深圳“20+8”之合成生物产业——前景机遇与技术趋势探析-前瞻产业研究院-2024.1.pptx

;CONTENTS

目录;;1.1.1合成生物定义界定：让细胞为人类工作生产想要的物质;1.1.2合成生物发展历程：中国当前处于发展新阶段;;合成生物学本身的发展和增长受益于多种技术的融合，从产业链来看，上游生物体设计企业主要提供底层技术和应用支持，比如DNA测序/合成/存储、基因编辑、蛋白设计和催化，代表性企业有Twist、金斯瑞、script、Codex等；中下游企业负责合成生物产品制造，例如材料与化学品等领域，代表性企业有金丹科技、海正生物、BioNTech等。;1.2.2全国合成生物产业现状：合成生物产业应用领域广泛;天津;;;作为大湾区综合性国家科学中心先行启动区，光明科学城承载建设了全球首个合成生物研究重大科技基础设施，同时深圳市工程生物产业创新中心、中国科学院深圳理工大学（筹）合成生物学院、合成生物产业园等相继落地。截至2022年，深圳光明区内合成生物企业总量已突破80家，总估值超270亿元。;2022年6月，深圳发布《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》，前瞻布局8大未来产业，其中合成生物位列8大未来产业之首，《意见》提出要重点发展合成生物底层技术、定量合成生物技术、生物创

制等领域，加快突破人工噬菌体、人工肿瘤治疗等创制关键技术，推进合成生物重大科技基础设施建设，建设合成生物学研发基地与产业创新中心。;;2021年10月，光明区发布了全国首个合成生物领域专项扶持政策——《光明区关于支持合成生物创新链产业链融合发展的若干措施》，“真金白银”支持合成生物战略科技力量建设、创新链建设、产业链建设等，其中，合成生物科技专项配套资助项目，单个单位年度资助金额最高为1000万元。;当前，深圳已经成为我国合成生物产业发展最为迅猛的城市之一，深圳建设了国内首个合成生物产业园、推出国内首只合成生物天使基金、发布国内首个支持合成生物产业政策，召开了国内最大合成生物产业大会，助力合成生物从科学研究到产业转化再到产业集群的两次跨越。;挑战;;;;2015年以来，我国在合成生物领域研究发文跃居全球第二，但论文篇均影响力低于世界平均水平。我国合成生物领域论文的整体质量???不够高，且研究发文领域多集中在应用领域，论文在前沿和核心技术领域的创新能力与欧美发达国家仍有较大差距；同时，虽然国内研究机构应用研究成果凸显，但创新成果的产业化应用实践较少，科企融合度较低，对产业的推动力量较弱，近几年全球合成生物学主要研究项目和成果都集中在欧美等国家。;;;;3.1.2合成生物工艺优势;基因测序不同技术互为补充，NGS测序应用更为广泛。伴随对基因测序理解的不断深入，不同测序技术与方法亦不断涌现。在下游较为成熟的商业化应用中，二代高通量测序在各个细分场景均有一席之地，二代与三代测序的应用场景尽管有所重合，但由于技术特点不同，也具备各自独特的应用领域。;3.2.2基因测序技术：新兴技术体系及应用概念不断涌现;3.3.1基因编辑技术：第三代基因编辑技术备受人们关注;基因编辑是一种新兴的能够较为精确的对生物体基因组特定目标基因进行修饰的基因工程技术。作为革命性的基因编辑技术，CRISPR/Cas的优势非常明显，相较于ZFNs和TALENs，CRISPR/Cas的设计难度和构建难度都要小的多，成本更低，开发周期更短，靶向修饰效率更高，此外CRISPR/Cas还具有可以多靶点编辑和可以编辑RNA的优势，这是前两种技术所不具备的。;3.3.3基因编辑技术：CRISPR2.0新技术问世;基因组装技术相对成熟，低成本、自动化、一体化是未来发展方向。受到技术的限制，DNA片段从头合成的长度有限，更长基因或基因组有赖于通过核苷酸片段的酶促组装或体内组装获得，通常使用的寡核苷酸组装方法有两种：连接酶组装法（ligasechainreaction,LCR）和聚合酶组装法;基因合成技术大体可以分为化学法和生物法。第一代技术是固相合成法；第二代则是芯片合成法，主要有光化学法、喷墨法、电化学法，可以并行进行多条不同序列基因合成；第三代则是酶促合成法，其合成副产物少、条件温和。;以生物制造及生物医药产业为代表的生命科学产业的飞速发展倒推DNA合成技术向第三代-生物合成技术迈进。近年来，DNA生物合成技术及装备开发屡有突破，第三代DNA合成技术-生物合成的时代已缓缓拉开序幕。;酶的定向进化，旨在试管中模拟自然进化过程，通过提高基因突变率和设计特殊的筛选、选择方法，快速获得拥有特定性能的酶。因此，定向进化又被称为“代替自然选择的上帝之手”，为试管中的达尔文主义。;3.6.2酶的定向进化技术：高效构建多样化的基因突变体库;;;;合成生物产业的广阔前景，让全球多个国家都将其视为重点发展产业。在我国，已有广东、湖北、北京、上海、