國內(nèi)案例

與國外學(xué)術(shù)機構(gòu)的工程化平臺相比，國內(nèi)以深圳先進院的“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”、天津工生所的生物設(shè)計中心等為代表，也有自己的特點與創(chuàng)新。

深圳先進院“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”創(chuàng)新機制

為充分發(fā)揮大型設(shè)施的戰(zhàn)略性、整體性、引領(lǐng)性，深圳先進院在充分借鑒國際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在牽頭建設(shè)“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”時有以下?4?個方面創(chuàng)新機制。

創(chuàng)新大型設(shè)施的體制機制。在體制上進行創(chuàng)新，申請籌建“深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院”，統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理運營設(shè)施，而不是以往多家單位的組合體或虛擬實驗室模式。這樣不僅有利于理順國家、地方、部門、依托單位和設(shè)施的關(guān)系，打破體制機制束縛，有效統(tǒng)籌地方資源支持國家大型設(shè)施建設(shè)，也將是中國科學(xué)院與地方合作共建大型科技基礎(chǔ)設(shè)施在體制機制方面的有益探索。在籌備建設(shè)深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院時，擬參照國外一流研究機構(gòu)的建設(shè)方法、管理體制、運行機制，結(jié)合我國新型科研機構(gòu)的創(chuàng)辦經(jīng)驗與深圳地方特色，建立一套新型運營機制，包括研究院評估、人員聘用管理、開放共享、項目管理、財務(wù)管理、公共事務(wù)管理、知識產(chǎn)權(quán)管理、產(chǎn)學(xué)研合作、科技金融創(chuàng)新等。

強調(diào)生物設(shè)計能力。與工業(yè)自動化做類比，已建成的合成生物學(xué)自動化設(shè)施大都處于?3.0?時代，即實現(xiàn)了大部分自動化，同時正逐漸朝?4.0?時代邁進，即逐漸加強數(shù)據(jù)化和信息化能力。深圳的“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”以全面進入?4.0?時代為目標，將著重利用生物信息、數(shù)理模型及人工智能等手段，系統(tǒng)地大幅提升生物設(shè)計能力。通過開發(fā)實驗工作流程，把自動化機器與高通量分析融合到實驗過程中；通過對數(shù)千個潛在的線路進行快速迭代，測試驗證其中最有價值的候選線路，促進復(fù)雜合成基因線路的廣泛應(yīng)用。同時，生物設(shè)計軟件以自主研發(fā)為主。

自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備。設(shè)備購買與維護成本高，并且一次性購買的生產(chǎn)線難以升級改造，這是自動化設(shè)施面臨的又一難題。深圳的“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”通過搭建局部自動化模塊，作為靈活的“功能島”執(zhí)行特定功能，并根據(jù)需求組合成?DNA、噬菌體、細菌、真菌等各類生產(chǎn)線。功能島模塊具有靈活、可拓展、針對性強的優(yōu)點，可有力應(yīng)對合成生物學(xué)領(lǐng)域的持續(xù)技術(shù)更新，還可以綜合各種設(shè)備的特點，發(fā)揮系統(tǒng)集成的優(yōu)勢。關(guān)鍵技術(shù)裝備研制遵循“紅藍軍路線”，兼顧自主創(chuàng)新與吸收國外先進技術(shù)，推動高端自動化設(shè)備的國產(chǎn)化。

具備醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究能力。為加強與下游應(yīng)用的銜接，結(jié)合深圳市的研究基礎(chǔ)，深圳的“合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”特規(guī)劃有醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究副平臺。該平臺以人工設(shè)計的基因線路改造細胞、細菌或病毒，干預(yù)人體生理病理過程，從而開創(chuàng)突破性生物療法，提升腫瘤、代謝疾病等的診斷、治療和預(yù)防水平。主要包括臨床資源系統(tǒng)、臨床檢測系統(tǒng)、生物制劑研發(fā)制備系統(tǒng)和臨床轉(zhuǎn)化放大系統(tǒng)等。對于醫(yī)學(xué)合成生物學(xué)的聚焦，是深圳設(shè)施的一大特色。