深圳特区报|这座合成生物领域超级工厂就藏在深圳

位于光明科学城的深圳合成生物研究重大科技基础设施

合成生物大设施不仅是基础研究的“加速器”，更是产业创新的“反应池”。截至目前，该设施涵盖逾百种标准化自动化工艺，已构建包括智能化设计、高通量构建和多模态检测的全链条技术服务矩阵，2025年服务117家研究型高校、科研院所及企业。更重要的是，在其赋能下，深圳对合成生物产业形成强劲磁吸效应，吸引大批合成生物初创企业集聚。这座设施正以其独特的“深圳模式”，破解从科研到产业的“死亡谷”难题，锻造一条“产业科技互促双强”的崭新路径。

合成生物大设施由深圳市发展和改革委员会批复立项，中国科学院深圳先进技术研究院牵头，联合深圳市第二人民医院、深圳华大生命科学研究院共同建设。

传统生物技术研发，重度依赖科研人员的“手工劳动”，效率低、通量小、结果波动大。合成生物大设施的核心突破，在于将工程化的“标准化”与“自动化”理念引入生命科学，构建了覆盖“设计—构建—测试—学习”（DBTL）全流程的智能平台。其首要价值，是为企业提供“交钥匙”式的深度定制研发服务。

“合成生物大设施以‘按需定制’的研发服务为企业打通技术产业化的‘最后一公里’，让创新成果快速落地为市场产品。”中国科学院深圳先进技术研究院院长、大设施首席科学家刘陈立说。

摆在深圳市金新农科技股份有限公司研发团队面前的，是一个困扰全球养猪业数十年的难题——猪蓝耳病（PRRSV）。传统疫苗保护力有限，病毒变异快，病猪发热、厌食、不长肉，每年造成巨大经济损失。公司亟须开发一种更安全、更高效的新型疫苗，但依靠自身实验室进行海量筛选，无异于大海捞针，耗时数年也未必能成。

转机出现在与合成生物大设施的合作中。2025年，金新农联合大设施开展了联合研发，利用其高通量、自动化、标准化平台，构建动物疫苗优化平台，解决疫苗优化难的核心技术难题。

“疫苗原型株的筛选周期较以往缩短3—5倍，此前以年为单位，现在三五个月就能出成果。这不仅大幅降低研发成本，更助力企业抢占市场先机。”金新农副董事长张国南表示，合成生物大设施达到了全球先进水平，可根据企业的不同要求进行柔性化处理。

企业无需投入巨资自建高端实验室，也无需耗时组建庞大团队，只需提出明确的产业痛点，大设施的科学与工程团队便能量身打造自动化实验方案，并负责执行到底。这是一种从“企业出题”到“设施解题”的精准赋能。

合成生物设施平台运营中心主任李楠告诉记者，从为精细化工龙头企业高效优化工业酶制剂，到为顶尖医院定制开发微生物组样本自动化分析方案以服务其大型队列研究，这种“深度定制、全程包干”的模式，正成为解决产业共性技术瓶颈的利器。数据显示，在设施的产业用户中，这类需求明确的创新型企业占比达三成。

合成生物大设施功能岛

如果说定制化研发是精准的“点对点”赋能，那么深圳在合成生物领域更宏大的布局，是构建一个让基础研究、技术开发与产业应用“零距离”互动、无缝衔接的创新生态。合成生物大设施正是这个生态的核心枢纽与能力基座。

早期的深圳探索是生动的“楼上楼下”模式：在深圳市工程生物产业创新中心，楼上研究院做原始创新，楼下企业进行孵化转化。物理距离的拉近极大加速了成果溢出。

而合成生物大设施的建成与开放，将这种融合推向了“研产一体”的更高阶段——它不仅仅是空间的毗邻，更是研发能力、工程化平台与产业需求的系统性整合。

在森瑞斯生物科技（深圳）有限公司的实验室里，如何高效生产高纯度角鲨烯曾是关键一役。角鲨烯是高端疫苗不可或缺的佐剂，传统做法从濒危鲨鱼肝脏中提取，既不环保也不可持续。森瑞斯创始人罗小舟立志用合成生物学方法解决这一难题：改造酵母作为“细胞工厂”，用糖等廉价碳源发酵来生产。

然而，角鲨烯在细胞内的合成途径异常复杂，涉及20多个酶，合成步骤长达18个以上。传统实验室需3年以上才能完成菌株筛选，周期漫长且成本高昂。

合成生物大设施提供了破局的关键。森瑞斯以专属合作的形式，深度接入大设施的自动化高通量平台。在这里，大设施的DBTL循环体系仅用3个月就完成了高产菌株构建。更贴心的是，独立实验空间保障了核心菌株的保密性，工程师可随时入驻调试参数。

如今，森瑞斯成功实现了高纯度角鲨烯的规模化发酵生产，成本大幅降低，并成功打入默克等全球顶级药企的供应链，成为中国合成生物企业进军国际市场的标杆。

这个案例深刻诠释了“深度融合”的内涵：合成生物大设施不再是简单的设备租赁平台，而是以“联合研发伙伴”身份，深度嵌入企业的核心创新链。其背后，是深圳通过相关政策，主动引导企业与重大设施结对攻关，将科技资金精准滴灌到产学研协同的关键环节，形成了“用户需求+设施能力+政策引导”的强力闭环。

赋能产业解决“今天”的难题，同时也在夯实“明天”引领全球的基础。合成生物大设施的目标，是成为具有国际竞争力的新型基础设施与技术支撑平台，推动中国生物制造从模仿、跟随，迈向并跑乃至引领。

这首先体现在其对基础研究“无人区”的强有力支撑上。中国科学院深圳先进技术研究院金帆团队的两项突破性科研成果，是绝佳注脚。团队依托大设施的自动化实验平台，以前所未有的高通量和精准定量方式，破解了细菌信号传递极限和“解码”新机制，相关成果连续发表于顶级期刊《自然·物理》。

“没有这个自动化平台，研究团队就无法获取如此海量、标准化的单细胞定量数据，理论模型的验证周期将会非常漫长。”金帆团队表示。这类基础突破，为未来理性设计人工细胞、编程生命功能提供了全新的底层逻辑和工具箱。

这种“大设施驱动科研范式变革”的模式，正在全球科技前沿竞争中获得回响。合成生物大设施产生的标准化、高质量大数据流，是训练生物领域下一代AI模型的宝贵“原料”。一位与大设施合作的北京顶尖科研团队负责人坦言，他们之所以选择深圳，正是看中了这里能为其前沿蛋白设计研究产生规模化、标准化的实验数据集，这在其他单位“几乎无法系统性实现”。

从更高维度看，合成生物大设施与国家生物制造产业创新中心（中试平台）紧密衔接，与定量合成生物学全国重点实验室、深圳合成生物学创新研究院、深圳理工大学合成生物学院等创新单元，在光明科学城共同构成了“基础研究+技术攻关+成果转化+科技金融+人才支撑”的全过程创新生态链。这条链路的逻辑日益清晰：以合成生物大设施为代表的重大科技基础设施，持续催生源头创新，并通过高效的生态网络快速转化为关键技术；这些技术赋能企业，抢占产业制高点；市场的成功与反馈，又反过来滋养和指引更前瞻的基础研究，形成强大的正向循环。

深圳合成生物产业集群能汇聚超370家企业，吸引全国近半数新增相关企业落户，其强大磁吸力，得益于这一以重大科技基础设施为硬核驱动的、充满活力的创新生态。从这里出发，深圳正从学习运用“合成生物”这一新工具，迈向主动参与定义未来“生物制造”的新规则、新标准。这座“生命铸造工厂”，最终铸造的将是产业科技互促双强的中国范式，以及在新质生产力竞赛中的领先身位。

合成生物大设施自动化实验平台

合成生物，是以基因工程、系统生物学、计算机工程等多学科为基础，采用工程化的设计理念，对生物体遗传物质进行设计、改造乃至全新合成，从而打破物种界限，创造人工生命体，应用于医药、能源、化工、农业、环境等多个领域，集低碳、可持续、低成本等多优势于一体。