用钢铁工业尾气生产的可替代汽油的燃料乙醇、农业废弃物秸秆能做成一次性吸管……被誉为"第三次生物技术革命"的合成生物，产品遍布衣食住行方方面面，已成为未来健康领域新质生产力的典型代表。近期，北京商报记者跟随市科委、中关村管委会"新质生产力看北京"主题采访来到未来科学城，探访北京在合成生物领域发展的创新成果。
"万物皆可合成"
"全球70%的产品可以用生物法生产，本世纪末有望创造30万亿美元的产值"，在北京市合成生物制造技术创新中心（筹）的展厅中，这样描述生物制造行业的独特价值。
据了解，合成生物技术可以利用糖、淀粉、纤维素，甚至二氧化碳等可再生碳资源为原料，进行化学品、药品、食品、生物能源、生物材料等物质加工与合成，有望建立成本更低、更绿色的新生物技术路线，引领产业技术变革。
北京市合成生物制造技术创新中心（筹）相关负责人、北京化工大学高新院副院长王斌表示，合成生物与制造关联起来涉及到诸多产业，可以找到许多应用场景，比如美丽经济、医药、能源环境、化工、食品、农业等等，从而成为产业转型升级的抓手。
以医药健康领域为例，据王斌介绍，中老年人骨关节疼时会选择的氨糖软骨素，其中一种主要成分是乙酰氨基葡萄糖。乙酰氨基葡萄糖最早主要靠从虾蟹壳中提取，提取过程使用浓盐酸，不仅污染大，而且成本较高。通过合成生物技术，可以给特定的微生物"喂"葡萄糖，每投入2吨葡萄糖就能产出1吨乙酰氨基葡萄糖，大幅降低了氨糖软骨素的生产成本。
目前，北京市在合成生物领域已突破一批前沿技术。诸如，依托市自然基金、市重点实验室等载体，持续布局基础研究和技术攻关，清华大学团队开发了具有自主知识产权的特色底盘细胞，可用于生产多种高值手性医药中间体、重要化学品等；中科院遗传所团队开发的新型基因编辑工具，可高效编辑大豆、水稻等，提高大豆和水稻产量；北京化工大学团队利用微生物细胞工厂将可再生能源和大气中的CO2高效转化为燃料和化学物质。
集聚80余家创新企业
走进微元合成生物技术（北京）有限公司（以下简称"微元合成"）办公区，可以看到一整面写满了生化反应的墙。微元合成首席创新官刘伟丰介绍，这是一张"代谢网络图"。
"全部的细胞网络，其实是整个生命的核心，可以想象在细胞里面有数千个化学反应，可能从A点到B点，再到C点、D点，有无数个分支，这样就会形成一个网络，如何能让网络特别顺畅，不被相互作用的竞争代谢给拉偏方向，是科研人员所要研究的重点"，刘伟丰如是说。
微元合成是北京市合成生物领域的重点企业。资料显示，微元合成成立于2021年12月，注册地位于昌平区生命科学园，核心团队来源于中国科学院微生物所，是国内最早从事合成生物学研发及产业化的团队之一。
微元合成掌握的合成生物底层技术主要包括两个方面，分别为基因编辑和微生物菌株改造技术、实验室技术放大和规模化量产。现有多个产品管线在同时进行商业化落地。公司成立两年多，先后完成经纬领投的天使轮、国管顺禧领投的Pre-A轮和京国投领投的A轮融资，累计融资规模超5亿元。
值得一提的是，微元合成开发了全球首创基于葡萄糖为原料的生物发酵法量产阿洛酮糖批量生产技术，纯度达到99.9%，生产成本显著下降。阿洛酮糖口感与蔗糖相近，几乎没有热量，可广泛应用于饮料、烘焙、糖果等食品的各个领域。
不止微元合成，北京已推动一批重点品种转化和创新企业落地。资料显示，北京已集聚80余家合成生物制造领域创新企业，部分化工、食品、医药等领域的在京重点央国企也在积极布局新赛道。
其中，齐禾生科改造的高油酸大豆，油酸含量从20%提高到80%。微构工场首次实现嗜盐菌工程改造，大幅减少了其他细胞工厂所需要的发酵成本，实现聚羟基脂肪酸酯（PHA）产业化。衍微科技基于自主知识产权的红球菌底盘菌技术，多种原料的生物合成表达量达到全球领先。首钢朗泽利用工业尾气为原料生产微生物蛋白，2023年产量达到乙醇9万吨、蛋白1万吨。
形成1到2个百亿级产业集聚区
《北京市加快合成生物制造产业创新发展行动计划（2024—2026年）》提出，到2026年，北京合成生物制造的创新资源集聚力、产业创新策源力、示范应用引领力、区域辐射带动力将全面提升，北京创新策源、津冀承接支撑、辐射带动全国的发展格局基本形成，预计培育百家以上优秀初创硬科技企业，初步形成1到2个百亿级产业集聚区。
目前，北京已布局一批技术服务平台。诸如，依托中科院微生物所已有菌种保藏库，加快建设高质量合成生物制造元件库及生物信息库，优化算力配置和对外服务能力，已完成万种模式微生物基因组测序，调控元件和催化元件库容达到10万个。
北京合成生物制造技术创新中心（筹）同样是在这样的背景下应运而生。该中心与产业龙头企业合作，通过搭建中试工艺放大技术平台，实现从催化剂设计、过程强化，到产品开发及应用技术全流程协同攻关机制，有效链接实验室研发和大规模制造。
此外，在合成生物领域，国际影响力也不断提升。北京干细胞研究院牵头，与日、韩、德、英、美、法等多国共同制定了全球第一个干细胞数据管理国际标准，今年10月29日正式发布。
下一步，北京将在前沿技术研究、技术平台建设、企业培育等方面持续发力，推动合成生物制造产业的创新和发展，加快形成新质生产力。
北京商报记者丁宁
