对于合成生物学你可能不甚熟悉，但对于1965年世界首次人工合成牛胰岛素，你大概率听说过。这一标志性成果就诞生在上海岳阳路320号，此时距离“胰岛素化学结构的解析”获诺贝尔奖刚过去7年。

合成生物学，是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后的第三次生物技术革命，以工程化手段设计合成基因组为标志。

麦肯锡全球研究院预计到2025年，全球合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元。我国在《“十四五”生物经济发展规划》中多次提及合成生物学，将其视为加速生物经济创新发展的国家战略科技力量之一。

3月29日，2024合成生物学与生物医学健康大会在上海大零号湾开幕。与会者或多或少带着期待：合成生物学“春天”来了，上海准备好了吗？

【会怎样改变我们的生活？】

作为现代生物学与工程学、信息技术等多学科融合而成的新兴交叉学科，合成生物学究竟会怎样改变我们的生活？

“合成生物学是推动新质生产力发展的关键力量。它打破了传统生命科学的界限，正驱动一场产业和科技的深刻变革。”大会主席之一、华东师范大学生命科学学院叶海峰教授说。

首先，合成生物学促进了生产方式的绿色转型，利用微生物等将简单原料转化为有价值的化学品、燃料、药物等，既减少了对环境的伤害，也降低了能耗。

其次，合成生物学为疾病的诊断和治疗带来革命性变化。“想象一下，一个微小的生物传感器能够警示即将到来的健康风险，这无疑会大大提高治疗的成功率。”在基因治疗和细胞治疗领域，合成生物学提供了前所未有的精准工具，根据个人遗传背景定制治疗方案和药物，提高了治疗效果，使副作用最小化。

第三，在新药开发与生产方面，科学家能够设计合成全新的生物分子。“我们能够改造微生物，使其成为生产药物的小型工厂。”这意味着，原本成本高昂、生产复杂的药物，如抗癌药物和疫苗，未来有可能以更低成本、更高效率生产出来。

【从“造物致知”到“造物致用”】

位于浙江上虞的一家占地面积仅2000平方米的企业，用生物法生产除草剂，10个月就赚了14亿元。

这是华东理工大学魏东芝教授带来的“生物农药”成功范例，他再三强调：“合成生物学是一个涉及各个应用领域的底层技术，人们熟知的生物医药仅仅是合成生物学的一个分支。发展合成生物学，应大力拓展其底层技术的应用。”

合成生物学本身就给人以无穷想象力。能否再为其赋能，进一步提高生产效率？中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红带来了“超限制造”，其被上海科创中心建设“十四五”规划列为“拟强化突破的15项战略前沿技术之一”。

“对于将来的工业，我们追求的目标是微缩化、集成化。”钱旭红说，“超限制造”的目标之一，就是研发微纳流控芯片。以中药丹参酮的生产为例，采用超限制造连续流的工艺，在相同产量下，占地面积仅为传统车间的1/60，反应时间仅约1/50。

华东师大于2019年4月成立国内首个医学合成生物学研究中心，中心主任正是钱旭红。他表示，未来将遵循合成生物学从“造物致知”（理论基础）到“造物致用”（应用示范）的科学发展规律，重点研发一批具有自主知识产权的智能基因药物、智能细胞药物、微生物疗法、新型疫苗、医用和食品用酶、医学分子诊断制品等。

【上海绘制合成生物学产业图谱】

面对这样一条“黄金赛道”，上海在行动。

2023年9月，《上海市加快合成生物创新策源 打造高端生物制造产业集群行动方案（2023-2025年）》出台，把合成生物技术作为上海高端制造业发展的重要引擎，未来3-5年上海将在强化基础研究、加强技术转化、优化空间布局、优化产业生态等四个重点方面加强布局，到2030年建设合成生物全球创新策源高地、国际成果转化高地和国际高端智造高地，基本建成具有全球影响力的高端生物制造产业集群。

作为我国合成生物学的发源地之一，上海具备良好的合成生物学发展基础，拥有全产业链生态优势。

“要加快构建‘基础研究、应用研究和产业化’双向链接快车道。”上海市科委副主任屈炜说，上海目前聚集了一批合成生物和人工智能领域人才，拥有合成生物学先发科研优势、国际化合作网络和完备的工业体系。希望更多的科研成果从实验室中走出来，加速科技成果转化落地。

他还提到，要持续把全球更多、更优质的发展要素资源汇聚到上海来。前不久，上海专门成立了上海国际合成生物学创新中心，通过引进一批高水平领军人才，搭建全球人才网络，建设转移转化平台和产业基地，构建合成生物学全球领先的开放合作体系、工程转化体系和产业发展体系。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员覃重军带领团队，在国际上首次把酿酒酵母原本天然的16条染色体人工合成了单条染色体，并具有正常的细胞功能，实现“人造生命”里程碑式重大突破。该成果入选2018年度中国科学十大进展。

大会上，中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员赵国屏展示了一张照片，那是覃重军用过的2000多页A4纸，上面密密麻麻地写满了他对人造单染色体的科学思考和实验设计。

对于合成生物学的创新而言，要聚焦前沿、鼓励探索，不管是当下还是未来。