300年前，列文虎克第一次把显微镜对准水，微生物的世界进入人类的视野；
50多年前，DNA双螺旋结构被破译，生命的密码开始被破译；
21世纪的今天，科学家已经能让藻类流出航空燃料，让酵母“酿”出抗疟药青蒿素，让二氧化碳“长”成淀粉、变成粮食……
这并不是什么顶级的魔法，而是来自于合成生物学技术，这个被公认为继分子生物学、基因组学之后的“第三次生物技术革命”。它能把生命视为可编程的硬件，进而重塑工业制造、医疗健康、食品、农业和能源的底层逻辑。
有人说， 下一个十年将属于合成生物学，经过人工设计的微生物正在改变我们的生活。
在医疗健康领域，合成生物学用于工程菌生产胰岛素，酵母发酵青蒿素，CAR-T细胞疗法重编程人体细胞精准抗癌；
在食品饮料领域，合成生物学通过发酵罐产出甜味剂和香草风味，酵母合成牛奶蛋白，告别传统养殖与种植；
在材料领域，合成生物学守护地球：细菌造出比钢坚韧的蜘蛛丝，酵母替代鲨鱼生产化妆品原料，垃圾变成可降解塑料。
展开剩余85%在医疗健康领域，合成生物学用于工程菌生产胰岛素，酵母发酵青蒿素，CAR-T细胞疗法重编程人体细胞精准抗癌；
在食品饮料领域，合成生物学通过发酵罐产出甜味剂和香草风味，酵母合成牛奶蛋白，告别传统养殖与种植；
在材料领域，合成生物学守护地球：细菌造出比钢坚韧的蜘蛛丝，酵母替代鲨鱼生产化妆品原料，垃圾变成可降解塑料。
放眼全球，合成生物学的商业化脚步正在加快。无论是用“生物工厂”生产高值化学品，还是开发替代蛋白和功能成分，这项技术正从实验室走向制造车间。
北京模式
在这场新兴产业的赛跑中，北京的动作尤其引人注目。 作为国内科技创新的高地，北京不仅拥有顶尖的科研资源和人才储备，更在政策和资金上率先“出手”。过去两年，从一纸行动计划到配套措施落地，从中关村到昌平生命科学园，再到亦庄的未来产业集群，北京正在给出它的“合成生物答案”—一个从科研到产业化的完整闭环。
多位合成生物学从业者表示，目前国内合成生物产业化才刚刚起步，企业数量少、规模小，大部分为初创企业，而且分布零散，难以形成产业链上下游的良性互动，相互促进、整体发展的驱动力不强。
如果从产业发展的时间轴上来看，有观点认为，到2030年之前，合成生物技术应用都将以散点突破为主，直到2030-2035年，有望迎来多点规模化。 尽管目前合成生物产品在总生产规模中的占比较小，但行业正跨越奇点，后续增速或将远超线性预期，甚至重塑多个传统行业。
推动一个产业的发展进步，离不开政策的扶持。而北京想要深耕合成生物学的决心，不只是一次“喊口号”的政策。2024年9月，市科委、中关村管委会联合多部门发布的行动计划，给出了清晰的目标：到2026年，形成“北京创新策源、津冀承接、辐射全国”的格局，落地一批示范产品，培育百家以上初创硬科技企业，打造一至两个百亿级产业集聚区。
空间布局同样鲜明。昌平的生命科学创新走廊正在搭建合成生物制造技术创新中心，发酵、反应、分离、分析等中试平台已具雏形，超过百家企业入驻。亦庄经开区则凭借“未来产业”政策与引导基金，成为规模化制造和资本落地的前沿。平谷、大兴等地则在农食、冷链和原料配套上提供延伸。一个“昌平策源、亦庄放大、周边承接”的区域版图正在成形，也与津冀的承接地带形成呼应。
政策首先解决的是“不确定性”。不只是定下量化指标，更凸显资金、设施与载体的组合拳。《行动计划》明确：对高品质产业园区建设，按项目总投资的50%给予最高5000万元支持；对用于合成生物制造的存量空间改造，按实际投入的30%给予最高1000万元补助；对企业固定资产投入按比例支持；并通过“筑基扩容”“小升规”等梯度培育政策提升企业“增厚度”。在公开渠道，连对“首次成长为国家高新技术企业”的一次性研发支持额度（10万元）与“重新认定”的支持（5万元）都写得清清楚楚。对企业而言，这是可计入现金流模型的“真金白银”。
从实验室走向产业化
如果说政策是骨架，那么技术就是血肉。
合成生物学企业大多是由高校孵化，教授创业的公司。比如微构工场是由清华大学教授、博士生导师陈国强创立，衍微科技由清华大学教授、博士生导师于慧敏创办，容锐科技由浙江大学化学工程与生物工程学院教授、博士生导师杨立荣创立，生合万物由中国科学院院士、分子微生物学家赵国屏发起。
北京作为国内合成生物学的五大高地之一，因其高校林立成为创新策源地。
清华大学合成与系统生物学研究中心整合了清华大学生命科学学院、医学院、药学院、化工系、化学系、自动化系和清华长庚医院资源，中心主任是知名科学家陈国强。中心骨干主持了10项合成生物学973项目中的2项，以及唯一的生物信息学973项目。近年来在国际高水平杂志发表论文120篇以上，获得国家科技进步一等奖一项和国家发明二等奖一项。这个中心还转化了十几个公司，公司总估值超过100亿元，显示出在技术成果转化方面的强大实力。
北京化工大学则拥有国家能源生物炼制研发中心、北京市生物加工过程重点实验室、北京市生物安全高精尖中心、教育部生物炼制工程研究中心、北京软物质高精尖中心合成生物学分中心、北京化工大学环渤海生物产业研究院等。学校现任领导班子十分重视合成生物，校长、中国工程院院士谭天伟是合成生物/生物制造领域的权威专家，曾在多个场合分享过他对该领域未来发展的深刻见解。
合成生物学的快速发展，离不开对基因的读取、编写等技术进步带来的“入门门槛”大幅降低。人类全基因组测序的价格从2001年的30亿美元降至2024年的200美元左右。基因的碱基对合成成本从2003年的1美元降至0.001美元。基因编辑成本则从10万美元降到1000美元以内。 合成成本的大幅降低，才让合成生物技术有了从实验室走进实际应用的可能。
有数据显示，截至2024年6月，国内合成生物相关企业已超680家，其中上市公司占17%，初创企业占82%以上；超过九成企业聚焦下游应用，医药健康领域覆盖率达88%。
合成生物要想从“实验室”走向“工业”，必须把三件事连起来：设计—构建—验证。一家企业的成长不只需要技术傍身，更需要场地与设备的支撑。国家蛋白质科学中心、国家微生物菌种保藏中心、昌平实验室等国家级科研平台向企业开放，让初创公司也能使用顶尖设备。而市级共性中试平台则是从实验室到工厂的“跳板”：解决3升实验到吨级生产的放大难题。以己二酸“生物法”为例，从3升实验推进到1吨中试，北京的中试体系实现了从“可实现”到“可量产”的跨越。
产业化潮涌
在合成生物制造的赛道上，政策护航为企业铺就了成长的快车道，推动着更多“从0到1”的突破；而“产学研用”的深度融合，则如同引擎，打破科研与产业的壁垒，让创新链条与产业链条无缝衔接，加速每一条科研成果转化为商业价值。
截至2025年3月，公开资料显示 已有“近百家合成生物制造领域创新企业”在北京集聚；更细化的分项数据显示，仅昌平一地就曾披露“70余家至120家”的企业聚集量。这批企业横跨化工、食品、医药、新材料等赛道，形态包括初创、成长型与央国企新业务单元；它们共同面对的难题是：工艺放大、质量稳定性、成本曲线与现金流。
值得一提的是， 生物制造已连续两年被写入《政府工作报告》，《“十四五”生物经济发展规划》等政策则明确支持合成生物学发展。国企和国家队资金凭借强大的资源整合能力，正在全力支持生物制造。
国投集团作为国务院国资委指定的生物制造产业牵头单位，负责整体产业培育。到“十五五”末，国投集团生物技术产业总产值要达到600亿元。为此，国投打造了“科研+产业+资本”的发展模式，参与国家实验室、技术创新中心等国家级平台建设。目前， 国投集团通过6支总规模达2000亿元以上基金（创新、创意、创业、创合和聚力和海峡），投资了超20家合成生物企业。
央企招商局集团作为合成生物领域的总指挥长单位，响应国家新质生产力的号召， 通过入股凯赛生物、与合肥市成立创新联合体、设立基金等举措，深入支持生物制造的发展。
此外，华润系的华润双鹤在今年8月公告拟投资设立华润双鹤生物医药产业基金（呼和浩特） 投资合伙企业（有限合伙）， 基金目标募集规模为5亿元人民币，重点投资合成生物、创新药、生物科技等领域的高成长型企业。
不只是央企巨无霸们，合成生物学也正吸引着众多行业巨头跨界布局。多家上市公司在合成生物领域动作频频，成立子公司进军这一领域。
茅台集团参与康维健生物的B轮融资，进一步拓展在生物制造领域的版图；国药集团与微元合成自2023年开启战略合作，合资成立了国药微元，共同推进阿洛酮糖的产业化。
凯赛生物联手锂电池巨头宁德时代，成立安徽凯酰时代承建，项目总投资5亿元，计划建设18条生产线，年产250万套生物基电池壳。
乳业巨头伊利宣布与合成生物学企业恩和生物共同成立合资公司，聚焦合成生物技术在乳制品原料创新中的应用。
茅台集团参与康维健生物的B轮融资，进一步拓展在生物制造领域的版图；国药集团与微元合成自2023年开启战略合作，合资成立了国药微元，共同推进阿洛酮糖的产业化。
凯赛生物联手锂电池巨头宁德时代，成立安徽凯酰时代承建，项目总投资5亿元，计划建设18条生产线，年产250万套生物基电池壳。
乳业巨头伊利宣布与合成生物学企业恩和生物共同成立合资公司，聚焦合成生物技术在乳制品原料创新中的应用。
地方资本也在跟进。以北京亦庄未来产业基金、市级引导基金为例，正在为中试和量产提供资金杠杆，鼓励“领军企业开放测试与开源平台”，中小企业可以共享设施与数据，加快从研发到商业化的周期。
然而，合成生物学的未来尚有不少难题： 从标准化、合规监管到生物安全与算力基础，都需要长期投入。有受访者表示，从实验室到市场，要经历从技术到产品，从产品到商品，从商品到市场三个阶段，每个阶段面临的卡点各不一样：在这个充满前景的领域，企业能否真正立足，核心在于两大关键考验：选品是否切中市场刚需，以及能否跨越规模化量产的鸿沟。
具体来说， 从技术到产品阶段，技术成熟度是主要卡点。针对某类具体产品的生物制造技术，通常需要持续研究和开发，来提高技术稳定性和可靠性。例如，如何通过微生物的发掘、菌株的改造、发酵优化等技术改进提高产品的转化率、生产效率和品质，同时降低生产成本。 从产品到商品阶段，核心问题是产品的应用评价体系、监督管理机制尚不健全。 从商品到市场阶段，需要关注商品差异化及大众接受度的问题。
生物制造领域的很多产品是一种从无到有的创新，除了需要基于需求开展技术研发，还需要通过教育和市场推广，来提高公众对这些产品的信任和理解。
当全球都在争夺合成生物的下一站，北京已经用行动证明，它不仅是中国生物医药创新的“北京时间”，也正在成为全球合成生物产业地图上的重要一极。
在这样一个技术与产业同步提速的关键节点， 11月24-26日，2025’第十七届中国医药企业家科学家投资家大会（启思会）将在北京海淀盛大召开。将围绕前沿医疗的结构性拐点，探寻合成生物学未来十年的产业化路径与战略价值。
发布于：北京市