河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究

摘 要：【目的】搶抓合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展機(jī)遇，提出推進(jìn)河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議?！痉椒ā恳院铣缮飳W(xué)內(nèi)涵和產(chǎn)業(yè)特征為切入點(diǎn)，在對(duì)國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)路徑梳理的基礎(chǔ)上，分析河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀?！窘Y(jié)果】了解了合成生物學(xué)核心概念和行業(yè)特點(diǎn)，梳理了國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)路徑，總結(jié)了國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)成功經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展方向，分析了河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)?！窘Y(jié)論】通過加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)、加強(qiáng)中試平臺(tái)建設(shè)和鏈接技術(shù)資源，有效推進(jìn)河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)，為河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：合成生物學(xué)內(nèi)涵；產(chǎn)業(yè)路徑；中試平臺(tái)；產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)

中圖分類號(hào)：Q81" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " "文章編號(hào)：1003-5168（2024）22-0140-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.22.029

Study on Development Strategies of Synthetic Biology Industry in Henan Province

Abstract：[Purposes] This study aims to propose strategies for promoting the development of the synthetic biology industry in Henan province， in order to seize important opportunities for its growth. [Methods] Based on the understanding of the essence and characteristics of synthetic biology， the study analyzes the development status of the synthetic biology industry in Henan province by summarizing the domestic and international paths for the advancement of this industry. [Findings] The study provides insights into the core concepts and industry characteristics of synthetic biology. It also identifies successful experiences and development directions from the domestic and international perspectives. Additionally， the analysis offers an assessment of the current situation， existing challenges， and problems faced by the synthetic biology industry in Henan. [Conclusions] Accordingly， recommendations are proposed to strengthen top-level design， enhance the construction of pilot-scale testing platforms， and establish linkages with technological resources. These strategies aim to effectively promote the development of the synthetic biology industry in Henan， stimulate industrial innovation and transformative upgrading， inject new impetus into the economic development of the province， and facilitate optimization and sustainable development of the industrial structure.

Keywords： essence of synthetic biology; industry path; pilot-scale testing platform; industry focus

0 引言

近年來，以合成生物學(xué)為引領(lǐng)的第三次生物技術(shù)革命蓬勃發(fā)展，正以巨大的技術(shù)顛覆與經(jīng)濟(jì)價(jià)值成為制造業(yè)主導(dǎo)力量之一，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)規(guī)模以接近全球GDP平均增速2倍的速度增長，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)已然成為強(qiáng)國博弈戰(zhàn)略制高點(diǎn)、重點(diǎn)推進(jìn)的未來產(chǎn)業(yè)。

1 合成生物學(xué)內(nèi)涵及產(chǎn)業(yè)特征

1.1 合成生物學(xué)內(nèi)涵

合成生物一詞最早出現(xiàn)于1911年法國物理化學(xué)家Stephane Leduc《生命的機(jī)理》，最初主要用于表達(dá)基因重組。隨著分子系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展，2003年國際上將其定義為基于系統(tǒng)生物學(xué)的遺傳工程和工程方法的人工生物系統(tǒng)研究。2010年，首位運(yùn)用合成生物學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出人造單細(xì)胞生物的科學(xué)家克雷格·文特爾將其描述為像組裝電路一樣組裝生命。

國內(nèi)對(duì)于合成生物學(xué)的定義，基本上都是圍繞生物學(xué)科與其他學(xué)科融合改造生物系統(tǒng)展開的。王曉梅等［1］認(rèn)為，合成生物學(xué)是在系統(tǒng)生物學(xué)基礎(chǔ)上，融匯工程科學(xué)原理，采用自下而上的策略，重編改造天然的或設(shè)計(jì)合成新的生物體系，以揭示生命規(guī)律和構(gòu)筑新一代生物工程體系的匯聚型新興學(xué)科。趙國屏［2］認(rèn)為，合成生物學(xué)研究融合生物、工程、物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科，促使生命科學(xué)實(shí)現(xiàn)從觀測(cè)性和描述性系統(tǒng)分析認(rèn)識(shí)生命的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，向可定量和可預(yù)測(cè)人工設(shè)計(jì)合成生命的工程科學(xué)的跨越。劉曉等［3］認(rèn)為，合成生物學(xué)采用工程化設(shè)計(jì)理念，對(duì)生物體進(jìn)行有目標(biāo)的設(shè)計(jì)、改造乃至從頭合成人造生命，代表了一種新的思維模式、研究方式、會(huì)聚技術(shù)。劉陳立認(rèn)為，合成生物學(xué)有工程屬性，它是用工程學(xué)方法去改造生命體，所以也叫工程生物學(xué)， 具體到產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是利用可再生的生物質(zhì)資源為原料生產(chǎn)各種產(chǎn)品［4］。即通過構(gòu)建高效的細(xì)胞工廠，利用淀粉、葡萄糖、纖維素等可再生碳資源甚至CO2為原料，生產(chǎn)氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、維生素、微生物多糖等。

總體來看，合成生物學(xué)是生物學(xué)、工程學(xué)、信息技術(shù)等相互交叉融合的新興領(lǐng)域，是利用基因組測(cè)序、生物工程、計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)進(jìn)行生命設(shè)計(jì)與合成再造，創(chuàng)造出更加符合產(chǎn)業(yè)化的新型生物系統(tǒng)。

1.2 合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)特征

從上述定義可以看出，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化過程中，首先在技術(shù)上，需要讀取、記錄生命體基因信息，并根據(jù)需要利用其他學(xué)科技術(shù)改寫、改變、創(chuàng)造基因的序列，使其為細(xì)胞工廠服務(wù)。其次在產(chǎn)業(yè)化上，需要以微生物細(xì)胞工廠為核心，進(jìn)行原料輸入—菌株培育—發(fā)酵控制—提取純化—產(chǎn)品輸出的產(chǎn)業(yè)化流程?；诖?，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)具有以下鮮明特征。一是技術(shù)更新快。與傳統(tǒng)發(fā)酵使用特定的菌種或酶技術(shù)相比，合成生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用基因編輯技術(shù)定向改造基因，進(jìn)而定向創(chuàng)造工業(yè)菌種或酶。在先進(jìn)生物技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)、工程技術(shù)、人工智能結(jié)合的情況下，自動(dòng)化、高通量的設(shè)備平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法、算法和流程，推動(dòng)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)加速創(chuàng)新。二是產(chǎn)業(yè)層次清晰。合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈垂直分布，分上、中、下三層。上層由提供基因合成、編輯等底層技術(shù)主體構(gòu)成，通過設(shè)計(jì)—構(gòu)建—測(cè)試—學(xué)習(xí)循環(huán)（DBTL）構(gòu)建出需要的細(xì)胞，然后通過選擇和改造菌株來擴(kuò)大生產(chǎn)；中層由從產(chǎn)品研發(fā)到放大生產(chǎn)的產(chǎn)品型和主攻平臺(tái)搭建的合成生物學(xué)主體構(gòu)成，主要是運(yùn)用精密工程、自動(dòng)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，搭建由軟件控制、硬件設(shè)備和應(yīng)用集成的合成生物規(guī)模化制造中試場(chǎng)地；下層為合成生物制造產(chǎn)品的終端客戶，主要是借助合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)原料或產(chǎn)品，打通從生物改造、發(fā)酵純化到產(chǎn)品改性的全產(chǎn)業(yè)鏈，是產(chǎn)業(yè)鏈上的核心盈利環(huán)節(jié)。三是應(yīng)用領(lǐng)域廣。作為基因改造設(shè)計(jì)學(xué)科，合成生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用到方方面面。目前，生物醫(yī)藥、生物制造、健康食品是合成生物學(xué)的三大應(yīng)用行業(yè)。同時(shí)，生物基材料快速發(fā)展，未來有望實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。

2 國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

根據(jù)Reportlinker統(tǒng)計(jì)，2021年合成生物學(xué)全球市場(chǎng)規(guī)模首次超過了100億美元，預(yù)計(jì)2026年合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)336億美元，年復(fù)合增長率在27%以上。北美和歐洲仍然占據(jù)合成生物產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位，產(chǎn)業(yè)合計(jì)占比超過80%，亞太占比13%，中國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)增長最為迅猛。

2.1 國外情況

國外高度重視合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，采取各種措施搶占核心技術(shù)，積極推進(jìn)專利成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，涌現(xiàn)一批合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)企業(yè)。

美國作為合成生物學(xué)技術(shù)研究的先驅(qū)者和全球領(lǐng)先力量，近年來加大利用合成生物學(xué)技術(shù)力度，在生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和國防等諸多領(lǐng)域密集開展大量研究，推動(dòng)健康、農(nóng)業(yè)和能源等多行業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2019年，工程生物學(xué)研究聯(lián)盟（EBRC）發(fā)布《工程生物學(xué)：下一代生物經(jīng)濟(jì)研究路線圖》；《2021年美國創(chuàng)新和競爭法案》將合成生物學(xué)列為十大關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)領(lǐng)域之一；2022年拜登啟動(dòng)國家生物技術(shù)和生物制造計(jì)劃，投入20多億美元，旨在擴(kuò)大美國的生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模，加強(qiáng)供應(yīng)鏈韌性，推進(jìn)生物產(chǎn)品商業(yè)化。目前，Golden數(shù)據(jù)庫顯示，美國擁有400多家合成生物學(xué)企業(yè)，處于全球領(lǐng)先地位。

英國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居歐洲第一、全球第二。其依托生物和化學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)科學(xué)和雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，將合成生物作為引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大新興技術(shù)之一，高度重視對(duì)合成生物學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和對(duì)初創(chuàng)企業(yè)的投入，在全球首個(gè)國家層面出臺(tái)合成生物學(xué)戰(zhàn)略路線圖，發(fā)布生物學(xué)戰(zhàn)略計(jì)劃，明確2030年生物經(jīng)濟(jì)規(guī)模比2016年增加100%，在2030年實(shí)現(xiàn)合成生物學(xué)上百億歐元市場(chǎng)的目標(biāo)。同時(shí)，英國加強(qiáng)生態(tài)集群建設(shè)，成立了國家協(xié)會(huì)和社區(qū)后，還在全國多個(gè)地方建立了合成生物學(xué)協(xié)會(huì)，以此構(gòu)建合成生物學(xué)國家級(jí)研究網(wǎng)絡(luò)。目前，英國已經(jīng)擁有6個(gè)研究中心，1個(gè)創(chuàng)新中心和1個(gè)制造中心，擁有150多家合成生物學(xué)初創(chuàng)企業(yè)。

歐盟的合成生物技術(shù)主要應(yīng)用于制造業(yè)、工業(yè)、制藥業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。2014年，歐洲合成生物學(xué)研究區(qū)域網(wǎng)絡(luò)發(fā)布了《歐洲合成生物學(xué)下一步行動(dòng)——戰(zhàn)略愿景》，正式開始繪制歐洲合成技術(shù)短、中、長期路線圖。2018年，歐洲研究基礎(chǔ)設(shè)施論壇（ESFRI）發(fā)布了《2018年研究基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略報(bào)告和科研基礎(chǔ)設(shè)施路線圖》，提出創(chuàng)新分布式基礎(chǔ)設(shè)施——工業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新與合成生物學(xué)加速器（IBISBA），旨在支持工業(yè)生物技術(shù)和合成生物學(xué)來推動(dòng)歐洲向循環(huán)生物經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。地平線2020資助計(jì)劃投入800億歐元，以工業(yè)生物技術(shù)和合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展歐洲循環(huán)生物經(jīng)濟(jì)。目前，歐洲市場(chǎng)上已經(jīng)有不少運(yùn)用合成生物技術(shù)的企業(yè)，涉及制藥、化工等領(lǐng)域，專注于合成生物學(xué)研究的初創(chuàng)企業(yè)超百家。

澳大利亞依托良好的科研基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設(shè)施，將合成生物技術(shù)作為具有戰(zhàn)略重要性的關(guān)鍵技術(shù)，明確健康和醫(yī)療領(lǐng)域是技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的重點(diǎn)。2021年，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）發(fā)布《國家合成生物學(xué)路線圖》，提出未來短期（2021—2025年）要提升合成生物學(xué)的應(yīng)用能力，并論證其商業(yè)可行性；中期（2025—2030年）要推動(dòng)合成生物學(xué)初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)集群；長期（2030—2040年）要重點(diǎn)發(fā)展由市場(chǎng)決定的合成生物學(xué)優(yōu)先應(yīng)用方向，提出相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；鲩L的發(fā)展路線圖。目前，澳大利亞已經(jīng)建立了合成生物學(xué)高級(jí)研究中心、明確了國家合作研究基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略、資助共享生物制造基礎(chǔ)設(shè)施，涌現(xiàn)了一批合成生物學(xué)企業(yè)，并對(duì)農(nóng)業(yè)和健康產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。

2.1 國內(nèi)情況

我國高度重視合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，持續(xù)通過頂層設(shè)計(jì)和發(fā)展規(guī)劃，明確重點(diǎn)和政策支持，初步形成三大集聚地和一批合成生物產(chǎn)業(yè)企業(yè)。

為推動(dòng)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2006年和2010年國家將合成生物學(xué)專題研究分別列入我國863計(jì)劃和973計(jì)劃。近年來，國家更加重視合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極推動(dòng)底層技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。“十二五”規(guī)劃提出生物制造概念；“十三五”規(guī)劃將概念延伸至生物產(chǎn)業(yè)，提出要大力發(fā)展生物制造、生物醫(yī)藥及生物能源等領(lǐng)域，并作為戰(zhàn)略前瞻性重大科學(xué)問題和前沿共性生物技術(shù)被寫入《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》；“十四五”規(guī)劃明確指出包括合成生物學(xué)在內(nèi)的生物經(jīng)濟(jì)是未來中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的新動(dòng)力。北京、天津、上海等省（直轄市）均明確提出了合成生物學(xué)方向的規(guī)劃和布局，出臺(tái)支持合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的落地政策。目前，我國在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域發(fā)表論文和專利申請(qǐng)數(shù)量位居全球第二，尤其是下游應(yīng)用端已處于領(lǐng)先位置；國內(nèi)發(fā)展合成生物學(xué)具備制造應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與成本優(yōu)勢(shì)，不少產(chǎn)品已占據(jù)全球原料市場(chǎng)排行榜前列，國內(nèi)不少合成生物學(xué)企業(yè)匯聚長三角、京津冀、粵港澳，初步形成天津、上海和深圳合成生物技術(shù)的三大陣地，山東、安徽、湖北等省集聚了一批企業(yè)。據(jù)創(chuàng)業(yè)邦睿獸分析數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段我國合成生物學(xué)關(guān)聯(lián)企業(yè)925家。同時(shí)，資本不斷涌入合成生物學(xué)領(lǐng)域，2018—2022年一級(jí)市場(chǎng)完成1 039個(gè)投融資，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展勢(shì)頭。

3 河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，河南省深入實(shí)施十大戰(zhàn)略，出臺(tái)戰(zhàn)略新興和未來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，把生物技術(shù)作為做優(yōu)做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)主要任務(wù)之一，深入推進(jìn)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已在工業(yè)放大、發(fā)酵量產(chǎn)等方面形成絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，原材料、物流等方面形成相對(duì)優(yōu)勢(shì)，具備做強(qiáng)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)、打造千億產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)業(yè)的扎實(shí)基礎(chǔ)。

3.1 河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

3.1.1 擁有一批合成生物企業(yè)。河南省是全國優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，生物資源豐富，擁有金丹、新拓洋、星漢生物、巨龍生物、中大恒源、飛天生物和蓮花健康等一批優(yōu)質(zhì)生物工程類生產(chǎn)制造企業(yè)，以及其他中小型生物企業(yè)200多家，年產(chǎn)業(yè)規(guī)模和銷售額超過300億元。

3.1.2 擁有原材料成本比較優(yōu)勢(shì)。在合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化過程中，成本約束較為突出。如果把成本項(xiàng)拆開來看，超過40％來自淀粉、糖。有專家預(yù)計(jì)，中國生物制造3 000億產(chǎn)值中，接近1 500億左右的原材料成本。因此，原材料成本的高低直接關(guān)系到合成生物企業(yè)發(fā)展，尤其是從0到1的創(chuàng)業(yè)公司。河南省低成本的農(nóng)作物原材料供給，不但為合成生物初創(chuàng)企業(yè)量產(chǎn)帶來經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的便利條件，也有利于合成生物產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)制造。

3.1.3 擁有發(fā)酵類產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)。對(duì)于合成生物學(xué)來說，一款產(chǎn)品從100升以下的小試，到千升量級(jí)的中試，最終到幾十噸或者萬噸規(guī)模的量產(chǎn)，都需要扎實(shí)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。河南省作為產(chǎn)糧大省，有著低成本的玉米資源、較強(qiáng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)底蘊(yùn)及巨大的發(fā)展?jié)摿涂臻g?；谶@種發(fā)酵產(chǎn)能，合成生物企業(yè)能夠快速實(shí)現(xiàn)從小試、中試到大規(guī)模生產(chǎn)，讓合成生物企業(yè)更好地、輕資產(chǎn)地騰飛。

3.1.4 擁有合成生物產(chǎn)品的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。食品是合成生物學(xué)極為重要的下游應(yīng)用領(lǐng)域，包括健康糖、替代蛋白、天然色素、香精香料等眾多產(chǎn)品。合成生物學(xué)正在不斷拓展傳統(tǒng)食物的邊界。河南擁有完善且極具競爭力的食品產(chǎn)業(yè)鏈和龐大的消費(fèi)人口，培育了雙匯、三全、思念、牧原、衛(wèi)龍、蜜雪冰城、鍋圈食匯等家喻戶曉的知名食品品牌，這都是合成生物學(xué)企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。未來，從原料的開發(fā)到細(xì)胞培養(yǎng)肉再到替代蛋白，食品領(lǐng)域?qū)楹铣缮飳W(xué)產(chǎn)業(yè)化提供廣闊的空間。

3.2 河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展難點(diǎn)

河南省合成生物產(chǎn)業(yè)盡管有一定優(yōu)勢(shì)，但是與北京、上海、深圳等創(chuàng)新資源豐富的地區(qū)相比，還存在合成生物技術(shù)原創(chuàng)能力弱、產(chǎn)業(yè)集聚度不高等問題。

3.2.1 原始技術(shù)創(chuàng)新主體少。合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈的上游企業(yè)主要提供DNA測(cè)序、合成、編輯等底層技術(shù)服務(wù)。目前，國內(nèi)合成生物學(xué)的技術(shù)源頭主要集中在京津冀、長三角和粵港澳大灣區(qū)三大地區(qū)。深圳依托中國科學(xué)院深圳先進(jìn)院、深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院、深圳市工程生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等載體平臺(tái)，聚焦合成生物領(lǐng)域從“0到1”的原始創(chuàng)新和“從1到10”的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，打造了基礎(chǔ)研究+技術(shù)攻關(guān)+成果產(chǎn)業(yè)化+科技金融+人才支撐全過程創(chuàng)新生態(tài)［5］。而河南則缺少類似的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，以及依托研發(fā)機(jī)構(gòu)形成的合成生物創(chuàng)新生態(tài)體系。

3.2.2 產(chǎn)業(yè)主體不多。目前，我國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在全國各地均有分布，其中，廣東與江蘇分布的密集程度遙遙領(lǐng)先于其他省份，其次是山東、湖南、浙江、福建等地。河南雖然培育了如鄭州拓洋、鶴壁飛天等企業(yè)，但總量上與發(fā)達(dá)地區(qū)仍有一定差距。

3.2.3 產(chǎn)業(yè)集聚度不夠。在產(chǎn)業(yè)布局當(dāng)中，多數(shù)生物相關(guān)廠商傾向于依托合成生物學(xué)園區(qū)進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)園區(qū)庫的數(shù)據(jù)，截至2023年12月，我國生物產(chǎn)業(yè)園區(qū)共有532個(gè)，主要分布在山東、江蘇、廣東、湖北等地，其中山東共有產(chǎn)業(yè)園區(qū)71個(gè)。河南合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)在鶴壁有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，省屬企業(yè)如投資集團(tuán)、豫資控股成立了生物產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，但整體看，企業(yè)布局不夠集中，沒有全國知名的合成生物產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

4 推動(dòng)河南省合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

面對(duì)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇，河南省堅(jiān)持以創(chuàng)新為動(dòng)力，產(chǎn)業(yè)為核心，發(fā)揮農(nóng)業(yè)、生物發(fā)酵資源發(fā)展優(yōu)勢(shì)，按照一個(gè)核心兩個(gè)輪子，兩個(gè)領(lǐng)域四個(gè)系列的發(fā)展思路，即以合成生物制造為核心，以科技成果轉(zhuǎn)化+應(yīng)用技術(shù)開發(fā)雙輪驅(qū)動(dòng)，發(fā)展生物大健康、生物基材料兩大領(lǐng)域，布局健康食品原料、生物醫(yī)藥、生物基材料、終端消費(fèi)品四大系列產(chǎn)品。通過科研、產(chǎn)業(yè)、資本三大抓手，構(gòu)建多元支撐、協(xié)同發(fā)展體系，爭取10年內(nèi)打造具有全球影響力的領(lǐng)先合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)集聚地。

4.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑

生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，結(jié)合本地資源和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖是推進(jìn)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共同做法。河南省應(yīng)結(jié)合自身資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，近期，以淀粉制糖技術(shù)發(fā)展健康產(chǎn)品、生物醫(yī)藥、生物基材料；以玉米淀粉等糧食作物為原料，發(fā)展健康產(chǎn)品、生物醫(yī)藥，生物基材料。同時(shí)，緊盯秸稈制糖等非糧生物質(zhì)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)工業(yè)化應(yīng)用。遠(yuǎn)期，利用非糧生物質(zhì)資源綜合利用技術(shù)重構(gòu)合成生物制造產(chǎn)業(yè)體系；隨著秸稈生產(chǎn)混合糖、高效提純濃縮等關(guān)鍵平臺(tái)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化突破，以非糧糖源為原料，利用合成生物技術(shù)生產(chǎn)阿洛酮糖、塔格糖、肌醇、DHA等健康產(chǎn)品原料，發(fā)酵蟲草菌粉、甘露醇、三乙酰核糖等生物醫(yī)藥原料，具有優(yōu)異的生物可降解性和生物相容性的PLA、PHA、PEF、生物基尼龍56等非糧生物基新材料；上游拓展非糧生物質(zhì)轉(zhuǎn)化原料產(chǎn)線，下游延伸高附加值終端產(chǎn)品，建設(shè)有競爭力的合成生物產(chǎn)業(yè)體系。

4.2 加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化（中試）及產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)，推動(dòng)企業(yè)集聚發(fā)展

一是在加強(qiáng)中試能力建設(shè)方面，持續(xù)提升基礎(chǔ)研究能力，打造高水平概念驗(yàn)證環(huán)節(jié)，為中試成果的二次開發(fā)提供前置支撐。培養(yǎng)具有科研思維的中試工程師隊(duì)伍，做到一個(gè)問題，多種解法，為每個(gè)中試環(huán)節(jié)提供最科學(xué)的技術(shù)方案。持續(xù)加大資金投入，不斷升級(jí)工藝及裝備設(shè)施效能，夯實(shí)多層次技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化硬件支撐能力。二是在培育中試能力優(yōu)勢(shì)、鏈接技術(shù)與市場(chǎng)方面，成立產(chǎn)業(yè)研究院、博士后工作站，提供技術(shù)、人才支撐。要“頂天”，向上直擊合成生物領(lǐng)域高校與科研院所只搞研發(fā)不做中試、科技中小企業(yè)需要中試但建不起、大企業(yè)建得起卻利用不足等中試轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)薄弱要害，凝聚源頭技術(shù)、需求、項(xiàng)目入豫轉(zhuǎn)化。同時(shí)，要“立地”，向下圍繞大健康戰(zhàn)略、材料強(qiáng)國戰(zhàn)略發(fā)展要求，為健康產(chǎn)業(yè)及材料產(chǎn)業(yè)下游企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品解決方案，持續(xù)通過產(chǎn)品創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)拓展。另外，組建河南合成生物產(chǎn)業(yè)研究院，完善創(chuàng)新鏈條，攻克關(guān)鍵技術(shù)，搭建高端平臺(tái)，強(qiáng)化協(xié)同創(chuàng)新；建立博士后工作站，培養(yǎng)實(shí)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，培育高水平科研團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)出高水平科研成果，在招才引智、科技創(chuàng)新方面起到旗幟引領(lǐng)作用。同時(shí)，依托中試研發(fā)機(jī)構(gòu)，布局建設(shè)合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，建立健全政策體系，吸引合成生物企業(yè)入駐，打造合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)集聚高地。

4.3 加強(qiáng)合成生物學(xué)技術(shù)引進(jìn)，推動(dòng)技術(shù)向產(chǎn)品落地，打通“創(chuàng)新鏈”

鑒于河南省原始技術(shù)創(chuàng)新能力弱的情況，圍繞合成生物技術(shù)快速突破帶來的成果轉(zhuǎn)化需求，打造全要素（人、信息、技術(shù)等）匯聚、機(jī)制靈活、功能多元、開放共享、供給有效的成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用開發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)。一是鏈接技術(shù)創(chuàng)新主體。積極對(duì)接國家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心、江南大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等國家戰(zhàn)略科技力量，引進(jìn)先進(jìn)且契合發(fā)展方向的科研成果，建立強(qiáng)中試特色能力優(yōu)勢(shì)，使之成為并購重整省內(nèi)生物產(chǎn)業(yè)資源的核心支撐，實(shí)現(xiàn)“源頭技術(shù)全球創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用河南實(shí)踐”的融通發(fā)展。二是建立有利于成果快速轉(zhuǎn)化、資源集聚的成果引進(jìn)及轉(zhuǎn)化機(jī)制。采用以產(chǎn)定研、量身定制的訂單式研發(fā)模式，科學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)引進(jìn)管理流程，圍繞體制機(jī)制、考核體系、人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面設(shè)計(jì)具有市場(chǎng)競爭力的運(yùn)營模式，構(gòu)建一套成果轉(zhuǎn)化“頂層設(shè)計(jì)”，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化。針對(duì)現(xiàn)有生物技術(shù)成果管理體制約束，通過適合國企屬性的更加靈活的技術(shù)許可、轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、聯(lián)合開發(fā)等技術(shù)轉(zhuǎn)移模式，紓解轉(zhuǎn)移難、轉(zhuǎn)化低的困境，打造開放、包容、誠信的生物技術(shù)成果轉(zhuǎn)化標(biāo)桿；針對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用成本高、落后地區(qū)人才與技術(shù)匱乏的痛點(diǎn)，與深圳、上海、天津等擁有合成生物領(lǐng)域國家級(jí)戰(zhàn)略科技力量的地區(qū)簽訂飛地協(xié)議，以機(jī)制吸引資金、人才等創(chuàng)新要素向河南匯聚，同時(shí)適時(shí)設(shè)立國際創(chuàng)新資源對(duì)接的窗口公司，引進(jìn)日本高化學(xué)、丹麥諾維信等合成生物領(lǐng)域知名企業(yè)及其先進(jìn)技術(shù)。

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