安捷伦组学技术赋能生物制造，高精技术推动合成生物学发展

继DNA双螺旋结构、基因组技术后，合成生物学被誉为第三次生物技术革命。麦肯锡预计，到2025年，合成生物学与生物制造的经济价值将达到1000亿美元，未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。

我国对合成生物产业的发展高度重视，在《“十四五”生物经济发展规划》中，国家明确提出了合成生物学作为关键技术创新领域。除国家层面以外，各省、市也在积极出台合成生物学相关的政策，建设合成生物学研究中心。近期，由南京大学和无锡市政府合作共建的“无锡合成生物学和生物制造研究中心”举行了揭牌仪式，无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所（以下简称“南大无锡研究所”）与安捷伦共建的“生物制造与组学技术联合实验室”同步签约落地，仪器信息网受邀参与活动，并在活动现场与南京大学生命科学学院副院长/无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所所长董磊、安捷伦助理副总裁/大中华区生物制药业务及华东区整机销售总经理丁皓、安捷伦液质联用系统应用团队经理冉小蓉博士就合成生物学研究及技术进展进行了深入的交流。

安捷伦与南大无锡研究所建立联合实验室

南大无锡研究所与安捷伦合作共建联合实验室，双方合作的初衷是什么？

董磊回答说：“安捷伦作为分析仪器领域的头部企业，其专业性不言而喻，而在生物医药领域，无论是开发过程还是实验过程，分析结果的准确性十分重要。在这方面，我十分认可安捷伦的技术水平，并且与之合作多年。本次与安捷伦共建的联合实验室，不仅可以展示、利用安捷伦最新的质谱技术，还为合成生物学领域研究提供了高水平的技术支持。”董磊说。

南京大学生命科学学院副院长/无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所所长董磊

丁皓表示：“几年前，安捷伦与南京大学郭子建院士团队合作了生物制药技术。通过这次合作，我们发现郭院士特别注重产、学、研的结合，他的科研成果不仅限于发表学术文章，更多在于将科研成果进行产业化。因此，我们想通过建立联合实验室帮助郭院士团队加速科研成果的落地转化。同时，我们期待通过自身技术优势，不仅服务于无锡本地的企业，更期待在整个中国产生更强的影响力。”

安捷伦助理副总裁/大中华区生物制药业务及华东区整机销售总经理丁皓

据了解，无锡合成生物学和生物制造研究中心是由中国科学院院士、南京大学化学和生物医药创新研究院院长郭子建领衔的产业平台，团队成员共计13人，当前主要研究医用领域的大分子生物制造。据董磊介绍，目前，植入人体的医用材料主要以惰性材料为主，但因为具有准确生物活性的材料在体内整合等方面的性能更佳，因此临床对于活性材料仍有需求。然而，活性生物大分子的结构高度复杂，仅依靠传统的化学方式合成活性生物材料很难，相比之下，合成生物学是一个很好的方式。这也是未来很长一段时间内该研究团队研究的重点。

“加之与小分子生物制造相比，生物大分子的前沿性更高、技术产量更大，同时也更能依托南京大学的技术优势。”董磊补充道。

合成生物学：真核体系构建难、规模化生产难、“研、产”对接难

合成生物学作为近年来在科学界受关注度不断上升的学科领域，在推动生物经济创新、生物医学发展等方面都展现出了巨大潜力，但由于合成生物学尚处于早期发展阶段，合成生物学的发展还面临着许多难点。据董磊描述，难点主要集中在三个方面：

“第一，在底盘细胞设计方面，当前合成生物学使用的底盘细胞主要以原核细胞为主，无法合成复杂的生物分子，而这类复杂的生物分子通常需要真核体系，但真核体系尚未完善，实现底盘细胞从原核体系到真核体系的转变仍需进行大量工作。

“第二，在规模化生产方面，实现实验室到工业化生产仍存在很多问题，比如生产效率较低，无法形成成本优势等。

“第三，在合成生物学与医药行业的深入对接方面，很多生物功能是否可以通过合成生物学的方法真正实现在体内使用？关于这个命题，想做的团队很多，但有突破的很少，因为在基团逻辑的构建方面存在许多细节问题。”

“针对上述难点，安捷伦可以在合成生物学‘设计-构建-测量-学习’工程循环的相关环节提供对应的产品及方案，并且不断地迭代、打磨，为产、学、研提供技术赋能。”冉小蓉博士认为，在底盘细胞构建涉及的相关测试中，合成途径的精确分析及底盘筛选的大样本高通量分析是两个比较关键的点。因为，当前底盘细胞的构建实验大部分还属于试错性实验，产生的样本量非常大，因此，合成生物学对于“高通量、自动化”仪器设备需求与其他领域相比显得尤为突出。“对此，安捷伦一直不断加深与用户在高通量、自动化整合方案开发方面的合作、真正帮助客户解决实际问题。同时，安捷伦早期在代谢通路分析、组学技术上的积累也可以很好的用在合成生物学领域，为研究团队在合成途径的设计上提供精确分析和验证，可以加速合成生物学高效底盘的构建。”

安捷伦液质联用系统应用团队经理冉小蓉博士

合成生物学已成为安捷伦业绩增长最快的领域之一

受到美国合成生物学发展的影响，总部在美国西海岸的安捷伦在合成生物学领域也是早有布局。在国内合成生物学的概念尚未火起来、该技术还被普遍称作“生物工程”的时候，安捷伦就已经和上游科研端和客户构建了合作。同时，安捷伦在美国总部设立的大学关系事业部，一直在合成生物学领域致力于深化与学术界的紧密合作。通过思想领袖奖、安捷伦应用和核心技术大学研究项目（ACT-UR）等奖项，帮助安捷伦拓展合成生物学领域，了解合成生物学领域前沿进展与用户的痛点并加深与用户的合作，以此来优化、迭代原有技术，再服务更多的团队。

如今合成生物学的热度逐渐上升，国家也在陆续提出“碳中和”、“生物经济”、“新质生产力”等概念，各个领域，尤其是大的科研机构在合成生物学方向的投入越来越大，得益于安捷伦早期在合成生物学领域的布局，安捷伦也贡献到了这些合成生物学大设施平台的建设。

丁皓表示：“从整体来看，在四、五年前合成生物学就已经呈现了比较好的增长态势，如今该领域已经成为了我们业绩增长最快的板块之一。与制药、食品、化工、能源等其他行业不同，合成生物学是一个以科研为导向，强调产、学、研结合的行业。因此，得益于早期在头部科研院所、头部企业打下的基础，许多海外归国人才会主动向安捷伦寻求决方案。”

深度布局合成生物学：迭代技术，客户为先

在谈及安捷伦在合成生物学领域的整体规划时，冉小蓉博士首先从技术层面进行了解答：“首先，针对目前合成生物学领域用户提出的需求和挑战，我们会利用现有的技术方案迅速的响应，提供精准的支持；其次，我们也将持续保持与行业用户的紧密互动、合作，及时了解新需求并迭代新方案，为该领域赋能；最后，随着对整个行业和用户需求了解的不断加深，我们也将凭借跨行业经验为合成生物学实验室提供建议，帮助他们发现并利用尚未充分应用的分析方案，从而提升研发速度和成果转化效率。我们致力于以客户为中心，与合成生物学领域共同进步，推动行业发展。

安捷伦作为一家科学仪器厂商，除技术层面外，丁皓还从用户的角度出发提出了一些新的见解。如今，在科学仪器行业，很多领域的用户已经从关注仪器本身转向了关注解决方案，对于用户来说，更想知道的是“我想要做这个，你怎么帮我做？” 因此，安捷伦这几年除了在产品上不断推陈出新以外，还对整个销售和应用团队进行了优化，丁皓表示：“这点很重要。如今，我们更加注重售前、售后人员综合应用能力的培训，或者是技能提升，使售前团队和售后团队到用户现场之后，能够与用户在应用层面展开沟通，而并非只对仪器本身做介绍。另外，安捷伦在与企业的合作中，更加关注合成生物学用户的使用体验，即技术支撑，帮助用户在整个生产制造环节做好前期发现，在检验环节做好产品品控，如今安捷伦的很多设备已经被许多合成生物学制造型企业用在最终的产品放行阶段，例如苹果酸、乳酸、糖类等物质。”

对于合成生物学的未来发展，董磊认为生物医药行业是一个非常重要的发展方向，因为现在大多数药物来自于天然产物，产量少，成本高，但如果能通过合成生物学技术获取目标产物并破解发酵难题，药物的成本将大幅下降。并且，医药行业对成本的耐受度与其他行业相比相对较高，这也会在一定程度上促进新兴产业的发展。

此外，合成生物学还可以应用到食品、环境等众多行业，可谓无所不包，未来，合成生物学有望成为各个行业的底层技术支撑。