全球主要地区合成生物学发展动态及特点是什么？

全球各国加快战略布局及政策支持，驱动合成生物研究及应用深入。

1.美国：基础研究和前沿研发领先全球，完善的技术交易市场

自Herbert Boyer和Stanley Cohen首次开展基因工 程实验的近50年来，美国已经成为世界的生物技术强 国，合成生物学的产业主体主要聚焦于生物制药、生 物医疗、生物制剂、生物能源与生物平台五大领域， 所产生的基于生物的经济（也就是生物经济）仅在 2016年便带来了价值近9600亿美元的经济活动，大 约占美国GDP的5%，促进了私人企业和繁荣创业生 态系统的成长。

由于在合成生物学领域起步较早且前期投入较大，美 国在基础研究和人才培养方面全球领先。在基础研究 领域，美国在合成生物学论文发文的总量常年占据首 位，约占全球总量的33%。截至2021年，美国在合 成生物学领域的专利家族数量占全球总量59%，是合 成生物学领域最主要的技术来源国家。合成生物学的 特点之一是知识密集型，需要产学研紧密结合。在美 国，以Ginkgo Bioworks、Zymergen和Amyris为代表的众多合成生物学企业与麻省理工学院、加州大学 等合成生物学研究中心关系密切，公司的创始人和核 心成员主要都毕业于上述院校。

同时，美国拥有更完善的阶段性技术的交易市场。 基于合成生物产业化涉及要素多、周期长和投入高 的特点，阶段性技术交易市场既可以让早期研发 投入获得回报，又给其他企业提供了获得持续研 发、分享回报的机会，直至生产企业接手实现产业 化。这种机制给合成生物学领域平台服务型企业提 供了良好的发展土壤，Ginkgo Bioworks正是在 此背景下发展壮大的，整合基因工程、自动化、人 工智能等前沿科技，加快生物技术产业化。另外， 美国在生物医药的产业配套更为完善，辅以更为先 进的医药监管体系，使得面向医药应用的合成生物 产业拥有更宽广的发展空间，代表有如Amyris、 Precigen等公司。

2.中国：生物制造业拥有强大的产业基础和配套的工业体系

与美国形成鲜明对比的是，我国在生物制造上拥有强 大的产业基础和配套的工业体系，合成生物学产业技 术基本都被运用到了化学和化工相关的行业。在生物 发酵方面，我国是发酵大国，也正在迈向发酵强国， 具备产业和成本的优势。据统计，我国发酵品年总 产量超过3,000万吨，稳居全球第一，占据了全球约 70%的发酵产能，在氨基酸、有机酸和维生素等大宗 生物发酵制品的产量上全球领先。在产物分离纯化方 面，国内深厚的化工基础可以更好地帮助企业高效低 成本地进行产物的提纯工艺开发。以上均为合成生物 学技术从实验室到产业化的快速落地提供了坚实的基 础，同时也是国内合成生物学龙头企业得以拥有成熟 产品和稳定营收的重要原因。

技术壁垒主要在基础技术、核心设备上。在生物催化 剂创制等基础技术领域的创新能力有待加快提升，在 核心菌种和关键酶的知识产权上受制于人，存在着前 期投入大、资源分散、缺乏人才、成果转化率低等问 题，使得国内微生物制造产业在国际市场缺乏竞争 力。现阶段，我国微生物制造的核心装备支撑系统仍 与先进国家有着巨大的差距，缺乏基于大数据、人工 智能等技术的微生物反应器、过程传感检测、生物技 术软件工程等为核心的装备支撑系统。

虽然中国起步较晚，但有望凭借国内强大的制造业基 础、较低人力成本以及科研上后发迅猛之势，快速追 赶美国，实现并驾齐驱的局面。