合成生物學(xué)工程化平臺(tái)的未來展望

如同?19?世紀(jì)快速發(fā)展的合成化學(xué)一樣，合成生物學(xué)技術(shù)是一項(xiàng)能夠創(chuàng)造財(cái)富增長新紀(jì)元的工程化技術(shù)與科學(xué)的融合。它對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的沖擊力將是革命性的，目前已經(jīng)成為生命科學(xué)的最前沿和戰(zhàn)略制高點(diǎn)。合成生物學(xué)工程化平臺(tái)設(shè)施的建設(shè)，將可能為人類面臨的醫(yī)療、能源和環(huán)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(chǎn)和生活方式。

工程化平臺(tái)自身發(fā)展方面。2018?年?6?月，來自全球各地?15?家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的代表在倫敦參加了“全球生物鑄造廠會(huì)議”。與會(huì)代表認(rèn)為，生物鑄造廠當(dāng)前普遍面臨著相同的挑戰(zhàn)，包括昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)費(fèi)用和運(yùn)營人員的費(fèi)用，缺乏通用的設(shè)施軟硬件標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享機(jī)制，生物元件材料難以跨國共享，潛在用戶對(duì)自動(dòng)化設(shè)施缺乏了解等。因此，合成生物學(xué)工程化平臺(tái)的未來發(fā)展趨勢(shì)包括：①組成聯(lián)盟，研發(fā)通用的操作系統(tǒng)、自動(dòng)化協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)行業(yè)整體發(fā)展；②完善法律工具，如跨國、跨機(jī)構(gòu)的材料轉(zhuǎn)移協(xié)議、知識(shí)產(chǎn)權(quán)共享協(xié)議等，為實(shí)驗(yàn)材料的共享降低成本，避免重復(fù)研發(fā)；③圍繞自動(dòng)化設(shè)施提供云端服務(wù)，擴(kuò)大用戶群體，特別是中小企業(yè)用戶；④加強(qiáng)國際自動(dòng)化設(shè)施之間的協(xié)同，如共同承擔(dān)國際大科學(xué)計(jì)劃的研究任務(wù)，相互分擔(dān)調(diào)配任務(wù)，與耗材供應(yīng)商共同協(xié)商定價(jià)等。

圍繞工程化平臺(tái)的制度創(chuàng)新方面。建議：①明晰工程化平臺(tái)及其主管機(jī)構(gòu)的定位，應(yīng)當(dāng)以重大科技任務(wù)攻關(guān)和國家大型科技基礎(chǔ)設(shè)施為主線，通過跨學(xué)科、大協(xié)作、高強(qiáng)度支持，聚焦國家長遠(yuǎn)目標(biāo)和重大需求，開展戰(zhàn)略性、前瞻性、基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、集成性科技創(chuàng)新，突破世界前沿的重大科學(xué)問題，率先掌握能形成先發(fā)優(yōu)勢(shì)、引領(lǐng)未來發(fā)展的顛覆性技術(shù)。②必須要有高位勢(shì)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理機(jī)構(gòu)，保障平臺(tái)體系的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。③賦予依托機(jī)構(gòu)高度的自主權(quán)，政府層面負(fù)責(zé)管理工程化平臺(tái)的設(shè)立、預(yù)算和評(píng)估，具體的科研、人事、財(cái)務(wù)等管理應(yīng)該給予依托機(jī)構(gòu)充分的自主權(quán)，保障其在學(xué)術(shù)和具體事務(wù)管理上的獨(dú)立性和靈活性。④建立健全科學(xué)評(píng)價(jià)和監(jiān)督機(jī)制，建立包含理事會(huì)評(píng)價(jià)、第三方同行評(píng)價(jià)、內(nèi)部學(xué)術(shù)委員會(huì)評(píng)價(jià)、課題組自我評(píng)價(jià)等不同層級(jí)、不同形式的定期評(píng)價(jià)機(jī)制，以保證科研工作的方向、水平和質(zhì)量。⑤健全創(chuàng)新鏈條，新成果的發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化由不同主體各司其職，打通從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的路徑。⑥充分發(fā)揮中國科學(xué)院在天津、上海、深圳等地合成生物學(xué)領(lǐng)域集團(tuán)軍優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步建立核心集聚與開放協(xié)同的創(chuàng)新機(jī)制，組織產(chǎn)業(yè)前沿引領(lǐng)技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新，強(qiáng)化技術(shù)擴(kuò)散與轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，形成更加完善的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。

未來，隨著合成生物學(xué)工程化平臺(tái)的發(fā)展成熟，生物設(shè)計(jì)、制造、測試周期和成本將會(huì)被大幅壓縮。研究人員有望最終掌握基因線路的設(shè)計(jì)原理，從而將生物設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造過程變成工程設(shè)計(jì)問題。人們將可以通過對(duì)生物的操縱，獲取新知識(shí)，以及制造新材料、新器件、新系統(tǒng)和新生命。（作者：崔金明，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院；張炳照，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院；馬迎飛，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院；傅雄飛，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院；王猛，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所；劉陳立，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院?！吨袊茖W(xué)院院刊》供稿）