合成生物學工程化平臺的未來展望

如同?19?世紀快速發展的合成化學一樣，合成生物學技術是一項能夠創造財富增長新紀元的工程化技術與科學的融合。它對傳統工業的沖擊力將是革命性的，目前已經成為生命科學的最前沿和戰略制高點。合成生物學工程化平臺設施的建設，將可能為人類面臨的醫療、能源和環境等重大問題提供全新解決方案，從根本上變革人類的生產和生活方式。

工程化平臺自身發展方面。2018?年?6?月，來自全球各地?15?家學術機構的代表在倫敦參加了“全球生物鑄造廠會議”。與會代表認為，生物鑄造廠當前普遍面臨著相同的挑戰，包括昂貴的基礎設施的維護費用和運營人員的費用，缺乏通用的設施軟硬件標準和知識產權共享機制，生物元件材料難以跨國共享，潛在用戶對自動化設施缺乏了解等。因此，合成生物學工程化平臺的未來發展趨勢包括：①組成聯盟，研發通用的操作系統、自動化協議與標準，推動行業整體發展；②完善法律工具，如跨國、跨機構的材料轉移協議、知識產權共享協議等，為實驗材料的共享降低成本，避免重復研發；③圍繞自動化設施提供云端服務，擴大用戶群體，特別是中小企業用戶；④加強國際自動化設施之間的協同，如共同承擔國際大科學計劃的研究任務，相互分擔調配任務，與耗材供應商共同協商定價等。

圍繞工程化平臺的制度創新方面。建議：①明晰工程化平臺及其主管機構的定位，應當以重大科技任務攻關和國家大型科技基礎設施為主線，通過跨學科、大協作、高強度支持，聚焦國家長遠目標和重大需求，開展戰略性、前瞻性、基礎性、系統性、集成性科技創新，突破世界前沿的重大科學問題，率先掌握能形成先發優勢、引領未來發展的顛覆性技術。②必須要有高位勢的統一協調和管理機構，保障平臺體系的高效運轉。③賦予依托機構高度的自主權，政府層面負責管理工程化平臺的設立、預算和評估，具體的科研、人事、財務等管理應該給予依托機構充分的自主權，保障其在學術和具體事務管理上的獨立性和靈活性。④建立健全科學評價和監督機制，建立包含理事會評價、第三方同行評價、內部學術委員會評價、課題組自我評價等不同層級、不同形式的定期評價機制，以保證科研工作的方向、水平和質量。⑤健全創新鏈條，新成果的發現、開發和產業化由不同主體各司其職，打通從基礎研究到產業轉化的路徑。⑥充分發揮中國科學院在天津、上海、深圳等地合成生物學領域集團軍優勢，進一步建立核心集聚與開放協同的創新機制，組織產業前沿引領技術和關鍵共性技術創新，強化技術擴散與轉移轉化，形成更加完善的產業創新生態。

未來，隨著合成生物學工程化平臺的發展成熟，生物設計、制造、測試周期和成本將會被大幅壓縮。研究人員有望最終掌握基因線路的設計原理，從而將生物設計、研發、制造過程變成工程設計問題。人們將可以通過對生物的操縱，獲取新知識，以及制造新材料、新器件、新系統和新生命。（作者：崔金明，中國科學院深圳先進技術研究院；張炳照，中國科學院深圳先進技術研究院；馬迎飛，中國科學院深圳先進技術研究院；傅雄飛，中國科學院深圳先進技術研究院；王猛，中國科學院天津工業生物技術研究所；劉陳立，中國科學院深圳先進技術研究院。《中國科學院院刊》供稿）