合成生物专家交流会议纪要
1、合成生物学技术与发展趋势
合成生物学是一门跨学科领域，结滥合了工程学、生物学、信息学、数学和计算机科学，通过构建新的生命体来理解科学原理。
合成生物学的基础是中心法则，即遗传信息从 DNA 转录成 RNA，再翻译成蛋白质的过程。合成生物学技术的发展依赖于 DN 滥 A 测序、合成和基因编辑技术，使得科学家能够读取、合成和重写遗传代码。
2、合成生物学在生物制造中的应用
合成生物学在生物制造中主要通过改造微生物，如大肠杆菌和酿酒酵母，使其能够生产特定的化合物，如一三丙二醇和丁二酸。
合成生物学产品包括生物聚合物、生物质原料、农业产品、建筑材料和生物能源等。
合成生物学技术可以大幅度降低生产成本，提高生产效率，并通过使用可再生资源减少对环境的影响。
3、合成生物学的z策与市场动态
合成生物学受到z策支持，被视为未来产业创新发展的重要方向。
合成生物学领域的催化剂包括 AI 蛋白质设计公司的技术进展和国家生物技术和生物制造行动计划的预期发布。
4、合成生物学的商业化案例
合成生物学技术已成功商业化生产出丁二酸、L 乳酸、L 丙氨酸等产品，并且在全球范围内建立了产业化生产线。
商业化成功的产品通过提高转化率、生产速率和产量来降低成本，与传统化工路线相比具有竞争优势。
5、合成生物学的技术挑战与未来方向
合成生物学面临的挑战包括提高菌种的生产效率、优化发酵工艺以及降低生产成本。未来的发展方向包括利用合成生物学技术改造哺乳动物细胞，用于生产抗体药物和基因治疗病毒载体。
6、合成生物学公司的商业模式与市场表现
合成生物学公司的商业模式包括提供外包服务、开发落地产品和建立生物制造工厂。一些合成生物学公司，如 Amyris 和 Ginkgo Bioworks，已经在市场上取得了一定的成功，但也面临财务亏损和商业模式转换的挑战。
7、合成生物学的研发能力与成本控制
合成生物学公司之间的研发能力差异体现在上游菌种构建的效率和下游发酵工程的优化上。成本控制是合成生物学成功商业化的关键，包括在研发、生产和市场推广各环节的成本管理。
8、合成生物学在化工与医药领域的应用差异
合成生物学在化工应用中主要关注微生物的改造和化合物的生产，而在医药应用中则侧重于改造人类细胞，如 CAR-T 细胞疗法。
会议纪要Q&A
Q：合成生物学领域的突破口和发展趋势是什么？
A：合成生物学领域的重要突破口滥在于利用更廉价和丰富的资源进行转化，如木质素、二氧化碳、油脂以及废塑料等。这些原料在生物塑料、生物纤维、生物橡胶等产品的生产中已经展现出对石油路线的竞争优势。目前，一些产品如 1313 羟基丁酸、丁二酸、异丁醇、异戊醇等已经在小规模市场中具有成本优势。
Q：研究所在合成生物学领域的贡献和战略任务是什么？
A：研究所在引领国家生物制造和合成生物学的发展方面发挥了重要作用，几乎所有上市的产品都是研究所的重要专利转化成果。战略任务是利用可再生资源替代不可再生的石化资源，以解决国家面临的食品安全和能源安全问题。
Q：研究所的主要产品和研发方向有哪些？
A：研究所的主要产品包括苹果酸滥、丁二酸、乳酸、乌尔胺等，这些产品已经实现商业化或中试规模生产。此外，还在研究天然化合物如人参皂苷、天麻素、玫瑰精油、番茄红素等，以及维生素类如维生素 B12、K2、柠檬酸、赖氨酸、谷氨酸等。这些产品的研发与中粮集团等国内研究组合作紧密。
Q：研究所未来的发展规划和合作意向是什么？
A：研究所将继续推进合成生物学领域的研究，特别是在可再生资源替代石化资源方面。同时，研究所也在寻求与国内外研究组的合作，以促进研究成果的转化和应用。目前，研究所已经与中粮集团等企业建立了合作关系，共同开发和优化相关产品。
Q：合成生物如何降低成本和提高效率？
A：合成生物降低成本和提高效率主要通过优化菌种构建和发酵工程。首先，通过提高产品转化率，即原料转化为产品的效率，例如，每吨葡萄糖能生产 1.2 吨的丁二酸，从而降低精氨酸的基本成本。其次，提升生产速率，即单位体积发酵液每小时能生产出的产品量。第三，提高产量，即每升发酵液中产品的浓度，例如，达到每升 120 克以上的水平。通过这三个指标的优化，可以测算出每吨丁二酸的生产成本，并与化工成本进行比较，以评估合成生物途径的竞争力。此外，通过技术深入方法提高菌种的生长速度、产量和耐受性，以及通过优化发酵条件来实现成本降低。
Q：下游工艺放大有哪些难点？
A：下游工艺放大在发酵工程中并没有太多难点，因为这是一个成熟的工程问题，与上游的菌种构建相比，后者涉及更多科学问题和未知因素。发酵工程已有上千年的历史，经验丰富，且大部分问题都已解决。只要拥有经验丰富的发酵工程师团队，工艺放大基本可以成功。不过，放大过程需要一定的成本投入，尤其是在物料成本和发酵失败风险方面。
Q：为什么有些公司尽管拥有多种菌种构建技术却最终倒闭？
A：尽管一些公司拥有多种菌种构建技术，但最终倒闭的原因可能与市场规模、成本竞争和基础设施有关。成功的产品通常是大众化合物，市场规模足够大，如丁二酸至少是百亿级的市场。此外，成本必须足够低以与化工竞争。国内团队之所以能成功，是因为国内发酵领域的良好基础设施和人才队伍。而国外公司在美国、巴西或墨西哥建厂尝试量产时失败，可能是因为在量产阶段遇到了问题。
Q：目前有哪些已知品种相较于传统化工路径已经实现了降本？
A：文中未提供具体品种的信息，但提到了丁二酸作为一个例子，暗示了合成生物技术在某些品种上已经实现了成本降低。
Q：目前合成生物领域中，国内已经量产并在市场上销售的产品有哪些？
A：目前在国内，合成生物领域中已经量产并在市场上销售的产品主要包括凯瑟生物的长链二元酸和生物尼龙。这些产品通过化工途径实现了成本降低，并且已经开始真正的量产、使用和销售。至于羟基丙酸、三羟基丙酸、异丁醇和异戊醇等产品，虽然在中试阶段显示出一定的成本竞争优势，但据我所知，它们尚未真正进入生产和销售阶段。
Q：国内是否有提供类似 Ginkgo Bioworks 外包服务的企业，以及基因合成和菌种构建服务的现状如何？
A：国内有企业如恩和生物，希望提供类似于 Ginkgo Bioworks 的外包服务，包括基因合成和品种构建等一揽子服务。目前，恩和生物正在发展中，尚未上市，也没有公开信息表明他们已经为哪家企业提供了可生产的菌株。此外，基因合成服务在国内已经非常普遍，许多公司如金斯瑞、华大等都能提供此类服务，且价格已经非常低廉。
Q：合成生物领域的生产企业如何获得新品种，以及公司间研发能力的差异主要体现在哪些方面？
A：合成生物领域的生产企业主要通过与研究所和高校合作来获得新品种，例如与北京化工大学等优秀的研究团队合作。公司间研发能力的差异主要体现在上游品种的研发上，而在下游放大和发酵成本方面，每个有能力落地的厂家可能做得都差不多。专利摩擦可能会在精氨酸等多家厂商生产的领域出现。
Q：在中式项目中转化为工贸商的障碍和所需时间是怎样的？
A：在中式项目中转化为工贸商没有障碍，关键在于团队是否具有发酵工程的经验。有经验的团队可以在半年到一年内成功放大项目。主要挑战在于资本资金的投入，以及如何在资金支持下尽量减少试错和失误，控制成本是成功的关键。
Q：合成生物学在化工应用和医药应用方面有什么区别？
A：合成生物学在化工应用方面主要是通过改造微生物如大肠杆菌、酿酒酵母等，将它们变成能够生产特定化合物的细胞工厂。而在医药应用方面，合成生物学的一个典型案例是通过改造人类免疫 T 细胞，使其具有针对肿瘤的特定能力和更强的杀伤能力。技术上两者没有本质区别，主要是改造对象的不同，分别是微生物和人类细胞，产业上则分为化工板块和医药板块。