第四届国际合成生物学&基因与细胞治疗全产业链论坛激辩产业前景

2021年12月1日-2日，第四届国际合成生物学&基因与细胞治疗全产业链论坛在南京召开。九位中外院士、数十位教授与与会的专家型企业家、投资家、医学专家，将围绕产业政策发展趋势、前沿技术、产业化及商业化进程等热点话题进行深入探讨，共促生物科技以及生物经济的繁荣未来。

合成生物学作为近年来关注度最高的生物学范畴，逐渐成为产业界及资本界竞相追逐的对象，而基因与细胞工程技术作为合成生物学在应用端的实践成果，同时也作为一种新型医疗手段，也逐步走向舞台中央，成为近年来发展最为迅猛的领域之一，或将全面改写疾病治疗的格局。故会议围绕合成生物学的技术革新与应用前景、基因与细胞治疗领域的前沿技术与行业前景等进行展望。金斯瑞轮值CEO柳振宇博士表示，“生物科技已成为引领未来的划时代行业。我们正在经历最好的时代，机遇与挑战共存，未来由我们引领，甚至定义。金斯瑞连续多年举办合成生物学及细胞与基因治疗产业论坛，就是希望能与业内人士相聚一堂，共话未来，让合成生物学、基因与细胞治疗、生物科技，为社会为人类创造更大的价值。”

合成生物学作为21 世纪生物学的新兴学科，给生物技术产业带来了巨大的变革，成为可以改变世界的十大新技术之一，其发展已引起科学界和政府的高度重视。自2011年开始，我国已在规划和部署合成生物学研究计划，工作重点在元器件库、化学品与材料（包括药品和天然化合物）的合成、肿瘤诊治、微生物和植物抗逆、生物固氮等研究。可以预见，合成生物学研究将对国家的经济和社会发展带来重大意义。

不同于其他传统生命科学，合成生物学是以系统生物学的研究为基础，具有“工程学本质”，使用“问题导向”和“自下而上”的工程化设计思路，构建标准化的元器件和模块，改造已存在的天然系统以获得具有新功能的生物体系，或者从头合成全新的人工生物体系。目前，人们已经在青蒿素、紫杉醇和丁醇等化合物的生物合成上取得了重要进展。

近些年，随着基因编辑技术和组装技术的飞速发展，人们可以精确的对基因组进行编辑，并成功合成了支原体基因组、噬菌体基因组和酵母基因组。相信在不久的将来，合成生物学将对人们赖以生存的医疗、化学品合成（天然产物、能源）等领域产生重要的意义。

合成生物学的发展历程

20世纪90年代初，测序技术的发展和信息技术的引入，使DNA自动测序仪在人类基因组计划中得到应用。随着大规模基因组测序技术和序列分析方法的成熟，科学研究进入基因组时代，大量的研究结果为合成生物学的产生奠定了基础。由于新技术的出现，又促进了转录组学、蛋白质组学和代谢组学等的产生和发展。这一切又催生了一系列新兴交叉学科，如生物信息学和系统生物学等。2000年，E.Kool重新定义“合成生物学”为基于系统生物学的遗传工程，从基因片段、人工碱基DNA分子、基因调控网络与信号转导路径到细胞的人工设计与合成，类似于现代集成型建筑工程。

迄今为止，合成生物学大体经历了几个重要时期。创建时期（2000—2003年）：基因线路工程的建立及其在代谢工程中的成功运用。扩张和发展期（2004—2007年）：工程技术进步比较缓慢。快速创新和应用转化期（2008—2013年）：合成生物学领域飞速发展，基因组编辑技术突飞猛进。全面提升期（2014-至今）：将基因编辑技术与生物医药大数据相结合，全面推进合成生物学进展。

合成生物学的产业发展

近年来，合成生物学产业百花齐放，全球范围内大量初创公司如雨后春笋般出现，也带动了资本市场对这一创新浪潮的关注。据 SynBioBeta统计，2016 年全球合成生物学概念的投资总额不到 20 亿美元，2020 年该数值达到了 78 亿美元，并且近80家合成生物学公司完成上市。

合成生物学产业生态覆盖面庞大，不同技术和产业落地方向多元，且都有相当的市场规模。基于此，可以将整个合成生物学产业分为大致的上、中、下游。其中，上游开发使能技术，包括DNA/RNA 合成、测序与组学，以及数据相关的技术、产品和服务；中游是对生物系统和生物体进行设计、开发的技术平台；下游是涉及人类衣食住行方方面面的应用开发和产品落地，如图3所示。合成生物学公司不会仅局限于某一个层次，需要有打通从研发到产品落地整个产业链的过硬实力，确保自身竞争力。

合成生物学的最新研究进展

目前，合成生物学在能源、健康、材料等方面均取得了很大的应用。

在医疗领域，将合成生物学应用在肿瘤治疗领域的关注度不断升温，已在药物递送、设计非免疫细胞杀伤肿瘤细胞等方面取得了一些突破性进展。

特别值得一提的是其在CAR-T治疗方法上的作用。众所周知，CAR-T在根除血液系统恶性肿瘤方面取得了巨大的成功，利用 CAR 构建的 T 细胞是迄今为止最有前途的基于细胞的治疗方法。然而，CAR-T的研究虽然很有应用前景，但是这种方法由于肿瘤特异性单一抗原的稀缺性而受到限制，且靶向抗原也往往存在于癌旁组织中，可能会引起危及生命的不良反应。增强CAR-T活性的有效方法，就需要对其利用合成生物学的技术进行工程设计，使其被组合抗原激活。《细胞》杂志上的一项研究中，Leonardo Morsut和Kole T. Roybal等人设计了一个组合激活的 T 细胞电路，其中一个抗原的合成 Notch 受体诱导另一个抗原的 CAR 的表达。这些双受体和门 T 细胞只有在双重抗原肿瘤细胞存在的情况下才能被武装和激活。这种双受体电路为更广泛的肿瘤免疫识别打开了大门。  

大健康产业作为“永不衰落的朝阳产业”，已成为各地竞争最为激烈的战略制高点。金斯瑞所在的南京市，近年来已出台一系列文件，并充分发挥南京科技创新资源和产业政策优势，全力打造国际领先、国内最有竞争力和影响力的新医药与生命健康产业地标。同时，自去年开始，南京市从顶层设计切入，深入实施八大产业链“链长制”，其中的新医药与生命健康产业链就由市主要领导挂帅出任“链长”。在区位、人才、研发等多重优势的“加持”下，南京市正向着“全省第一、全国前三”的目标挺进，西晋时的“建康”城，正在崛起为一座名副其实的“健康城”。

作为南京市培育的极具竞争力的创新型领军企业的典型代表，金斯瑞凭借其在合成生物学的研究与开发能力上的深厚的学术与产业累积，现已建立起四大平台：生命科学服务及产品平台、生物医药合同研发生产（CDMO）平台、细胞治疗平台及工业合成生物产品平台。目前，金斯瑞在全球拥有超过5000名员工，业务营运范围覆盖全球100多个国家和地区，为10余万客户提供优质、便捷、可靠的服务与产品。