從《茉莉花》存入DNA到國投創(chuàng)新院落地，天津如何擦亮“阿拉丁神燈”？

(一)

歲末年初，各種總結文件紛至沓來。你可曾想過，存放一份文件，需要多大的地方?

一張辦公桌上，可以放幾摞;用電腦或移動硬盤，可以放幾百G。不過，一個公司全年的文件呢，放檔案室還是云端?一個城市幾十年的文件呢，需要多大的地方?

天津中合基因科技有限公司給出了一個意外的答案。在一間實驗室里，“80后”公司負責人孫雋帶著幾位“90后”博士反復做一個實驗：將一小滴被油包著的溶液小心地移動，通過顯微鏡監(jiān)測，不斷“擺弄”溶液中的酶，“促使”DNA重新排列組合。

經(jīng)過一年多的探索，這個科研團隊成功將名曲《茉莉花》轉化為8組不同的DNA寡核苷酸序列，最終以粉末的形式存儲了起來——DNA變成了硬盤!

與二進制的電腦相比，DNA是雙螺旋結構，有“A”“T”“G”“C”4種脫氧核糖核苷酸，8個通道并行寫入，排列組合數(shù)量幾何級增長，存儲潛力也更大。“一顆玉米粒大小DNA存儲粉末，可以存下一操場的文件。”孫雋說。

更有意義的是，孫雋等人實現(xiàn)了DNA存儲信息從數(shù)據(jù)編寫到讀取的一體化功能，就是說，人們可以簡單“存”進去，又能簡單“讀”出來。幾個月后，這項由孫雋團隊和其他科研單位共同完成的突破，在美國科學院院報《PNAS》上發(fā)表，引發(fā)業(yè)內極大關注。

這就是生物制造的顛覆性魅力。

中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所的科研人員在實驗室展示人工合成淀粉樣品。

(二)

生物制造是做什么的?

簡單來說，一是可以改變物質生產(chǎn)方式。比如，從馴化小麥開始，人類千百年來一直從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲得淀粉，如今可以在“細胞工廠”里通過工業(yè)生產(chǎn)方式獲得，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一年一熟變成車間里的一天一熟甚至一小時一熟。

二是可以改變物質生產(chǎn)路徑。比如，原來通過化學方式生產(chǎn)，會產(chǎn)生各種污染，現(xiàn)在通過生物過程生產(chǎn)，全程無污染。

發(fā)酵而成的醋，可以理解為生物制造的1.0版本。只不過，作為第四次工業(yè)革命代表性技術的生物制造科技，更加復雜。一句話，生物制造是全球大國競爭的制高點，是典型的新質生產(chǎn)力。

當前，生物制造可以把信息存進DNA，可以把二氧化碳變成淀粉，可以將“地溝油”提煉為飛機燃料，把小麥秸稈“變廢為寶”成吸管……天津市一位領導參觀一家生物制造企業(yè)時感慨：“生物制造真是個‘阿拉丁神燈’。”

在國內，天津是最早托起這盞“神燈”的城市之一。

早在2007年，中國科學院專家馬延和專程從北京趕到天津，在東麗區(qū)的一片空地上站了許久，眼前是一片雜草，腦中卻是一座“細胞工廠”。

當年，天津市與中國科學院簽署“中國科學院天津工業(yè)生物技術研究與發(fā)展中心”共建協(xié)議，這便是全國首家以生物制造為主要研究方向的整建制科研機構——中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所(簡稱“天津工業(yè)生物所”)的前身。當時，以合成生物為主要方向的生物制造研究在全球范圍內方興未艾。

在馬延和的設想中，這座“細胞工廠”要“面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求”，唯獨沒有面向當時學界普遍關注的“論文發(fā)表”。

因而，當十余年后，這個研究所實現(xiàn)人類歷史上第一次用人工而不是大自然的方式制造淀粉時，與別人爭分奪秒搶發(fā)論文不同，他們硬生生推遲了三年才決定發(fā)表。

“當時我們國家的產(chǎn)業(yè)化弱，推遲發(fā)表是給我們的產(chǎn)業(yè)化探索爭取時間!”馬延和后來接受采訪時說。

2021年9月24日，這一突破刊發(fā)在國際期刊《科學》雜志上。美國工程院院士延斯·尼爾森說，這是利用合成生物學解決當今社會面臨的若干重大挑戰(zhàn)的驚人案例，將為日后更多相關研究鋪平道路。

十多年來，天津工業(yè)生物所專利申請總量已達1885件，大批成果在天津、上海、深圳、合肥等地轉化為新質生產(chǎn)力項目。其中就包括孫雋創(chuàng)業(yè)的天津中合基因科技有限公司。

“怎么形容天津工業(yè)生物所在我國生物制造領域的地位呢?有點像武俠世界里的少林寺，頗有點‘天下武功出少林’的意思。”孫雋說。

(三)

幾個月前，天津工業(yè)生物所等單位主辦的第十二屆中國工業(yè)生物技術創(chuàng)新論壇暨生物制造產(chǎn)業(yè)大會，在天津舉辦。華山論劍，大咖云集。來自合成生物領域高校及科研院所、領軍企業(yè)等各界嘉賓500余人齊聚一堂。

會上，一幅“中國生物制造產(chǎn)業(yè)地圖”引起關注。近年來，從上海到新疆，從內蒙古到海南島，生物制造產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

渤海之濱的天津，無疑是其中的一顆閃亮的“明星”。一位業(yè)內大佬評價說，生物制造領域有“北天津、南深圳”，天津的生物制造，起步早、水平高、綜合性強。

天津有什么家底呢?簡單來說，有五大優(yōu)勢：

——頂尖創(chuàng)新平臺集聚。天津有以國家合成生物技術創(chuàng)新中心、工業(yè)酶國家工程研究中心、低碳合成工程生物學重點實驗室等國家級平臺為節(jié)點，以合成生物學海河實驗室、天津市生物制造創(chuàng)新中心等市級平臺為補充的生物制造創(chuàng)新網(wǎng)絡。

“天津打造了從基礎研究、技術創(chuàng)新到工程轉化的生物制造科技創(chuàng)新體系，擁有從上游到下游的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)創(chuàng)新能力。”天津科技大學校長、中國生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會全國發(fā)酵工程技術工作委員會副主任路福平說。

——工業(yè)基礎雄厚扎實。作為首批國家生物產(chǎn)業(yè)基地之一，天津獲評中國生物產(chǎn)業(yè)大會2024年最具生物制造創(chuàng)新力十大基地。2023年，全市生物產(chǎn)業(yè)規(guī)上工業(yè)總產(chǎn)值達到840.88億元，規(guī)上企業(yè)196家。比如，依托天津科技大學的技術，在我國建成首條ε-聚賴氨酸鹽生產(chǎn)線，產(chǎn)能居世界首位;華熙生物建有全球最大的發(fā)酵中試共享平臺;干細胞企業(yè)博雅首提“家庭生物資產(chǎn)包”概念，將干細胞服務對象從嬰幼兒拓展到成人、寵物等家庭領域。

——政策支持體系日益完善�！短旖蚴锌萍紕�(chuàng)新“十四五”規(guī)劃》中，提及合成生物學多達17次;2024年8月出臺的推動生物制造產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展實施方案，安排了從創(chuàng)新策源體系到金融投資服務體系的九方面重點任務。在行業(yè)堵點方面，天津的京津冀食品營養(yǎng)健康與安全創(chuàng)新平臺，正在推進重要合成生物制造的“三新食品”入市審批申報，有望大大縮短審批時間。

——科研體系豐富完整。天津大學是唯一擁有合成生物學專業(yè)本科、碩士、博士及博士后流動站完整人才培養(yǎng)體系的高校。天津工業(yè)生物所也有生物學、化學工程與技術兩個一級學科博士培養(yǎng)點和材料與化工專業(yè)博士培養(yǎng)點，建有博士后流動站。南開大學有生物科學、生物技術2個國家級一流重點學科。天津科技大學的生物工程、制藥工程、食品科學與工程、食品質量與安全均為國家級一流專業(yè)。

——高水平產(chǎn)學研人才匯集。在頂尖人才上，天津市擁有饒子和、元英進等中國科學院院士，引進曼弗雷德·雷茲等9位頂尖國內外院士專家，入駐國家合成生物技術創(chuàng)新中心成立“大師工作室”。在人才規(guī)模上，2020年組建生物制造產(chǎn)業(yè)(人才)聯(lián)盟，吸引全國生物制造行業(yè)相關的企業(yè)單位、高等院校、科研院所等成員單位167家。僅天津港保稅區(qū)，生物制造人才就超過3000名。

(四)

一座城市和一個產(chǎn)業(yè)，是相互依存的“體”和“魂”，而頂尖企業(yè)品牌，便是那扇心靈的“窗戶”。像阿里巴巴之于杭州，科大訊飛之于合肥，華大基因之于深圳。

客觀地說，天津這座城“身強體壯”，生物制造這個“魂”也“朝氣蓬勃”，唯獨缺一雙炯炯有神的“眼睛”。

轉折出現(xiàn)在2024年全國兩會期間。

一次會議上，國家開發(fā)投資集團有限公司談到企業(yè)轉型時說，作為中央企業(yè)，國投集團將牽頭做好生物產(chǎn)業(yè)相關工作。

獲取項目線索的天津市投資促進局立即將國投集團生物制造項目列為全年工作重點，全程跟蹤。近300天的溝通交流中，“有問必答，有疑必除”，把天津的“五大優(yōu)勢”闡釋得明明白白。

精準高效的服務，最終結出碩果。2024年12月19日，作為全國生物制造產(chǎn)業(yè)的鏈主企業(yè)，國投集團在天津正式成立國投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司。后續(xù)國投集團與海河產(chǎn)業(yè)基金等將共同出資成立20億元產(chǎn)業(yè)基金，專注于投資生物制造領域創(chuàng)新型企業(yè)。

天津，從“五大優(yōu)勢”順利升級為“六邊形戰(zhàn)士”。

(五)

新年伊始，國投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司對前來拜訪的天津市投資促進局副局長寇曉霜道出了雄心壯志：全鏈條投資!讓國有資本注入到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關鍵節(jié)點和優(yōu)勢區(qū)域，打通并串聯(lián)起創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。

在新質生產(chǎn)力項目中，研發(fā)端是“后驅”，市場端是“前驅”。天津工業(yè)生物所是聚焦生物制造領域的整建制研發(fā)機構，現(xiàn)在國投創(chuàng)新院落戶天津，“雙輪驅動”必將在產(chǎn)業(yè)鏈上得以進一步協(xié)同，在合成生物領域打造天津樣板，帶動全國生物制造產(chǎn)業(yè)的強勁發(fā)展。

近水樓臺先得月。人工晶體研發(fā)企業(yè)天津世紀康泰醫(yī)學工程有限公司，在研發(fā)關鍵期得到國投集團產(chǎn)業(yè)投資基金近兩億元的融資。正在做上市準備工作的總經(jīng)理裴秀娟說，央企的投入帶動了客戶對我們的信心，起到了極大的推動作用。

國投集團在天津布局發(fā)展生物制造產(chǎn)業(yè)，為天津生物制造相關企業(yè)帶來了諸多發(fā)展機會。

一是融資機會。國投集團作為國有資本投資公司，有市場化機制和專業(yè)化投資團隊，已形成“直接投資+基金投資”協(xié)同驅動的產(chǎn)業(yè)培育模式，國投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司在此基礎上，將科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)培育并重，全方位支持生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于多層次培育壯大產(chǎn)業(yè)主體，持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

二是場景機會。天津市投資促進局正深入挖掘醫(yī)藥、化工、食品等行業(yè)典型應用場景，促進場景開放，通過為生物制造上下游企業(yè)提供應用場景和測試驗證環(huán)境，吸引外地優(yōu)質企業(yè)在津落地，促進企業(yè)加快發(fā)展。

三是創(chuàng)新機會。天津市專注政策突破，天津工生所等科研單位儲備大量科研成果，國投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司致力于科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)培育融合發(fā)展。以市場為導向，全行業(yè)有望迎來新一輪創(chuàng)新發(fā)展機遇。

這盞“阿拉丁神燈”，將在渤海畔愈加明亮!