已經匯集了保利集團、正大集團、首農集團、北大荒集團、新希望集團、華大基因等多家行業龍頭企業，以及專注創新蛋白領域的北京蘇陀科技等創新企業，產業勢能集聚，創新資源富集。

北京市平谷區合成生物制造產業發展，聚焦農業、食品、營養領域合成生物學的開發應用，構建了“基礎層創新突破、平臺層賦能轉化、應用層產業培育”的合成生物制造創新生態和產業體系，推動產業關鍵核心技術與核心裝備攻關，促進技術研發和成果轉化，創新消費場景和體驗，延伸農業食品的價值鏈、產業鏈，著力發展國際差異化優勢強、戰略重點相關及商用前景明晰的高成長行業，力爭將平谷區建設成為代表北京、引領全國、具有全球影響力的農業食品合成生物創新源頭和成果轉化中心，全力培育高端生物制造集群。

融合了生物學、化學、工程學等多種技術的合成生物，可在醫療醫藥、農業、食品、環保、能源和新材料等眾多領域實現產業提質增效，是打造生物制造等新增長引擎的重要途徑。

北京農業食品合成生物創新孵化器、北京生物制造食品風險評估與合規保障共性技術平臺、中新乳業可持續發展聯合研究中心、SynBio-AI生物系統設計工具平臺、北京合成生物概念驗證加速營都在平谷平穩發展。

其中，北京農業食品合成生物創新孵化器將打造集研發、中試、驗證、孵化、產業化等功能于一體的合成生物先導區，為未來農業食品產業高質量發展提供支撐。

北京生物制造食品風險評估與合規保障共性技術平臺，圍繞我國在生物制造食品研發創新和產業化中面臨的技術法規需求，致力于打造集質量控制與標準、風險監測與評估、合成生物安全評價、功能與毒理評價等研究服務于一體的產業化保障平臺，將促進生物制造食品原料創新和轉化落地，發揮標準對產業的引領規范作用，支撐生物制造食品新質生產力形成。

SynBio-AI生物系統設計工具平臺，是由北京市農林科學院聯合華大基因和在京科研院所籌建而成，主要利用北京在大模型、人工智能（AI）、組學大數據庫、合成生物等領域的前沿技術優勢，實現智能化超高通量挖掘設計新型調控元件、AI指導創制高性能酶元件、AI輔助酶定向進化、智能構建高效生產底盤細胞等產業轉化關鍵核心技術突破，達到平臺智能化、實驗自動化、預測精準化、數據標準化。

合成生物企業競相開放

2025年，位于昌平區未來科學城的微元合成生物技術有限公司已經與國藥成立合資公司，共同規模化量產阿洛酮糖。微元合成基于合成生物研發平臺，全球獨家開發了發酵法阿洛酮糖生物制造技術。通過從自然界尋找合適的基因，借助AI設計、基因模塊化組裝、酶分子改造與篩選等策略，將全新的阿洛酮糖合成途徑整合入GRAS菌株，實現了以葡萄糖或粗蔗糖為原料，高效率發酵生產阿洛酮糖，無需復雜的色譜分離就能結晶出產品。

傳統的阿洛酮糖生產方式是以果糖為原料，經過差向異構酶轉化、多套模擬移動床分離，單次得率僅有20%—30%；且多次濃縮、分離的過程能耗極高，導致阿洛酮糖成本高昂，難以規模化應用。微元合成設計了一條新的生物合成路線，采用成本更低的葡萄糖作為原料，設計全新的阿洛酮糖的代謝通路放置于微生物中，將產物轉化率提升至60%，發酵產量達到150g/L，單批次發酵時間也較赤蘚糖醇縮短一半。

在合成生物領域，位于亦莊開發區的北京衍微科技有限公司在化學品綠色生物合成領域經過20多年的積累，圍繞催化這個核心，公司設計和優化了全細胞催化劑、酶分子、金屬單原子催化劑，形成了全體系生物和化學催化能力，構建了獨特的技術壁壘。

高抗逆紅球菌全細胞催化劑具有高有機溶劑耐受性、高活性和高穩定性的特點，可應用于酰胺類、手性環氧、手性鄰位二醇及手性胺等功能化學品的綠色高效合成。與傳統的化學合成相比，醫藥化學品的生物合成更加安全和綠色。

尤其是基于自主知識產權的紅球菌底盤菌技術，衍微科技的多種原料的生物合成表達量達到了全球領先。衍微科技掌握了世界領先的針對紅球菌的基因編輯技術，其獨特的技術平臺展現了更好的抗逆性、抗噬菌體、低成本等優勢，并獲得工業界的驗證，評價較高。

通過新型精準基因編輯技術改造傳統育種方式的北京齊禾生科生物科技有限公司也是其中的佼佼者。坐落于中關村生命科學園的齊禾生科，通過在基因編輯底層新工具挖掘、自主知識產權基因編輯工具優化、安全高效遞送系統開發以及突破性種質資源創制等方面取得了一系列進展，形成了以SEEDIT平臺為核心的高科技產業鏈條，能夠實現基因的精準敲除、堿基替換、基因表達精細調控以及大片段DNA精準插入等復雜的多重基因/基因組操作。

傳統育種方式，我們想要實現對植物基因的改變往往需要用很久的時間進行很多代品種更迭，可能一晃就是很多年。而現在通過SEEDIT平臺，公司團隊可以實現對基因性狀的快速改變，一代作物即可完成育種實驗。目前公司基于SEEDIT平臺開發的許多相應技術已在Cell、Nature Biotechnology等頂級期刊發表。除了研發基因編輯技術外，齊禾生科也針對水稻、小麥、玉米等世界重要糧食作物以及經濟特色植物建立了自主高效遞送體系，進行精準改良。公司于2024年1月取得高油酸大豆植物基因編輯安全證書，另有小麥、水稻等多個基因編輯性狀產品正在安全證書審批流程中。

有數據表明，北京正在培育經濟發展新動能，把合成生物打造成為發展新質生產力的重要引擎。