深度丨一窥他国政府战略中的合成生物学，未来大国博弈的战略制高点？

合成生物学：各国竞相争抢的科技高地。

作者 | 罗格斯

丨本文是一篇关于合成生物学的深度好文，盘点解析了美国、英国、德国、法国、澳大利亚、新加坡、日本、加拿大以及印度的官方战略。合成生物也是小饭桌及旗下投融资顾问品牌凡卓资本重点关注的方向，特转载以飨读者，以下，enjoy。

近日，澳大利亚总理莫里森在澳大利亚战略政策研究所（ASPI）组织的悉尼对话会上发表讲话，提及了 63 项与中国竞争的关键技术，包括了 6G、人工智能、量子技术，还有便是：合成生物学！

几近相同的情景，在前段时间也才刚刚上演。今年 6 月份，美国国会参议院通过了《2021 美国创新与竞争法案》，在该法案中，合成生物学名列关键竞争技术，被美国政府反复地提及与强调。在中美科技竞争的背景下，合成生物学，无疑已是焦点领域。

面临着来自各方的竞争，那么，我国合成生物学的发展情况又是如何呢？简要形容的话，那就是：官方层面布局许久，资本市场刚刚兴起。

官方层面上的战略，从科技部的“973 计划”、“863 计划”，再到“十三五”期间的战略性前瞻性重点发展方向，在官方的引导和扶持之下，我国合成生物学技术蓬勃发展，紧跟国际前沿，位于第一梯队。近两年，资本市场则开始涌入，则为该领域的强势增长提供了全新的动力。

除却中、美、澳三国外，世界范围内，合成生物还有着各方的“玩家”。如有英、德等国的各领风骚，亦或是法、日、新等国的迎头追赶。我们其实不难发现，合成生物学已经是各国政府不能忽视的科技焦点，也更是各家竞相争夺的科技高地。

那么，这些“关键玩家们”对于合成生物学的布局和进展如何？在他们的官方规划战略中，合成生物学扮演着一个怎样的角色？对于我们发展又能带来哪些启示呢？

今天，解码合成生物学就带大家一窥究竟，走进各国政府战略中的合成生物学。

各国官方布局导读一览

美国

作为合成生物学的发源地，美国一直都是合成生物学最大的布局者和投资者，美国政府部门明确出台了数量众多的计划和战略以推动本国合成生物学发展，在此，我们列举了其中最具代表性的战略以及事件：

2006 年，美国开始了在合成生物学上的大规模投资，美国国家自然科学基金会（NSF）为新成立的合成生物学工程研究中心（SynBERC）提供十年 3900 万美元的资助；

2011年，美国国防部开始布局合成生物学，美国国防部高级研究计划（DARPA）宣布了一项名为 “生命铸造厂”（Living Foundries）的新计划，将专注于合成生物学项目的投资与开发；

2013 年，在“生命铸造厂”项目实施 2 年之后，美国国防部高级研究计划（DARPA）启动了另一计划 “生命铸造厂 - 千分子”（Living Foundries: 1000 Molecules），以作为前一计划的补充；

同样是在 2013 年，美国的另一政府部门——能源部向国会提交了报告《向国会报告：合成生物学》，以响应美国国会关于 “联邦政府支持的研究和开发活动的综合合成生物学计划的要求。” ； 

2014 年，在美国国防部发布的《国防部科技优先事项》中，合成生物学被列为了 21 世纪优先发展的六大颠覆性基础研究领域之一；

21 世纪优先发展的六大颠覆性基础研究领域

此外，在2015 年，国防部还发布了一份题为《技术评估：合成生物学》的报告，在其评估中这样写道：“合成生物学有潜力影响与国防部相关的广泛领域，…… 由于工程生物现有的和有希望的未来能力，该评估发现合成生物空间为国防部提供了一个重大机会。”；

2017 年，NSF 宣布征集 “用于信息处理和存储技术的半导体合成生物学 （SemiSynBio）”，布局半导体与合成生物学的前沿交叉，目标是利用半导体技术整合合成生物学来创建存储系统；

最近一次美国关于合成生物学的重大官方战略，便是在今年。2021 年 6 月 8 日，美国国会参议院通过了《2021 美国创新与竞争法案》。在该法案中，合成生物学名列几大关键技术重点领域之一。同时，在该法案对其所有政府部门的指导中，均着重强调了配合发展 “合成生物学 / 工程生物学”。

《2021 美国创新与竞争法案》所陈列的关键技术重点领域

英国

英国，则是欧洲范围内最早关注合成生物学的国家之一。与美国类似，英国政府也极其重视新兴的合成生物学，也是极少数拥有国家层面合成生物学战略路线图的国家。

2009 年，合成生物学与创新中心 （CSynBI）由英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）资助成立，这是英国成立的第一个国家合成生物学中心。

2011 年，英国政府委托英国技术战略委员会对前沿技术进行审查，在 170 项候选技术中，委员会最终选出了 “八项伟大技术”，而其中的一项，便是 “合成生物学”。

2012 年 7 月，英国商业、创新和技能部发布了《英国合成生物学战略路线图 2012》，用以整体规划英国的合成生物学的发展。在该路线图中，总结了英国合成生物学发展的 5 个关键建议，分别是：

“1、建设多学科网络中心，构建卓越的英国合成生物学资源体系；2、建立英国合成生物学社区；3、促进技术市场化；4、形成国际领导地位；5、建立领导理事会。”

围绕着这些建议，英国政府进行了大量布局，其在 2012 年底专门成立了英国合成生物学领导理事会（SBLC）；除此之外，英国政府还投入了超过 3 亿英镑的投资，催生出了合成生物学博士培训中心（SynBioCDT）、英国合成生物学产业产业加速器（SynbiCITE）以及 6 个新的合成生物学研究中心等一系列机构。

在这样的成果之下，2016 年 2 月，SBLC 总结并更新了英国的合成生物学战略，发布了《英国合成生物学战略计划 2016》。而在新的战略中，5 条发展建议也得到了更新：

“1、加速工业化和商业化；2、最大化创新管道的能力；3、建立专家队伍；4、发展有利的商业环境；5、从国家和国际伙伴关系中创造价值。”

利用合成生物学发展生物经济（来源：Synthetic Biology UK A Decade of Rapid Progress）

除了在合成生物学上战略，在其他英国政府战略中，我们也能发现合成生物学 / 工程生物学的布局，譬如 2018 年的《发展生物经济战略》以及 2021 年的《英国创新战略》，都用了相当的笔墨。

德国

与英国类似，德国也是欧洲最早一批关注及评估合成生物学的国家。

2009 年 6 月，德国研究基金会（DFG）、德国科学与工程学院以及德国利奥波第那科学院联合发表了题为《合成生物学：机遇与风险》的报告，对德国合成生物学研究的机遇与风险进行了探讨和论述。

不过，与英国截然不同的是，德国在其早期合成生物学的发展中，并没有统一的国家层面的研究专项和战略路线图。

德国联邦议院技术评估办公室（TAB）在其 2016 年报告《合成生物学：生物技术和基因工程的新高度》中这样回顾道：“德国的研究活动并不是全面协调的，其是由不同参与者各自从事进行。合成生物学也是如此，没有可以遵循的整体策略，而是归功于各参与者的独立倡议。”

而一直以来，德国政府对合成生物学都保持着谨慎、观望的态度。不过，得益于德国民间积极的合成生物学倡议，德国合成生物学依然快速发展着，并推动着合成生物学走进了某些政府层面的战略。

就比如在由德国联邦教育和研究部 （BMBF）等机构在 2010 年倡议发起的研究战略《生物技术 2020+ 计划》中，合成生物学便占据了相当的篇幅，包含有：马克斯普朗克学会发起推动的合成生物学研究网络 “MaxSynBio”、项目 “SynBioDesign - 合成生物学用于设计复杂天然物质生产系统” 等等。

《生物技术 2020+ 计划》中专家对于未来生物技术的评估

2019 年 10 月 29 日，德国联邦政府在联邦议院面对国会议员关于 “合成生物学” 议题的质询时，这样说道：“无论是在联邦政府之前的行动，还是在高科技领域战略 2025 中，都显示了利用这一技术潜力的意愿。”

法国

法国，也是合成生物学在早期发展中的几个活跃国家之一。因此，法国政府部门在相当早期的时候便已经开始评估合成生物学的潜力。

2009 年，法国高等教育和研究部发布的《国家研究与创新战略》（SNRI）将新兴学科 “合成生物学” 列为了 “优先挑战”。2010 年，SNRI 专门成立了一个合成生物学工作组，用于评估合成生物学的发展、潜力和挑战。该小组的报告最终于 2011 年 3 月份发表，报告指出法国可以在该领域 “争取在全球排名第二或第三”。

2010 年，法国第一个合成生物学实验室系统与合成生物学研究所（iSSB）在法国国家科学研究中心（CNRS）、Genopole 和埃夫里大学的支持下成立。2011 年，法国政府还专门开设了一个 “合成生物学” 网站，用以普及和推动本国合成生物学发展。

法国政府建立的合成生物学网站

不过，与焦点发展随之而来的，是关于 “生物风险” 的审查与争议。

对此，法国议会科学与技术选择评估办公室 （OPECST）和 SNRI 先后发布报告，呼吁进行 “平静、和平、建设性” 地公开辩论，具体举措有：设立 “合成生物学观察站”、创建论坛进行讨论、通过组织公民会议将辩论扩大至公民。最终，这场公开辩论在 2013 年以一场闹剧草草收场。

虽然在法国，合成生物学的争议和辩论的负面影响仍在，但是其在法国国家层面战略上仍拥有一席之地。在 2015 年的《国家研究战略：法国 - 欧洲 2020》、2018 年的《法国国家生物生产战略》等战略文件中，合成生物学都被重点提及。

而最近一次合成生物学在法国被提及，是在 2021 年的《法国健康创新 2030 战略》，在该战略中马克龙这样说道：“法国 95% 的生物疗法依赖进口，在该领域全球趋势中展现出重要性时，我们需要重建主权以减少依赖。我正在考虑 RNA 疫苗，在这方面我认为这是最后的机会。类似的我还想到了合成生物学，想到了所有新的生物生产技术。”

澳大利亚

澳大利亚也是几个较早关注且布局合成生物学的国家，更是为数不多对于高通量合成生物学设施有所布局的国家。

2015 年，起源于澳大利亚和新西兰科学家社区的合成生物学澳大拉西亚（Synthetic Biology Australasia，SBA）正式成立。2016 年，该组织与澳大利亚政府研究机构澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）共同合作举办了第一次会议。

自此，CSIRO 敏锐地意识到了这个快速发展的新兴领域，并在同年建立了合成生物学未来科学平台（SynBio FSP）。从 2016 年到 2022 年，CSIRO 直接向 SynBio FSP 投资了 2770 万美元，其中有 410 万美元的花费用在了建立高通量设施 CSIRO BioFoundry。

2021 年 8 月，CSIRO 发布了《国家合成生物学路线图》，该路线图中写道：“自 2016 年以来，澳大利亚在合成生物学领域进行了大量投资，公共投资总额超过 8000 万美元。”

此外，这份路线图还列举公共投资主要的几个布局项目，除了 SynBio FSP，还有：

1、2019 年，新南威尔士州政府投资 250 万美元支持在麦考瑞大学建立合成生物学 “生物铸造厂”；

2、2020 年 10 月 6 日，澳大利亚财政部长宣布了研究计划，其中将有 830 万美元预算用于建立国家合成生物学研究基础设施 (BioFoundry)；

3、2020 年，澳大利亚研究委员会（ARC）合成生物学卓越研究中心（CoESB）在麦考瑞大学落成，将在 7 年内获得联邦政府拨款的 3500 万美元资金支持。

此外值得注意的是，在路线图中，CSIPO 还进一步对投资规模分析道：“从绝对值来看，澳大利亚的早期投资至少比美国和英国的投资小一个数量级。然而，根据经济规模（以 GDP 衡量）进行调整后，澳大利亚的公共投资规模与美国相当，但不到英国的三分之一。”

英美澳对于合成生物学早期投资对比

新加坡

自 2012 年以来，新加坡政府对合成生物学的兴趣一直在增长，当时一个政府工作组得出结论：该领域具有良好的商业潜力，可以利用本国现有的生物医学研究取得优势。

2018 年 1 月 8 日，新加坡国立研究基金会（The National Research Foundation Singapore，NRF）宣布资助一项国家合成生物学研发计划（Synthetic Biology Research and Development Programme）。

该计划将在未来五年内投入 2500 万新元，优先布局三个领域：开发合成大麻素、生产稀有脂肪酸和开发可用于生产工业产品的新微生物菌株。

日本

虽然在民间，日本的企业和学术机构在合成生物学领域表现活跃，并且已经在日本缔造了相当的经济价值，有如辅酶 Q10、蛛丝蛋白等，不过在官方的战略上，日本政府在该领域长期处于空白。而如果将目光扩大到 “生物技术” 上，在 2008 年的 “Dream BT Japan” 推出之后，日本政府在生物技术的国家战略也长达 10 年之久未更新过。

对此，日本民间研究机构未来工学研究所（IFENG）指出：“日本对生物领域的国家战略空白了 10 年，已然赶不上合成生物学潮流。在生物领域国际存在度下降越来越严重的情况下，2019 年内阁府制定了《生物战略 2019》。”

而在《生物战略 2019》开头 “现状分析” 中，第一次明确提及合成生物学在产业与经济上的巨大前景。在该战略中，日本政府提出的目标是：“到 2030 年，成为世界最先进的生物经济社会”。

《生物战略 2019》现状分析

2020 年，在《生物战略 2019》的基础之上，日本政府还进一步制定了更为详细的生物战略基本实施措施，即《生物战略 2020》。

在国家层面战略的驱动下，如经济产业省、文部科学省等日本各政府部门直接提及合成生物学的频率大幅增加，投资和布局主要方向集中在了：植物高附加值产物生产、药物研发、基因治疗等领域。

譬如文部科学省在 2020 年发布的 JST（日本科学技术振兴机构）战略目标 “创新植物分子设计” 中就明确提出：“开发有助于修改和创造生物合成途径的合成生物学方法”。

加拿大

迄今为止，加拿大政府尚未有官方的明确合成生物学项目研究和发展的国家战略。

不过，就在 2020 年的 11 月份，加拿大国家工程生物学指导委员会刚刚发布了《加拿大工程生物学白皮书：推动经济复苏和生物制造现代化的技术平台》，在该白皮书中，加拿大本国的专家们论述强调了合成生物学对于加拿大的重要性。

呼吁国家战略（来源：《加拿大工程生物学白皮书》） 

虽然官方层面尚未有明确的合成生物学战略，但是在其他分类项中已经有了部分合成生物学相关的研究布局，比如 2019 年，加拿大国家研究委员会（NRC）宣布了一系列研究挑战项目，其中一项即为 “细胞治疗和基因治疗”。

此外，加拿大民间的合成生物学项目也从不同渠道获得了官方的一小部分资助。比如莱斯布里奇大学的 SynBridge（合成生物学创客空间），便从加拿大西部经济多元化计划（Western Economic Diversification Canada）中获得了资金支持。

目前，加拿大国内有着来自学界、业界各方的强烈呼吁，希望政府尽早出台合成生物学相关战略及政策，以支持加拿大的合成生物学行业发展

印度

印度的合成生物学研究和开发还处于起步阶段。目前，印度还没有通过此类研究开发的产品进入市场。不过，印度政府目前通过生物技术部 (DBT) 发起了多项计划，以鼓励该领域的研究和开发。

DBT 在合成生物学领域的具体布局举措包括：

1、与学术界、产业界协作建立了研究中心；

2、资助合成生物学相关的研讨会、人才培训计划和交流项目；

3、资助本科生 / 研究生参加国际合成生物学竞赛 iGEM；

4、发起印度国内合成生物学竞赛（Indian Biological Engineering Competition (iBEC)）

等等

总结

通过对不同国家对于合成生物学的战略盘点，结合目前各国合成生物学发展情况，我们不难看出，合成生物学因其强大的科技潜力已经引起了世界主要国家的布局。

目前，各国的布局程度不尽相同，战略进展也差异很大，有比如美国这种长期关注和布局的国家，也有加拿大这种仍在呼吁中的国家。不过，现今美国合成生物学产业的独领风骚，显然与在其政府在合成生物学上长期战略布局和投入有着必然关系。

与美国这种早期关注，长期布局的国家相比来说，有两个国家则较有代表性，一个是早期关注但未长期布局的法国，以及略后关注但是加强布局的澳大利亚。

法国也是很早便关注到了合成生物学，却因为争议迟迟无法加大对于合成生物学的投入，甚至在某些方面压制了民间合成生物学的发展，反倒是略后关注的澳大利亚加强战略布局，对其进行了超越。由此可见，国家层面提前的布局与引导对于新兴产业是尤为重要的。

另外一个需要关注的是德国，其与法国也存在类似的公众关注，不过其得益于权威组织的引导、相关立法的及时匹配，给予了民间合成生物学良好的发展环境，使其目前仍然在国际合成生物学舞台处于第一梯队。

当然，我们不能忽略英国发展过程中的宝贵经验，其对于合成生物学的布局和路线，比如从技术到产业、从本国到国际、从专家团体建设到人才培养体系，都极具借鉴意义。

分析各国对于合成生物学战略政策，再对比我国，可以发现我国在合成生物学领域上有着两个鲜明特点：技术前瞻以及政策稳定，这无疑是得益于制度上的优势的。

综合来看，我国目前合成生物学技术已经领先于多数国际“玩家”，不过，相较于已经产生巨大经济效益的美国，我国的合成生物学产业仍是处于青春期，拥有着无限的可能。相信在官方持续合理的引导和支持下，在学界、产业、资本等各方协力下，我国合成生物学产业将能够释放出其巨大的价值潜力。

参考链接（向下滑动查看）：

[1] https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2021/10/african-scientists-call-for-policies-to-support-synthetic-biology-and-other-innovative-technologies/

[2] https://www.tribuneindia.com/news/nation/australia-lists-critical-tech-for-quad-and-aukus-to-counter-china-339329

[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405805X1630031X?via%3Dihub#bib14

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[5] https://www.nsf.gov/funding/pgm_summ.jsp?pims_id=505397&WT.mc_id=USNSF_39&WT.mc_ev=click

[6] https://www.democrats.senate.gov/imo/media/doc/DAV21A48.pdf

[7] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405805X16300382#bib21

https://admin.ktn-uk.co.uk/app/uploads/2017/10/Synthetic-Biology-Roadmap-Report.pdf

[8] https://www.gov.uk/government/groups/synthetic-biology-leadership-council

[9] https://admin.ktn-uk.co.uk/app/uploads/2017/10/UKSyntheticBiologyStrategicPlan16.pdf

[10] https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1037343/181205_BEIS_Growing_the_Bioeconomy__Web_SP_.pdf

[11] https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1009577/uk-innovation-strategy.pdf

[12] https://www.tab-beim-bundestag.de/de/untersuchungen/u9800.html

[13] https://biooekonomie.de/themen/dossiers/synthetische-biologie-von-bioingenieuren-und-zellfabriken

[14] https://biooekonomie.de/sites/default/files/2020-12/biotech2020-bilanz-2013.pdf

https://dserver.bundestag.de/btd/19/146/1914615.pdf

[15] https://academic.oup.com/bioscience/article/63/5/373/229320

[16] https://archive.wikiwix.com/cache/index2.php?url=http%3A%2F%2Fwww.biologie-de-synthese.fr%2Findex.html

[17] https://cache.media.enseignementsup-recherche.gouv.fr/file/Strategie_Recherche/26/9/strategie_nationale_recherche_397269.pdf

[18] http://www.iar-pole.com/wp-content/uploads/2017/01/170119_planstrategique_bioeconomie.pdf

[19] https://www.economie.gouv.fr/files/files/directions_services/cge/bio-production.pdf

[20] https://www.elysee.fr/emmanuel-macron/2021/06/29/faire-de-la-france-la-1ere-nation-europeenne-innovante-et-souveraine-en-sante

[21] https://acola.org/wp-content/uploads/2018/12/2018Sep-ACOLA-Synthetic-Biology_Report.pdf

[22] https://www.csiro.au/en/work-with-us/services/consultancy-strategic-advice-services/csiro-futures/futures-reports/synthetic-biology-roadmap

[23] https://www.mq.edu.au/newsroom/2019/02/20/macquarie-university-to-lead-nation-in-synthetic-biology-research-with-2-5m-grant/

[24] https://www.nature.com/articles/d41586-018-04123-2

[25] https://www8.cao.go.jp/cstp/togo2019_honbun.pdf

[26] https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/2020/mext_00488.html

[27] https://www.nite.go.jp/data/000123443.pdf

[28] http://www.ifeng.or.jp/wordpress/wp-content/uploads/2021/05/a8b774fd6f7675d3ef6ca6400d83d29d.pdf

[29] https://www.sciencepolicyjournal.org/article_1038126_jspg180106.html

[30] https://www.candesyne.ca/white-paper-engineering-biology

[31] https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-53183-6_32