合成生物学

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AI设计出特定类型细胞“基因开关”
科技日报· 2025-05-11 01:10
技术突破 - 西班牙基因组调控中心团队利用生成式AI设计出可控制哺乳动物特定细胞基因表达的合成DNA序列,这一技术被称为"基因开关" [1] - AI模型能够预测合适的DNA字母组合(A、T、C、G),以实现特定细胞类型中的基因表达模式,例如让干细胞发育成红细胞而不是血小板 [1] - 研究人员合成了约250个字母长度的DNA片段,并通过病毒载体导入细胞中,验证了AI设计的合成增强子功能正常 [1] 应用前景 - 人工增强子可被精确设计成只在特定细胞中起作用的"开/关"模式,大幅减少对健康细胞的副作用,对于开发新一代基因疗法至关重要 [2] - 这一技术为未来个性化医疗和精准基因治疗打开了新的大门 [3] - 传统方法依赖自然界已有的DNA调控元件,如增强子,但种类有限难以满足复杂治疗需求,而AI技术可从零开始创造自然界不存在的DNA片段 [1] 研究过程 - 团队在过去5年中开展了超过64000次实验,构建了迄今为止最大的血细胞合成增强子数据库 [2] - 测试了38种不同转录因子的结合位点排列和强度,并追踪每种增强子在血细胞发育7个阶段中的活性变化 [2] - 研究发现一些增强子组合表现出"负协同效应",即原本单独促进基因表达的两个因子共同出现时反而抑制基因活动 [2] 验证结果 - 团队让AI设计激活荧光蛋白基因的DNA序列并插入小鼠血细胞基因组随机位置,结果显示基因表达完全符合预期 [1] - 证明AI设计的合成增强子功能正常,能够精确调控基因表达 [1]
合成生物学:尼龙、氨基酸、长链不饱和脂肪酸(附89页PPT)
材料汇· 2025-05-10 15:39
合成生物学概述 - 合成生物学是多学科融合产物,通过生命系统拆解和再创造实现生命编程过程 [3][5] - 核心在于DBTL循环(设计-构建-测试-学习),利用改造的底盘细胞表达特定基因获取目标产品 [7][9] - 产业应用主要指利用生物质发酵生产氨基酸、有机酸等有价代谢产物 [4][7] 技术原理 - 采用工程化设计理念,将生命系统模块化和标准化,建立人工基因组 [6][8] - 关键技术包括:MAGE加速基因组进化(20分钟/代)、定向进化蛋白质(AI预测结构)、创建突变开关 [8] - 计算机模拟和AI技术显著提升合成精准度,缩短生产周期 [8][39] 行业发展阶段 - 萌芽期(2000-2005年):建立基因线路工程和代谢工程应用 [14] - 创新期(2011-2015年):实现人工合成酵母基因组、商业化生产青蒿素前体 [13] - 新时期(2015年至今):多学科融合加速,资本市场入场推动产业化 [14][44] 市场规模 - 全球市场规模预计从2019年53亿美元增至2024年188.85亿美元(CAGR24%) [16][19] - 医疗健康为最大细分市场(2024年50.22亿美元,占比26.6%),工业化学品占19.8% [18][19] - 食品饮料和消费品增速最快(CAGR超40%),北美欧洲合计占比超80% [17][23] 技术壁垒 - 代谢路径设计需平衡酶催化效率,避免中间代谢物累积导致细胞中毒 [21] - 产业化放大需解决传质、扩散动力学问题,发酵参数控制复杂 [28] - 产物提纯难度高(稀水液系统含杂质多,产物对热/酸碱敏感) [27][28] 产业优势 - 替代化学合成路线:L-丙氨酸成本从2万元/吨降至1.5万元/吨 [30][33] - 可制备300万种天然分子(如蛛丝蛋白),突破化工合成限制 [32][34] - 生物基路线平均减排30-50%,未来潜力达50-70% [35][36] 应用案例 - 1,3-丙二醇生产:生物法成本2万元/吨,PTT纤维经济性显著提升 [46] - 小品种氨基酸:全球L-丙氨酸需求预计2023年达8万吨(2019年5万吨) [48][67] - 生物基尼龙:作为五大工程塑料之首,合成生物学路线降低对石油依赖 [94] 政策与资本 - 中国"十四五"规划将合成生物学列为前沿领域,美国纳入《创新与竞争法案》 [42][43] - 2021年全球融资180亿美元,中国投融资43起/66亿元创纪录 [44][45]
合成生物学:产业链与投资机会分析(附62页PPT)
材料汇· 2025-05-10 15:39
合成生物学产业概述 - 合成生物学创新生命科学研究范式,从"格物致知"到"造物致知"再到"造物致用",为生物经济发展提供底层支撑 [5] - 合成生物技术相比传统化工具有原料可再生、反应条件温和、生产过程清洁等优势 [5] - 全球合成生物产业规模从2018年53亿美元增长至2023年138亿美元,CAGR达27%,预计2028年达498亿美元 [26][27] - 原则上全球60%产品可采用生物法生产,2030-2040年全球合成生物学产业每年可产生2-4万亿美元直接经济影响 [27] 中国市场发展驱动因素 - 中国具备三重关键有利因素:发酵工业基础扎实(占全球70%产能)、政策持续加码、产学研协同发力 [47][51][56] - 2022年国家发改委发布《"十四五"生物经济发展规划》,明确合成生物学为经济转型新动力 [51] - 天津、北京、常州等地提出千亿级产业发展目标,打造产业集群 [52] - 中国合成生物专利申请量全球占比31.77%,仅次于美国(32.01%),在新材料、生物质能等领域技术占优 [40][43] 上游技术领域 - 基因测序技术国产化快速推进,2021-2023年华大智造等国产测序仪市占率从7.9%提升至26% [65][66] - CRISPR基因编辑技术中,中国企业重点布局Cas12/Cas13系统,辉大基因2022年获美国首个CRISPR Cas13专利授权 [75][76] - DNA合成技术中,二代芯片合成是目前最优方案,华大基因基于新技术路径打破国外垄断 [84][85] - 质谱、光谱、色谱仪国产化率逐步提升,但高端产品仍依赖进口,2023年进口规模达234亿元 [86][88] 下游应用领域 - 原料药生产中,酶法工艺相比化学法可实现一步合成、水相反应、近常温反应,代表企业包括川宁生物、弈柯莱生物 [99] - 细胞和基因治疗已进入商业化起步阶段,全球近40种药物获批,覆盖罕见病及癌症适应症 [102] - 噬菌体疗法仍处概念验证阶段,中国和度生物CBT-102已完成IIT临床研究 [102] - 生物医药领域挑战包括元件库缺乏、基因编辑效率安全性问题及高昂的治疗成本 [102]
新皮革材料?利用合成生物学技术重现恐龙皮!即将进入奢侈品市场
synbio新材料· 2025-05-09 06:49
奢侈品稀缺材质创新 - 奢侈品品牌通过稀缺材质打造独特性,如爱马仕稀有鳄鱼皮包售价超200万元 [1] - 品牌持续寻找小众稀有材质商业化,包括食蚁兽皮和已灭绝动物的生物合成皮革 [2] - 科学家计划年底前推出全球首款合成生物学技术复刻的恐龙皮制作奢侈品 [3] 恐龙皮革技术开发 - BSF Enterprise子公司Lab-Grown Leather Ltd开发恐龙皮革技术,与VML和The Organoid Company合作 [5] - 技术以霸王龙胶原蛋白化石为蓝本,使用合成DNA改造细胞,采用无支架方法生产与传统皮革结构相同的材料 [5] - 恐龙皮革可能具备现代皮革没有的特性,如更坚韧耐磨 [6] 产品商业化规划 - 初期应用聚焦配饰领域,目标2025年底推出首款奢侈时尚旗舰产品 [6] - 材料完全可生物降解,保留传统皮革耐用性和可修复性,提供可持续替代方案 [6] - 概念验证后计划拓展至汽车等行业 [6] 技术优势与特点 - 采用专有无支架组织工程技术,细胞自行构建天然结构,无需添加剂或支架 [7] - 产品与传统皮革结构基因完全相同,具备相同耐用性、触感和多功能性 [7] - 相比真皮无瑕疵皱纹疤痕,减少制作浪费,更兼容传统皮革加工技术 [7] 行业动态 - 贻如生物与聚杰微纤成立合资公司瞄准生物基皮革 [9] - 发改委发布文件包含多个生物基材料和生物燃料项目 [9] - 合成生物学初创公司完成670万美元种子轮融资开发人工智能定制蛋白纤维 [9] - 以甘蔗为原料的生物基高密度聚乙烯应用于无纺布领域 [9]
【免费参会】第三届中国合成生物学“科学家+企业家+投资家”大会!邀您8月共聚苏州!
synbio新材料· 2025-05-09 06:49
会议基本信息 - 第三届SynBio Suzhou中国合成生物学"科学家+企业家+投资家"大会将于2025年8月1-2日在苏州国际博览中心举办 [3] - 同期举办第七届CMC-China博览会 [3] - 会议话题覆盖农业、食品与能源、医美、医药、大健康、合成生物技术、中试放大与商业化及项目路演等多个方面 [3] 往期嘉宾阵容 - 往期嘉宾包括来自江苏理工学院、南京工业大学、厦门大学、上海交通大学、湖北大学等院校的教授及研究所负责人 [4][6][7][9] - 产业界代表包括芯宿科技联合创始人、江苏惠利生物高管、仅三生物创始合伙人、光玥生物研发总监、镁孚泰生物CEO等 [4][7][9] - 投资机构代表包括复星锐正资本董事总经理、蒙牛创投基金总经理等 [4] - 分析师代表包括招商证券医药行业联席首席分析师 [7] 展会规模与设置 - 第七届CMC-China博览会预计规模达20000人、450家参展企业、25个前沿论坛、600位特邀嘉宾 [16] - 博览会设置四个展馆:原料药+合成生物学馆(B馆)、CXO&MAH&DDS馆(C馆)、制药品牌馆(D馆)、创新药+生物药馆(E馆) [16] - 合成生物馆(B馆)面向合成生物学与现代生物技术应用与产品型企业、底层技术、研发检测机构、仪器设备设施供应商、产业园及投融资机构开放参展 [17] 参会与参展方式 - 个人参会提供限时免费观众票预登记报名 [14] - 展位火热抢订中 可为相关企业提供展示机会 [17] - 商务合作及政府合作可通过指定联系人咨询(王女士13588474548、周女士15858667450等) [18] 行业背景与往期回顾 - 合成生物学、生物制造及生物产业作为新质生产力代表 受到政产学研用金各方广泛关注和重点支持 [1] - 多地政府将合成生物制造产业写进工作报告 [1] - 往期活动包括2023年苏州合成生物学创新峰会、2024年苏州"科学家+企业家+投资家"大会等 均成功举办 [3][27][28] - 2024年Synbio China大会吸引3000名产业人士参与 [27]
【免费参会】第三届中国合成生物学“科学家+企业家+投资家”大会!邀您8月共聚苏州!
synbio新材料· 2025-05-09 06:26
大会基本信息 - 第三届SynBio Suzhou中国合成生物学"科学家+企业家+投资家"大会将于2025年8月1-2日在苏州国际博览中心举办 [3] - 同期举办第七届CMC-China博览会 [3] - 话题覆盖农业、食品与能源、医美、医药、大健康、合成生物技术、中试放大与商业化及项目路演等多个领域 [3] 往期嘉宾阵容 - 往期嘉宾包括来自江苏理工学院的生物信息与医药工程研究所所长常珊 [4] - 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室教授储震 [4] - 芯宿科技联合创始人兼CSO [4] - 厦门大学教授 [4] - 江苏惠利生物董事长郭宏明 [4] - 仅三生物创始合伙人兼原料副总何儒俊 [4] - 上海交大特聘教授洪亮 [4] - 复星锐正资本董事总经理高航 [4] - 蒙牛创投基金总经理胡智渊 [4] - 广州知易副总经理刘想 [4] - 光玥生物研发总监李恒润 [4] - 镁孚泰生物CEO [4] - 天鹭科技CMO [6] - 北京化工大学教授 [6] - 上海交通大学植物生物技术研究中心副主任王玉亮 [7] - 诺合新联合创始人徐道 [7] - 招商证券医药行业联席首席分析师许菲菲 [7] - 湖北大学教授杨世辉 [7] - 邦泰生物联合创始人兼首席科学家张琦 [7] - 迦美善植物赵海英 [8] - 合成生物蛋白安徽省联合共建学科重点实验室主任赵俊 [8] - 北京日新远望总工程师张庆武 [9] - 普瑞森创始人兼CEO [9] - 尚科生物总经理 [9] - 北京百奥几何生物创始人兼CEO唐年 [9] - 中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员刘晓楠 [9] - 杭州博雅生物医药总经理庞泽远 [9] - 美安康北美法规咨询项目负责人斯榕 [10] - 诺云生物创始人兼CEO [10] - 元育实验室负责人屈眼娇 [11] - 深圳市孔雀人才 [11] - 全球研发中心(荷兰乌特勒支)朱永亮 [12] - 竺伟 [12] 参会与展览规模 - 第七届CMC-China博览会预计规模20000人、450家参展企业、25个前沿论坛、600位特邀嘉宾 [16] - 博览会设置四个展馆:原料药+合成生物学馆(B馆)、CXO&MAH&DDS馆(C馆)、制药品牌馆(D馆)、创新药+生物药馆(E馆) [16] - 合成生物生物馆(B馆)期待提供合成生物学与现代生物技术应用与产品型企业、底层技术、研发&检测机构、合成生物学配套仪器、设备、设施、产业园、投融资机构等企业报名设展 [17] 往期活动回顾 - 2023中国(苏州)合成生物学创新峰会成功举办 [3][26] - 2023中国(苏州)合成生物学产业技术峰会圆满落幕 [3][26] - 2024中国合成生物学"科学家+企业家+投资家"大会在苏州召开 [3][27] - Synbio China第二届中国合成生物学及生物制造年会在杭州钱塘盛大开幕 [27] - 2024中国生命大健康博览会圆满收官 [27] - 第五届国际生物设计研究大会成功召开 [27] - 2024生物制造产品转化与商业化沙龙在深圳落幕 [27] - Synbio China深圳站盛大开幕 [28] - 2024中国(深圳)合成生物制造产业大会闭幕 下一站杭州 [28] 行业地位与关注度 - 合成生物学、生物制造及生物产业作为新质生产力代表 受到政产学研用金各方广泛关注和重点支持 [1] - 多地政府将合成生物制造产业写进工作报告 [1] - 科学家、企业家和投资家在产业发展中发挥重要作用 [1]
【免费参会】第三届中国合成生物学“科学家+企业家+投资家”大会!邀您8月共聚苏州!
synbio新材料· 2025-05-09 05:18
融行业智慧、共襄盛举 聚产业力量、擘画未来 第三届SynBio Suzhou中国合成生物学"科学家+企业家+投资家"大会 将于2025年8月1-2日在 苏州 国际博览中心 举办(同期举办 第七届CMC-China博览会 )! 扫码!锁定免费参会名额! 话题将覆盖: 农业、食品与能源, 医美、医药、大健康 , 合成生物技术、中试放大与商业化, 以 及 项目路演 等多个方面,诚邀莅临,共襄盛举! 往期精彩: 作为新质生产力的代表,合成生物学、生物制造以及生物产业,近些年,受到来自政产学研用金各 方广泛关注和重点支持,多地政府将合成生物制造产业写进工作报告。 科学家、企业家和投资家, 在产业发展中发挥着重要作用。 常珊 江苏理工学院 生物信息与医药工程 研究所所长 大会主办丨 Synbio深波 会议时间 | 2025年8月1-2日 会议地点 | 中国·苏州·国际博览中心B馆 扫码!锁定免费参会名额! 圆满落幕!下一站去哪?2023中国(苏州)合成生物学创新峰会成功 举办 2023中国(苏州)合成生物学产业技术峰会圆满落幕 合成生物,聚势苏州:2024中国合成生物学"科学家+企业家+投资 家"大会圆满召开! 往期嘉宾 ...
万华化学签约!生物新材料等生物制造领域
synbio新材料· 2025-05-09 05:18
生物岛实验室与万华化学合作 - 生物岛实验室与万华化学签约共建"生物岛实验室•万华化学生物化工研究与制造创新联合体",双方将在生物新材料等领域持续创新[1] 生物制造产业前景 - 波士顿咨询公司(BCG)预测生物制造产业价值达30万亿美元,成为各国战略必争领域[2] - 生物岛实验室构建"政产学研金用"六位一体生态,与万华化学等龙头企业打造创新联合体,加速科技成果转化[2] 广州市科技局支持 - 广州市科技局通过支持生物岛实验室等试点单位建设创新联合体、概念验证中心等,促进科技创新与产业创新融合[2] - 广州市科技局助力广州抢占生物经济未来战略制高点[2] 行业动态 - 发改委发布多个生物基材料、生物燃料等项目入选[5] - 路德环境以酒糟为原料研发拓展生物基材料应用场景[5] - 利安隆布局合成生物学,拓展高分子材料抗老化领域[5] - 合成生物学初创公司完成种子轮融资670万美元,专注于蛋白纤维人工智能定制[5]
三元生物:投资沛学生物是为推动新型原料在C端产品应用,拓展生物活性物质在多领域技术深度与产品广度
财经网· 2025-05-09 03:17
投资战略与业务布局 - 公司投资沛学生物的核心目的是推动新型原料在C端产品中的应用,拓展生物活性物质在食品、营养和美妆等领域的技术深度与产品广度,增强市场竞争力 [1] - 北京开元聚力企业管理有限公司的成立旨在依托首都人才和资源优势,提升未来业务拓展和资本运作的专业性,推动"实业+资本"双轮驱动发展战略 [1] 产品价格与市场策略 - 公司产品价格(赤藓糖醇、复配糖、阿洛酮糖)因细分规格、商务条件及市场竞争环境动态调整 [1] - 塔格糖在生产技术和成本控制方面具备优势,当前处于积极推广阶段,市场报价竞争力强,公司将根据市场反馈持续优化报价策略 [1] 新产品研发与产能建设 - 阿洛酮糖第二条10000吨产线快速建设中,待国内市场获批后将在技术、成本、质量等方面快速响应,抢占市场先机 [2] - 公司对85000吨赤藓糖醇老产线升级改造,完成后可实现赤藓糖醇、塔格糖、甘露醇、甘油葡萄糖苷等多产品柔性制造,降低新产线建设成本并提升市场响应能力 [2] - 加速优化甘油葡萄糖苷、甜茶苷、唾液酸等高活性生物原料生产工艺,未来将根据技术成熟度和市场需求推动小规模量产 [2] 产品结构转型与竞争力构建 - 公司产品结构从赤藓糖醇扩展至健康功效原料领域,逐步建立多元化、可持续的健康核心功能原料矩阵 [2] - 通过合成生物学等前沿技术驱动新产品研发和产业化,强化未来市场竞争壁垒和发展潜力 [2]
发挥“四作用” 抢占新赛道 |大家谈 科技创新 自立自强
中国化工报· 2025-05-09 02:35
行业变革趋势 - 石油化工行业正处于深刻变革期 未来新增产能将更注重技术驱动的质量效益提升 [1] - 新材料和精细化工等高端化、差异化市场具有显著发展潜力 [1] 工程建设企业战略方向 - 需突出创新引领 抢占新赛道以增强可持续发展动能 [1] - 需发挥四大核心作用:创新统筹协调、关键技术支撑、创新平台引领、数智发展赋能 [1][2] 创新统筹协调 - 强化科技创新 完善科技信息融合机制 突出内部合作与考核评价作用 [1] - 加快探索产品方案化和差异化策略 建立成果转化导向的创新体系 [1] - 布局炼化转型升级和数字智能等核心技术 探索合成生物学、可控核聚变等未来技术 [1] 关键技术支撑 - 把握能源转型趋势 强化价值创造导向 确定技术攻关优先级 [1] - 研究储备高新聚合物材料、生物制造等"第二增长曲线"技术 [1] - 完善科研项目管理体系 聚焦石油化工技术趋势培育新创效点 [1] 创新平台引领 - 打造科技政策研究、中试验证放大和技术转化应用三大平台 [2] - 探索校企合作新模式 整合技术验证资源 推进技术寻源培育与产业化 [2] 数智发展赋能 - 推进数智规模化、系统化发展 实施信息化补强工程 [2] - 完善生产运营信息化管控 强化网络智能化和安全防护能力 [2] - 推进人工智能与业务融合 基于昆仑大模型开发EPC场景应用 打造AI集成示范样板 [2]