深圳藏不住了，30萬億美元市場，全球首個“超級工廠”來了 |深商

這座合成生物領域超級工廠就藏在深圳

走進深圳光明科學城的深圳合成生物研究重大科技基礎設施（以下簡稱“合成生物大設施”），時間有了新的刻度。

在這里，北京某科研機構研究人員過去需要埋頭苦干兩周進行20個蛋白的突變—純化—功能測試的實驗，如今被機器人接管，在相同條件下即可完成超過4000個蛋白的完整流程。這不是簡單的效率提升，而是一場研發范式的深刻革命。自2017年啟動布局，2024年12月正式開放運行，這座設備總投資超7億元的“超級工廠”已從藍圖變為現實，成為全球首個自動化、標準化、高通量的合成生物研究公共平臺。

位于光明科學城的深圳合成生物研究重大科技基礎設施

合成生物大設施不僅是基礎研究的“加速器”，更是產業創新的“反應池”。截至目前，該設施涵蓋逾百種標準化自動化工藝，已構建包括智能化設計、高通量構建和多模態檢測的全鏈條技術服務矩陣，2025年服務117家研究型高校、科研院所及企業。更重要的是，在其賦能下，深圳對合成生物產業形成強勁磁吸效應，吸引大批合成生物初創企業集聚。這座設施正以其獨特的“深圳模式”，破解從科研到產業的“死亡谷”難題，鍛造一條“產業科技互促雙強”的嶄新路徑。

定制研發 精準賦能企業技術產業化

合成生物大設施由深圳市發展和改革委員會批復立項，中國科學院深圳先進技術研究院牽頭，聯合深圳市第二人民醫院、深圳華大生命科學研究院共同建設。

傳統生物技術研發，重度依賴科研人員的“手工勞動”，效率低、通量小、結果波動大。合成生物大設施的核心突破，在于將工程化的“標準化”與“自動化”理念引入生命科學，構建了覆蓋“設計—構建—測試—學習”（DBTL）全流程的智能平臺。其首要價值，是為企業提供“交鑰匙”式的深度定制研發服務。

“合成生物大設施以‘按需定制’的研發服務為企業打通技術產業化的‘最后一公里’，讓創新成果快速落地為市場產品。”中國科學院深圳先進技術研究院院長、大設施首席科學家劉陳立說。

擺在深圳市金新農科技股份有限公司研發團隊面前的，是一個困擾全球養豬業數十年的難題——豬藍耳病（PRRSV）。傳統疫苗保護力有限，病毒變異快，病豬發熱、厭食、不長肉，每年造成巨大經濟損失。公司亟須開發一種更安全、更高效的新型疫苗，但依靠自身實驗室進行海量篩選，無異于大海撈針，耗時數年也未必能成。

轉機出現在與合成生物大設施的合作中。2025年，金新農聯合大設施開展了聯合研發，利用其高通量、自動化、標準化平臺，構建動物疫苗優化平臺，解決疫苗優化難的核心技術難題。

“疫苗原型株的篩選周期較以往縮短3—5倍，此前以年為單位，現在三五個月就能出成果。這不僅大幅降低研發成本，更助力企業搶占市場先機。”金新農副董事長張國南表示，合成生物大設施達到了全球先進水平，可根據企業的不同要求進行柔性化處理。

企業無需投入巨資自建高端實驗室，也無需耗時組建龐大團隊，只需提出明確的產業痛點，大設施的科學與工程團隊便能量身打造自動化實驗方案，并負責執行到底。這是一種從“企業出題”到“設施解題”的精準賦能。

合成生物設施平臺運營中心主任李楠告訴記者，從為精細化工龍頭企業高效優化工業酶制劑，到為頂尖醫院定制開發微生物組樣本自動化分析方案以服務其大型隊列研究，這種“深度定制、全程包干”的模式，正成為解決產業共性技術瓶頸的利器。數據顯示，在設施的產業用戶中，這類需求明確的創新型企業占比達三成。

合成生物大設施功能島

深度融合 構建產研一體的創新生態

如果說定制化研發是精準的“點對點”賦能，那么深圳在合成生物領域更宏大的布局，是構建一個讓基礎研究、技術開發與產業應用“零距離”互動、無縫銜接的創新生態。合成生物大設施正是這個生態的核心樞紐與能力基座。

早期的深圳探索是生動的“樓上樓下”模式：在深圳市工程生物產業創新中心，樓上研究院做原始創新，樓下企業進行孵化轉化。物理距離的拉近極大加速了成果溢出。

而合成生物大設施的建成與開放，將這種融合推向了“研產一體”的更高階段——它不僅僅是空間的毗鄰，更是研發能力、工程化平臺與產業需求的系統性整合。

在森瑞斯生物科技（深圳）有限公司的實驗室里，如何高效生產高純度角鯊烯曾是關鍵一役。角鯊烯是高端疫苗不可或缺的佐劑，傳統做法從瀕危鯊魚肝臟中提取，既不環保也不可持續。森瑞斯創始人羅小舟立志用合成生物學方法解決這一難題：改造酵母作為“細胞工廠”，用糖等廉價碳源發酵來生產。

然而，角鯊烯在細胞內的合成途徑異常復雜，涉及20多個酶，合成步驟長達18個以上。傳統實驗室需3年以上才能完成菌株篩選，周期漫長且成本高昂。

合成生物大設施提供了破局的關鍵。森瑞斯以專屬合作的形式，深度接入大設施的自動化高通量平臺。在這里，大設施的DBTL循環體系僅用3個月就完成了高產菌株構建。更貼心的是，獨立實驗空間保障了核心菌株的保密性，工程師可隨時入駐調試參數。

如今，森瑞斯成功實現了高純度角鯊烯的規模化發酵生產，成本大幅降低，并成功打入默克等全球頂級藥企的供應鏈，成為中國合成生物企業進軍國際市場的標桿。

這個案例深刻詮釋了“深度融合”的內涵：合成生物大設施不再是簡單的設備租賃平臺，而是以“聯合研發伙伴”身份，深度嵌入企業的核心創新鏈。其背后，是深圳通過相關政策，主動引導企業與重大設施結對攻關，將科技資金精準滴灌到產學研協同的關鍵環節，形成了“用戶需求+設施能力+政策引導”的強力閉環。

源頭創新 從支撐“追趕”到引領“造物”

賦能產業解決“今天”的難題，同時也在夯實“明天”引領全球的基礎。合成生物大設施的目標，是成為具有國際競爭力的新型基礎設施與技術支撐平臺，推動中國生物制造從模仿、跟隨，邁向并跑乃至引領。

這首先體現在其對基礎研究“無人區”的強有力支撐上。中國科學院深圳先進技術研究院金帆團隊的兩項突破性科研成果，是絕佳注腳。團隊依托大設施的自動化實驗平臺，以前所未有的高通量和精準定量方式，破解了細菌信號傳遞極限和“解碼”新機制，相關成果連續發表于頂級期刊《自然·物理》。

“沒有這個自動化平臺，研究團隊就無法獲取如此海量、標準化的單細胞定量數據，理論模型的驗證周期將會非常漫長。”金帆團隊表示。這類基礎突破，為未來理性設計人工細胞、編程生命功能提供了全新的底層邏輯和工具箱。

這種“大設施驅動科研范式變革”的模式，正在全球科技前沿競爭中獲得回響。合成生物大設施產生的標準化、高質量大數據流，是訓練生物領域下一代AI模型的寶貴“原料”。一位與大設施合作的北京頂尖科研團隊負責人坦言，他們之所以選擇深圳，正是看中了這里能為其前沿蛋白設計研究產生規模化、標準化的實驗數據集，這在其他單位“幾乎無法系統性實現”。

從更高維度看，合成生物大設施與國家生物制造產業創新中心（中試平臺）緊密銜接，與定量合成生物學全國重點實驗室、深圳合成生物學創新研究院、深圳理工大學合成生物學院等創新單元，在光明科學城共同構成了“基礎研究+技術攻關+成果轉化+科技金融+人才支撐”的全過程創新生態鏈。這條鏈路的邏輯日益清晰：以合成生物大設施為代表的重大科技基礎設施，持續催生源頭創新，并通過高效的生態網絡快速轉化為關鍵技術；這些技術賦能企業，搶占產業制高點；市場的成功與反饋，又反過來滋養和指引更前瞻的基礎研究，形成強大的正向循環。

深圳合成生物產業集群能匯聚超370家企業，吸引全國近半數新增相關企業落戶，其強大磁吸力，得益于這一以重大科技基礎設施為硬核驅動的、充滿活力的創新生態。從這里出發，深圳正從學習運用“合成生物”這一新工具，邁向主動參與定義未來“生物制造”的新規則、新標準。這座“生命鑄造工廠”，最終鑄造的將是產業科技互促雙強的中國范式，以及在新質生產力競賽中的領先身位。

合成生物大設施自動化實驗平臺

名詞解釋

合成生物，是以基因工程、系統生物學、計算機工程等多學科為基礎，采用工程化的設計理念，對生物體遺傳物質進行設計、改造乃至全新合成，從而打破物種界限，創造人工生命體，應用于醫藥、能源、化工、農業、環境等多個領域，集低碳、可持續、低成本等多優勢于一體。

建設歷程

●2017年5月

列入《深圳市十大重大科技基礎設施實施方案》優先啟動項目

●2019年1月

設施所在的“光明科學城”開工建設

●2019年6月

合成生物設施企業用戶顧問委員會成立大會

●2021年1月

光明科學城啟動區項目主體結構全面封頂

●2022年3月

在臨時場地卓宏大廈6樓完成DNA組裝與核酸提取島的搭建

●2022年7月

首臺大型設備入場

●2023年7月

搬遷至光明科學城啟動區

●2024年12月

啟動運行

中國合成生物制造路在何方？

專家建議——攻克底層核心技術 構建自主生態系統

合成生物學被認為是第三次生物技術革命，合成生物制造是推動生物經濟的重要力量，預計未來20年內將創造30萬億美元經濟價值，占全球制造業的三分之一。

目前，中美歐形成三足鼎立態勢，許多國家和機構都在投資合成生物制造領域，包括化工制藥企業在內的眾多企業開始布局合成生物制造。

比美國為例，在合成生物制造領域的投入是一個全方位、多層次的國家戰略體系：在資金上，以國家安全和能源獨立為核心驅動，同時確保基礎研究的持續供給；在政策上，通過連續發布路線圖和立法，為未來10—20年的發展繪制了清晰的藍圖；在執行上，通過白宮牽頭下的跨部門協作，將戰略目標分解到各個經濟和社會領域，確保技術能夠迅速從實驗室走向市場和國家安全應用。

在中國，天津、上海、深圳等地是國內合成生物學研究的主要陣地。近年來，深圳的發展尤為迅速，國內首個合成生物學創新研究院、全球首個合成生物重大科技基礎設施等均落地深圳，已經聚集大量優秀青年人才和一批合成生物初創企業。

合成生物制造在我國面臨什么挑戰？清華大學化工系教授李春認為，我國成功建立了全球領先的制造產能和科研產出規模，但在決定長期競爭力的底層技術、核心數據和工具上依然脆弱。這種結構性矛盾是當前發展的主要瓶頸。

李春表示，要真正成為合成生物領域的全球領導者，實現從“并跑”到“領跑”的轉變，未來的重點必須從追求規模轉向攻克底層核心技術、構建自主創新的生態系統，為產業發展奠定堅實基礎。

（內容來源：深圳特區報 記者：聞坤 熊子恒）

來源：深圳夢（微信號ID：SZeverything）綜合

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