光明科学城合成生物大设施助力多国协同攻关

　　5月26日，由中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立研究员领衔，联合中国、日本、韩国、新加坡、马来西亚、泰国亚洲六国100余个实验室，在《自然·生物技术》发布亚洲首个合成细胞十年技术路线图。

　　该成果聚焦人工合成单细胞生命前沿方向，明确亚洲十年攻关路径，梳理四大核心挑战、制定分阶段目标，是我国参与全球基础前沿创新、率先提出原创技术路线的生动范例。

　　此次技术路线图，彰显了我国前沿科技建制化攻关能力，为亚洲合成细胞协同创新提供蓝图，实现该领域从零散探索到系统整合的跨越，助力合成生物学、人工智能与生物制造深度融合。位于光明区的深圳合成生物研究重大科技基础设施（简称“合成生物大设施”），为该项目提供了强力支撑。

　　直面基础研究“无人区”

　　破解全球科研瓶颈

　　人工自下而上构建单细胞生命，是生命科学最前沿、最具难度的探索，是人类掌握生命底层规律的关键。欧美多国已布局相关研究，但功能模块整合为完整活性细胞的难题，仍是全球共性技术瓶颈。亚洲各国虽各有技术优势，但长期缺乏协同、难以形成合力。

　　定量合成生物学为破局提供核心理论支撑，让生命科学从定性观察升级为可算、可测、可预测的定量科学，为合成细胞系统化构建提供核心依据。

　　2023年，刘陈立牵头成立亚洲合成细胞联盟。团队明确研发四大核心挑战：代谢连续性不足、核糖体自主再生难题、模块设计规则缺失、时空调控机制复杂。

　　针对核心难题，技术路线图创新提出跨境共享、标准统一的新型科研范式，搭建以AI生物铸造厂为核心的跨国协作体系，形成闭环研发循环。同时融合黑白箱模型、开展高通量功能筛选，破解模块互作难题，构建全新研发方法体系。

　　技术路线图设立十年两阶段研发目标。第一阶段构建原始细胞（ProtoCell），搭建稳定细胞结构与最小基因组，实现核心蛋白与代谢物自主合成；第二阶段研发自主细胞（AutoCell），实现核糖体自主再生，达成10次以上连续生长分裂，具备环境演化与群体行为能力，真正实现细胞自主存活与迭代。

　　集合区域优势

　　搭建亚洲国际合作网络

　　亚洲各国合成细胞研究优势互补、各有所长：中国搭建规模化研发体系，日本深耕核心生命系统重构，韩国、新加坡领跑AI建模与自动化DNA合成。此前区域力量分散，缺乏统一协作机制。

　　值得关注的是，技术路线图的绘制以及亚洲共识的背后离不开合成生物大设施的支持。这座总投资超7亿元的“超级工厂”配备高通量设备，搭建了面向生物元件、基因网络、合成细胞等合成生物系统的多维度智能产线，在人工智能驱动下，可全自动完成研究流程，实现合成生物系统的远程定制、云端设计和规模化生产。

　　2024年12月，合成生物大设施正式启用，对基础研究“无人区”提供了强有力支撑，其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，把传统依赖科研人员“手工劳动”的试错研究，转变为高通量、可重复的DBTL循环，为大规模系统整合与跨国标准互认奠定了物理基础。

　　前沿科研理论与技术体系的突破，根植于光明科学城深厚的合成生物产业创新沃土。光明科学城3平方公里“生物制造环”，集聚重大科技基础设施、顶尖高校、科研院所及百余家合成生物企业，依托独创的“楼上创新、楼下创业”垂直融合模式，构建起涵盖原始创新、概念验证、小试中试、转化生产、场景应用的全生命周期产创融合生态。凭借顶尖人才集聚、完善的政策资金支撑与闭环产创体系，这里实现了创新链、产业链、资金链、人才链深度融合，是国内合成生物产业资源高度密集、创新活力强劲的重要区域，持续赋能区域合成生物新质生产力落地转化、迭代升级。