2023 年 4 月 3 日，安捷伦「思想领袖奖」再度花落中国。此次，安捷伦将该享誉全球的科技界重要奖项授予了中国科学院深圳先进技术研究院的刘陈立研究员，以支持他在合成生物学领域的开拓性研究。安捷伦全球副总裁兼大中华区业务总经理杨挺、安捷伦大中华区行业拓展与应用创新团队经理安蓉等公司高层一同出席颁奖典礼，与深圳先进技术研究院及一众行业专家与代表共襄盛举。

近年来，合成生物学在医药、化工、健康、能源、材料、农业和环境等多个领域业已展现出广阔的应用前景。安捷伦为支持相关研究和应用进行了大量的前瞻布局。据悉，安捷伦「思想领袖奖」已经颁发给国外几位合成生物学领域内的领军人物，包括 James Collins、George Church、David R Liu 三位知名学者，而刘陈立研究员获得该奖，也是安捷伦支持合成生物学领域研究，在国内一个十分重要的落地成果。借此机会，丁香园同刘陈立研究员、杨挺先生以及安蓉女士就合成生物学相关话题进行了交流探讨。

合成生物学是一门结合了生物学、信息学和工程学等多学科高度交叉融合的新兴学科。早在 2006 年和 2010 年，合成生物学专题研究便分别被列入我国「863 计划」和「973 计划」。不仅如此，随着学科的发展，国家陆续推出了一系列助推合成生物学发展的顶层战略规划，2022 年 5 月，《「十四五」生物经济发展规划》还专门提出，包括合成生物学在内的生物经济是未来中国经济转型的新动力。

刘陈立研究员长期致力于定量合成生物学研究，带领团队基于「定量解析、合成重构」的研究思路，聚焦复杂生物系统形成过程的基本原理，合成生物系统的理性设计原理等重要科学问题开展工作。

他表示，合成生物学的研究成果，不但可以加深人类对生命本质的理解，而且在多个领域都具有极大应用价值，故而成为各国竞相角逐的研究「高地」，被认为是第三次生物技术革命中的引领性技术。

在深圳合成生物研究重大科技基础设施的支持下，刘陈立研究员团队在关键原始创新与核心技术突破等方面均做出了积极贡献，先后解析了细菌群体生长与迁移的定量方程和细菌个体生长与尺寸的定量方程，实现了细菌形状和生长的合成重构，突破了过去 50 年主导细菌生理学的两大法则和主导发育生物学的图灵模型。

鉴于发展合成生物学的重要意义，安捷伦在这一领域已布局良久，杨挺先生表示说，安捷伦很荣幸能够为刘陈立研究员课题组提供帮助，而且愿意为中国合成生物学研究创新生态系统的打造继续贡献力量。

合成生物学通过「自下而上」的理念，由「元件」到模块再到系统来设计、创造自然界不存在的人工生物系统，或对已有自然生物系统进行改造、重建。这其中，往往会通过「设计-构建-测量-学习」的工程循环，来优化最佳生物合成途径、构建细胞工厂或微生物工厂。

安蓉女士介绍说，在设计阶段，研究者一般会以待实现的功能目标——合成特定化合物、构建特定生物调控通路或模块等——为出发点，基于工程化策略选择生物元件，设计新的代谢途径或「基因电路」。在这一阶段，安捷伦的 CRISPR 技术的解决方案可提供重要的基因编辑工具，提高基因编辑的准确性与编辑效率。

在构建阶段，需要在底盘生物中，利用具备相关功能的基因元件构建代谢途径。这里涉及大量对遗传物质的操作，安捷伦提供的各种融合了大量自动化技术的分子生物学工具，如 OLS 合成服务、SureVector 新一代克隆系统、QuikChange 突变技术、定向克隆产品、病毒表达系统等，可以帮助研究人员实现高效分子克隆与基因表达。

测试环节是合成生物学工程循环中不可或缺的关键步骤。安蓉女士补充道，其目的在于对底盘生物中的器件之间的组合进行测试，从基因、蛋白质、代谢物、调控网络及底盘细胞/微生物的层面上揭示组装构建的适配性及其对底盘细胞的影响，从而为工程组装优化循环提供理论依据。安捷伦可以提供广泛的基因组学、细胞分析与理化测试硬件与软件平台，覆盖从基因型、表型到细胞微生物检测，配以自动化、高通量的流程策略，为合成生物学提供各个层面的测试方案。

最后的学习环节主要需要研究者对前述步骤中得到的大量信息进行提炼整合，判断是否达到预期目的。在这方面，安捷伦也能够提供功能全面、简便易用的软件和生物信息学方案，为合成生物学的学习环节提供支持。

当下，合成生物学的研究成果正在迅速地向社会各个行业渗透。根据权威市场机构预测，全球合成生物学市场预计将从 2021 年的 95 亿美元增至 2026 年的 307 亿美元，在预测期内以 26.5 % 的复合年增长率增长。这意味着，合成生物学的应用有望为经济发展注入新的动力。

谈及合成生物学的发展现状，刘陈立研究员介绍说，我国科学家前不久成功使用二氧化碳合成淀粉的新闻一度让合成生物学破圈成为大众热议的话题。希望更多类似的成果以及更多不同领域的学者一起推动我国在合成生物学领域的突破。

美国在研究合成生物学学科交叉和多元化上程度较高，有许多在医疗行业的应用突破。在新冠疫情防控过程中大放异彩的 mRNA 疫苗，就吸收借鉴了合成生物学研究的发现。天然条件下，mRNA 容易降解，在体内的半衰期很短。经过合成生物学改造后的 mRNA，其稳定性得到显著增强，更有利于其表达抗原，持续发挥病毒免疫效果。

考虑到合成生物学对医疗健康事业的巨大推动作用，中国研究者也在积极向这一领域拓展。刘陈立研究员提到，深圳合成生物学创新研究院下辖的九个研究中心中，有多个中心聚焦于医疗相关内容，可以预见，经过一段时间的发展，中国合成生物学的研究会更加深入，而在研究领域的突破会不断拓展其应用领域。

作为一门在未来有可能带给多个领域颠覆性改变的学科，合成生物学的发展需要产学研用的联合推动。正如刘陈立研究员在获奖致辞中说到的那样：「我们将持续着力探索，力争推动合成生物学科技和产业发展。相信在安捷伦的支持下，在分析检测技术和解决方案的帮助下，我们在合成生物学领域的研究将很快结出硕果，并以期可以推动合成生物科技取得关键性突破进展。」