合成生物学将成为中美生物科技与经济的未来竞争焦点

生物技术革命的序幕已经拉开，生物技术不再只停留在制药层面，几乎所有经济活动都会受到生物技术革命的影响。合成生物学也在全球议程中发挥重大作用。美国对《国家生物技术和生物制造计划》的背景释义中指出，他们将借助生物技术对微生物进行编程，以制造特殊化学品和化合物，这一过程称为“生物制造”。他们期望用生物制造产品取代基于石油基产品，来重塑化工、燃料、材料和药品等行业。分析表明，在本世纪末之前，生物工程可能占全球制造业产出的1/3以上，价值接近30万亿美元。 未来生物技术和生物制造所的核心，直指合成生物学及其下游制造。

一、合成生物学的热度正不断攀升

近年来，合成生物学的热度正不断攀升。麦肯锡报告显示，截止到2021年，大部分合成生物学投资聚焦于药物生产和保健品食品生产。合成生物学可帮助生物技术和制药公司开发新药，譬如，默沙东使用合成生物学方法为糖尿病患者开发了西格列汀（Januvia），诺华开发了CAR—T疗法Kymriah来治疗B细胞急性淋巴细胞白血病。此外，近年来合成生物学在很多领域取得了进步，包括活体材料、生物计算、治疗性基因组编辑、活体生物疗法、多路诊断和细胞记录、电子接口和第三代生物精炼厂。

几乎所有经济都会受到生物技术革命的影响。事实上，专家们预计，生物技术在农业和食品、消费品和服务以及材料和能源生产等领域应用的经济产出将很快超过人类健康带来的经济影响。生物技术传统上与制药业联系最为密切，主要是因为使用生物技术的研究和开发成本过高。现在，生物技术的低成本、自动化、小型化和科学化，正在改善并为细胞编程开辟新的可能。

二、中美两国发展合成生物学的政策及规划

美国作为合成生物学技术研究的先驱者和全球领先力量，在《2021年美国创新与竞争法案》中将合成生物学列为十大关键技术重点领域之一；2019年6月，美国工程生物学研究联盟（EBRC）发布《工程生物学：下一代生物经济研究路线图》，提出美国能源部（DOE）、国防部（DOD）、国立卫生研究院（NIH）和国家科学基金会（NSF）需在未来20年内，从健康与医学、粮食和农业、环境生物技术、工业生物技术以及能源5个领域展开合成生物学投资；2019年12月，美国国会发布《2019年工程生物学研究与开发法案》，要求科学和技术政策办公室（OSTP）实施国家工程生物学研究与发展倡议，并建立工程生物学研发咨询委员会；2022年9月，拜登启动“国家生物技术和生物制造计划”，投入20多亿美元，旨在扩大国内的生物制造，加强供应链韧性，推进生物产品商业化，从而促进生物经济发展。

中国正在大力推进对合成生物学研究和开发的战略部署及政策支持。2018年，国家科学技术部启动重点研发计划“合成生物学”重点专项，旨在针对人工合成生物创建的重大科学问题；2020年8月，国家卫计委发布《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，支持包括建设合成生物技术创新中心在内的各项细则；2022年5月，国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》，将生物经济作为今后一段时期中国科技经济战略的重要内容，提出加强原创性、引领性基础研究，瞄准合成生物学等前沿领域，并明确提到“发展合成生物学技术，探索研发人造蛋白等新型食品，实现食品工业化迭代升级，降低传统养殖业带来的环境资源压力”。

三、美国将如何确保其在合成生物学领域的领导地位

美国合成生物学企业Ginkgo Bioworks的政策和伙伴关系总监瑞安·莫哈德（Ryan Morhard）近日撰文，分析了美国将如何确保其在合成生物学领域的领导地位。

他指出为保证美国在生物技术的领导地位，美国应该采取如下举措：第一，全面执行总统关于生物技术和生物制造的行政令。行政令为整个政府的部门和机构设定了目标和时间表，实现这些目标将为美国的领导力和经济竞争力提供坚实的基础；第二，落实《芯片与科学法》中促进美国生物经济的举措。具体而言，完成美国为工程生物学制定“国家基因组测序战略”的任务将为创新和生物安全提供重要的基础。了解越来越多的生物基因组的DNA序列有助于研究人员研究新的生物技术，并检测潜在的生物风险，如新型大流行病毒；三，利用即将成立的国家新兴生物技术安全委员会。如果该委员会能够与网络空间Solarium委员会及美国人工智能国家安全委员会有相同的规模，那么华盛顿特区决策者中的“生物素养”（bio-literacy）将得到极大改善，这对应对生物革命的机遇和挑战至关重要；第四，建设生物安全能力。拜登政府的《国家安全战略》强调美国需要加强美国的生物防御，为下一次大流行病做准备。

参考资料：

全球技术地图：合成生物学政策规划及产业应用

上海美国研究：生物技术将成美国地缘政治竞争的下一个“风口”

Lawfare：Programmable Biology Puts Biotech on the Geopolitical Agenda