合成生物學(xué)，是引領(lǐng)未來的前沿科技，也是各地競相布局的新賽道。在常州市金壇區(qū)，一批標(biāo)桿企業(yè)正以技術(shù)突破為引擎，穩(wěn)步構(gòu)建起覆蓋技術(shù)研發(fā)到生態(tài)培育的完整產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

在華大工程生物學(xué)長蕩湖研究所的實(shí)驗(yàn)室，一項(xiàng)變革正在悄然發(fā)生。過去，改造一個(gè)蛋白質(zhì)，往往需要耗費(fèi)大量時(shí)間和成本進(jìn)行“海選”式篩選，而關(guān)鍵的研發(fā)設(shè)備——高通量DNA合成儀，因長期依賴進(jìn)口，成為制約我國合成生物學(xué)發(fā)展的“鎖喉之痛”。

如今，研究人員正嘗試用人工智能技術(shù)，為蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)裝上“智慧大腦”。

華大工程生物學(xué)長蕩湖研究所高級工程師彭海東：“2019年，華大啟動(dòng)“探極計(jì)劃”，從馬里亞海溝、珠峰、南北極等極端環(huán)境里面挖掘到了大量的資源，同步開展AI模型開發(fā)、人工設(shè)計(jì)和改造，為下游改造、設(shè)計(jì)新酶蛋白提供基礎(chǔ)。”

通過AI模型在海量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)、模擬與優(yōu)化，研究人員可以更精準(zhǔn)地預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能，直接計(jì)算出潛在的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。這項(xiàng)被稱為“蛋白質(zhì)智能預(yù)測和改造技術(shù)”的創(chuàng)新，已入選工信部首批人工智能生物制造典型案例。

截至目前，該技術(shù)已成功挖掘新型極端蛋白元件超過5萬種，在多個(gè)產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，預(yù)測準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)方法提升90%以上。這不僅大幅提升了研發(fā)效率，更是在核心工具層面尋求自主可控的突破。

作為金壇合成生物產(chǎn)業(yè)的策源地與重要引擎，華大長蕩湖研究所自2021年落地以來，持續(xù)投入構(gòu)建全鏈條研發(fā)能力。其依托的高通量合成平臺規(guī)模國內(nèi)領(lǐng)先，并牽頭發(fā)布了合成生物學(xué)領(lǐng)域首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)，逐步在行業(yè)規(guī)則制定中掌握話語權(quán)。

華大工程生物學(xué)長蕩湖研究所助理所長 張亞楠：“未來，華大會聚焦在高通量的合成儀器和裝備，人工基因組設(shè)計(jì)應(yīng)用，生物信息融合的技術(shù)和應(yīng)用，更多去布局工具酶、抗原抗體生化原料等一系列的開發(fā)、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)。”

在常州藍(lán)谷生物科技有限公司的車間里，500升的發(fā)酵罐正在運(yùn)行，這是一批化妝品生物原料的中試試驗(yàn)。

中試，是銜接實(shí)驗(yàn)室小試與大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的必經(jīng)環(huán)節(jié)，因設(shè)備投入大、工藝摸索難、風(fēng)險(xiǎn)高，不少優(yōu)秀的科研成果止步于此。

常州藍(lán)谷生物科技有限公司生產(chǎn)負(fù)責(zé)人 王進(jìn)全：“500升的中試規(guī)模，中試平臺配備了雙補(bǔ)料酸堿調(diào)節(jié)、兩路補(bǔ)料等行業(yè)高規(guī)格配置。難點(diǎn)主要是溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料、培養(yǎng)基配方等等基礎(chǔ)工藝的摸索，跟小試差別較大。”

為破解這一共性難題，降低初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)業(yè)化門檻，金壇經(jīng)開區(qū)聯(lián)合華大藍(lán)色彩虹孵化器及入駐企業(yè)，共同搭建了這個(gè)開放的發(fā)酵中試平臺。

它不僅僅提供設(shè)備共享，更提供從工藝開發(fā)到小批量生產(chǎn)的全流程服務(wù)。

這個(gè)中試平臺，是華大藍(lán)色彩虹孵化器服務(wù)生態(tài)的關(guān)鍵一環(huán)。該孵化器旨在將多年生物醫(yī)藥領(lǐng)域的專業(yè)孵化經(jīng)驗(yàn)引入金壇，為早期項(xiàng)目提供技術(shù)、資本、市場等全方位支持。

華大藍(lán)色彩虹金壇生物醫(yī)藥孵化器運(yùn)營總監(jiān) 莫姣：“目前整個(gè)孵化器協(xié)助當(dāng)?shù)貐^(qū)域推薦和評估200多個(gè)項(xiàng)目，簽約孵化服務(wù)19個(gè)項(xiàng)目，成功落地注冊公司12個(gè)。”

今年，成立僅一年的江蘇光玥生物科技有限公司，在全國頂級雙創(chuàng)賽事中奪得合成生物專業(yè)賽一等獎(jiǎng)。這家企業(yè)的核心技術(shù)，是利用光能驅(qū)動(dòng)微生物，直接以二氧化碳為原料生產(chǎn)化合物，實(shí)現(xiàn)了“負(fù)碳制造”。

這項(xiàng)前沿技術(shù)，最終將產(chǎn)業(yè)化的重心放在了金壇。企業(yè)看中的，不僅是區(qū)位，更是當(dāng)?shù)匕l(fā)展合成生物產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)化支撐。

江蘇光玥生物科技有限公司研發(fā)總監(jiān) 劉良敘：“金壇區(qū)政府為企業(yè)提供的政策扶持，在最初建廠時(shí)，提供證件辦理、能源配套以及人員引進(jìn)方面的幫助。相較于以前，金壇區(qū)政府給予企業(yè)超過10倍的支持。”

光玥生物的落戶，像一個(gè)標(biāo)桿，印證了產(chǎn)業(yè)生態(tài)的吸引力。金壇將合成生物視為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵，進(jìn)行系統(tǒng)布局：前端有華大研究所等機(jī)構(gòu)破解研發(fā)瓶頸；中端有公共中試平臺降低轉(zhuǎn)化成本；后端則有專業(yè)的孵化器和產(chǎn)業(yè)政策提供全周期服務(wù)。這種“研發(fā)—中試—孵化—產(chǎn)業(yè)化”的鏈條設(shè)計(jì)，旨在降低創(chuàng)業(yè)的綜合成本與風(fēng)險(xiǎn)。

常州藍(lán)谷生物科技有限公司總經(jīng)理 張嶺：“這樣的中試平臺和上游的AI工具、自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)、高通量驗(yàn)證平臺結(jié)合之后，未來一到三年，人人可成為合成生物學(xué)的創(chuàng)業(yè)極客。”

從吸引一個(gè)標(biāo)桿企業(yè)，到集聚一批創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；從建設(shè)一個(gè)平臺，到構(gòu)建一個(gè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，金壇合成生物產(chǎn)業(yè)正朝著生態(tài)化的方向演進(jìn)。

從技術(shù)“破壁”，到轉(zhuǎn)化“架橋”，再到生態(tài)“共生”，金壇合成生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑清晰可見。它并非單一項(xiàng)目的引進(jìn)，而是通過系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵要素與軟硬環(huán)境，讓創(chuàng)新的種子能夠落地、生根、繁衍，最終成長為一個(gè)面向未來的產(chǎn)業(yè)森林。這或許正是培育新質(zhì)生產(chǎn)力所需要的一種長期主義“策略”。

來源：看金壇

記者：王冰瑩 景天 李鵬宇 韓楊