想象与未来，合成生物面临垂直领域商业化大考

以合成生物学为驱动的下一代生物制造具有以下优势：更高的效率和经济效益，生产具有新特性的化学品和材料的潜力，以及可持续的高效“循环”模式生产。基于Plug and Play China璞跃中国长期全球观察，为创新者们提供全球合成生物学热力图。

作为全球领先的创新平台，璞跃中国结合全球行业趋势，从初创公司技术创新的角度出发，在合成生物学的创新趋势方面提供基于产业共性需求场景的创新见解。在上个月由上海新材料协会和上海新材料产业基金联盟主办的上海新材料产业基金联盟季度路演的活动上，璞跃中国农业食品总监卿熙雯女士、能源和可持续项目投资经理吴兰亭女士受邀出席此活动，并作了题为《全球合成生物学初创企业在农业食品及可持续领域创新趋势分享》的报告，分享了有关合成生物学创新趋势及应用场景的洞见。

未来十年，会有越来越多的工作将计算机辅助设计、表征过的元件库、液体处理机器人等工程生物学工具组合集成，形成高效、多功能的管线，快速生成合成生物学解决方案，推动基因元件的标准化，实现可预测性。同时，伴随工程生物学发展而来的是合成生物学新时代日益增长的数字化，以及对于更好的数据基础设施、管理和策略的需求。数据交换形式、实验操作、实验数据和元数据报告的标准化，不仅能促进 DBTL 循环的信息流动和不同平台间的数据流动，还能实现不同研究团体和企业间更好地进行开源软件开发和数据共享。

深度学习及通信等ICT技术助力DNA 设计的深度学习、全细胞模拟设计、生物传感等未来方向探索。举例来说，深度学习对合成生物学影响最大的领域便是 DNA 设计，因为在 DNA 中进行遗传编码其实是语言问题。 深度学习可以在不知道确切细节的情况下将一类数据转换为另一类数据，甚至可以在缺少一些系统基础知识的情况下准确转换。例如，自然语言处理(NLP)模型 GPT-3 可以通过“小样本学习”生成令人信服的“人类”文本，展示了深度学习网络在解释和生成 DNA 序列等更复杂语言任务中的巨大潜力。

璞跃中国期待基于数据的互联互通，过程的实时可控，可以构建合成生物的“关灯工厂”，云端智慧实验室，多联平行反应器等设施助力合成生物学公司精细化运作，全面提高实验室生产力和安全性。

技术的不断更新带来DNA读写长度的增加、保真度的提升和成本的持续下降，合成服务持续优化。

相较已经接近密度极限磁带和光盘的主流存储形式，DNA数据存储因其密度高、耐久性强和静能量成本低而成为一种很有前途的可替代方式。例如，使用 DNA 的数据存储可以提供高达1018 字节/mm3 的存储密度，比当前最密集的介质高大约6个数量级。剪切密度也有助于实现分子中数据的长时间低能耗存储。

生产力工具和软件类产品高效管理 DNA 信息、实验室硬件和实验流程等，共享基础成果及工具，提升研究效率。

正如其名，合成生物学探索替代原料，比如：生物基替代石油基，从而开发出有长期的成本优势和环境正效益的产品。

其思路是采用基因组学技术发掘天然产物代谢途径，璞跃中国认为合成生物学手段在微生物中重构天然产物合成途径是需要关注的重点。

在低碳绿色潮流的带领下，由细胞群落构成的工程活性材料(ELMs)促进了与食品、时尚等其他领域的交叉发展，细菌纤维素、 蜘蛛丝和蘑菇等材料在纺织品、家具、先进建筑物中建筑耗材的应用体现了很强的可持续性。保护环境，也为经济体创造新价值。

璞跃中国认为合成生物学的底层逻辑在于更好的挖掘、设计、提升和创造各种生物资源效用。利用丰富的分子层面生物信息库，使用多元的使能技术激发其在不同领域的应用，最终帮助不同的产业领域达到增长。同时，在应用层面，合成生物学从医药行业开始，在未来会向其他领域外溢，特别是农业、食品、可持续领域将有较大的改造空间。

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