新书预告｜合成生物技术应用的主要领域

近年来，得益于技术突破、政策支持等因素叠加，合成生物产业取得突破性进展，技术广泛应用于生物医药、食品与农业、生物制造、生物能源、生物资源、化工材料等领域。

目前，在食品、农业、材料、能源、医药领域，合成生物技术的应用加速演进。其中，在食品领域，科研人员用类似“搭积木”的方式，从头设计出11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。根据实验室测试，人工淀粉合成速率与自然淀粉合成速率之比约为8.5∶1。按照当前的技术参数推算，若能量供给充足，则理论上1立方米大小的生物反应器淀粉年产量，与5亩土地玉米的淀粉年平均产量相当。相关技术的突破，增加了淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变的可能性，并为二氧化碳原料合成复杂分子提供了新技术路线。在农业领域，掌握了在多种微生物底盘细胞中合成核糖核酸（RNA）的能力，而且研发了RNA无细胞合成的关键酶，可以实现多场景需求的双链大片段RNA的规模化生产。在材料领域，以聚羟基脂肪酸酯（PHA）为代表的新型聚合材料可通过天然微生物代谢途径合成，商业化程度高，部分细菌的聚酯分泌物可模拟塑料，性质类似热塑性塑料。在生产成本与同类塑料相似的情况下，其凭借较低的碳排放量获得商业化优势。在能源领域，合成生物技术通过优化碳源、探索新生物能源形式这两个方面作用于生物能源产业发展。生物能源面临高昂成本和低廉价值的矛盾，一旦单位热值成本与化石燃料持平，其可再生特性将带动产业快速成长。例如，纤维素乙醇、生物柴油、劣质蛋白生产沼气等可实现碳源优化，而生物脂肪烃、生物氢、生物电等可作为新生物能源。在医药领域，西格列汀是主流的糖尿病治疗药物，每年销售额达数十亿美元。我国已掌握了西格列汀关键中间体的专利生产技术，推动了这项重磅药物的国产化进程。2021年，我国研发的西格列汀仿制药获得国家药品监督管理局药品审评中心正式批准。

（以上内容摘自《合成生物产业：经济增长的新引擎》，有删改）

本书基于新兴产业发展规律和产业发展实践，对我国合成生物产业发展进行系统深入研究。本书阐述了合成生物使能技术的基本原理和主要应用领域，分析了合成生物产业发展的意义和前景；概述了合成生物产业发展状况，梳理了我国合成生物产业发展战略及政策进展、区域布局、代表性企业及重点应用领域；总结了我国合成生物产业发展存在的问题及面临的挑战，研究了产业前景、未来市场空间并提出了发展思路及建议。

（整理/吴若瑜）