合成生物学：从可编程生命到规模化生产｜浦江创新论坛

“合成创造价值，分子影响改变世界，物质创制的核心是功能分子的合成。” 在9月13日举行的2026浦江创新论坛之合成生物学创新论坛上，上海交通大学校长、中国科学院院士丁奎岭说，化学与生物合成交叉融合已经成为物质创制科学的重要趋势，“二者优势互补，深度融合，正是未来合成科学重要发展方向。与此同时，人工智能、自动化合成平台等新兴技术快速崛起，为发展化学与生物协同合成新范式提供了重要契机。”

从“书架”走向“货架”，从“可编程”走向“可规模”，与会专家学者一致认为，面对人类健康、粮食营养、绿色制造等全人类共同课题，唯有跨国界、跨学科、产学研资多方协同，方能推动合成生物学这一变革性领域朝着有利于人类文明进步的方向发展。

可编程生命与再生医学取得重要进展

从干细胞与再生医学到微生物组与精准营养，从生物制药下游工艺到产业生态与全球生物经济，合成生物学的前沿研究正在成为学术界与产业界共同关注的焦点。

加州大学洛杉矶分校干细胞与再生医学研究中心主任托马斯·兰多教授指出，人类中位寿命已增至约73岁，但健康寿命仅约63岁，“发病压缩”成为长寿研究核心目标。托马斯·兰多说，他的团队利用异种共生技术发现年轻血液可促进年老组织年轻化，并通过OSKM四因子局部递送实现肌肉组织“返老还童”，为衰老干预提供了新路径。

哥本哈根大学教授卡斯腾·克里斯蒂安森则展示了肠道微生物组与肥胖、二型糖尿病、心血管疾病及精神疾病的关联。他的团队发现婴儿双歧杆菌由母亲垂直传播，以人乳低聚糖为营养来源，若婴儿早期缺乏该菌及4-羟基苯乳酸，日后过敏风险显著升高。研究还通过AI筛选群体感应肽，在二型糖尿病小鼠模型中恢复葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。

勃林格殷格翰后期下游工艺开发总监乔伊·斯塔茨介绍了机理建模与数据驱动建模相结合的“混合建模”方法，通过数字孪生模拟大型生产设施数月运行，大幅降低实验成本，加速药物从分子到生产的转化。

SynBioBeta创始人约翰·库姆伯斯指出，DNA读取、写入和编辑成本下降推动全球生物技术投资额超300亿美元，AI驱动的基因组设计、云实验室、无细胞合成等十大趋势正在重塑产业格局。瑞士生物技术协会董事会成员安妮-玛丽·德容·斯库尔曼斯则强调，制造业是连接中欧生态系统的桥梁，需在创新许可、CMC与制造、人才与知识等领域深化合作。

打通“快算力、慢验证”的产业化鸿沟

除了前沿研究的需要持续突破，合成生物学的发展还面领怎样的阻碍？与会嘉宾普遍认为，合成生物学正进入人工智能驱动的新阶段，但产业化面临的核心矛盾是“快算力、慢验证”。

上海合成生物学创新中心理事长金勤献指出，AI大模型让靶点发现、分子设计与菌株构建大幅提速，但湿实验、动物验证、工艺放大、临床与监管环节难以同步提速，“未来的稀缺资源不是模型本身，而是把智能推测、实验验证和产业证据串联在一起的能力。”麻省理工学院教授古格里·斯蒂芬诺伯罗斯认为，AI工具可绕过复杂机理直接揭示细胞行为，但需以创造性方式使用。苏黎世联邦理工学院教授马丁·福塞内格提出，细胞疗法应从个性化定制走向通用型批量生产，以解决经济可及性问题。丹麦生物创新研究所首席执行官延斯·尼尔森表示，AI在药物研发和生产运营中可显著提高成功率、降低成本。上海合成生物学创新中心执行主任付小龙提出，应构建合成生物学领域更大的AI操作系统，将不同AI工具集成，从工艺发现阶段就考虑商业确定性。

合成生物学跨越转化鸿沟需要科研、资本与平台协同。道彤投资董事总经理陈耀超强调，国际项目需从中国需求出发制订研发和市场测策略，分享了提出“5P”——人、产品、政策、生产、定价的评估框架。金勤献表示，上海合成生物学创新中心作为新型研发机构，正为全球科研团队与初创企业提供概念验证、中试放大、国际合作与项目孵化等支撑。

上海布局：强化基础研究、构建开放生态、深化全球合作

上海是国内较早布局合成生物学的地区，拥有完备的生物医药与先进材料产业底座，已形成基础研究、技术创新、产业转化协同发展的良好局面。目前，上海在该领域的创新策源能力持续增强，高校院所深耕基因读改写等底层技术；一批本土企业在 AI 蛋白质设计、无细胞合成、新型 RNA 农药等赛道实现技术突破；依托上海合成生物学创新中心等载体，搭建起概念验证、中试示范基础设施，产学研联合体不断壮大，合成生物学投融资活跃度位居全国前列。

市科委主任骆大进表示，上海将持续深化在合成生物学领域的创新布局。一是强化基础研究与交叉融合，支持底盘细胞、基因编辑、生物合成、AI辅助智能设计等底层技术攻关，鼓励化学、信息科学、材料学与生物学跨界融合，催生更多“从0到1”原创性突破。二是构建更加开放协同的创新生态，推动产业链上下游协同创新，支持领军企业牵头组建创新联合体，加快形成特色鲜明、优势互补的创新产业集群。三是深化全球科技创新合作，优化创新创业环境，欢迎全球顶尖人才、创新团队和优质项目来沪落地发展，促进技术、资本、人才等要素高效配置。

论坛期间，上海合成生物学创新中心与上海国有资本投资有限公司签署战略合作框架协议，双方将强强联合，为合成生物学成果转化与产业落地注入强劲动力。

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