·合成生物学能够通过将微生物（如酵母、大肠杆菌）改造为高效的“细胞工厂”，创造高价值功能分子，重构人们的营养“食谱”。
如果说计算机是通过0和1的二进制代码构建了数字世界，那么合成生物学就是一门以DNA为“编程语言”，对生命体进行设计、改造甚至从头创造的颠覆性学科。它让我们得以像工程师设计电路一样，重编程细胞这一最精密的“生命机器”，以满足医疗、营养、材料等领域的特定需求。
6月23日，上海合成生物学创新中心主办的“2025国际合成生物学产业发展论坛”在上海张江科学会堂拉开帷幕。论坛汇聚了全球学术界、产业界与投资界的顶尖专家，共同探讨如何利用合成生物学保障人类健康、促进绿色发展的核心议题。
“治疗”衰老：从监测到介入
人口老龄化是21世纪全球面临的最大医疗挑战之一。传统的医疗模式往往在疾病出现后才介入治疗，而合成生物学的前沿探索正试图从根本上改变这一模式——通过对“生物学年龄”进行监测来提前介入衰老进程。
“我们认为不能等到人生病的时候再给他治疗。”新加坡国立大学特聘教授Brian Kennedy在主旨演讲中强调，“在人健康的时候，就应该对他们进行干预。”这种从“治疗”到“预防”的理念转变，核心在于精准量化和干预衰老过程。
Kennedy教授介绍，科学界在15年前还无法有效监测和衡量人类的衰老速度，但如今情况已发生革命性变化。通过分析DNA甲基化等海量的组学数据，科学家们构建了多种“衰老时钟”，能够像天气预报一样预测个体的生理年龄和健康轨迹。
“现在可以识别出哪些人衰老过程是比较正常的，而哪些人衰老是有问题的。”他解释道。基于这些精准的生物标志物，科学家可以开发个性化的干预措施，例如通过特定的膳食补充剂或药物，针对性地延缓特定维度的衰老，从而实现更长久的健康生活。
这一领域已催生出庞大的“长寿产业”，涵盖了诊断公司、营养品、医疗技术乃至高端长寿诊所等多个赛道，市场规模预计将达数万亿美元。合成生物学在其中扮演着关键角色，无论是开发新型抗衰老分子，还是生产高纯度的营养补充剂，都展现出巨大的创新机遇。
产业化突围：细胞与基因治疗的机遇与挑战
细胞与基因治疗（CGT）是当前医学领域最具代表性的前沿方向之一，它为攻克癌症、遗传病等疑难杂症带来了前所未有的希望。所谓细胞治疗，就是将患者或捐赠者的细胞（如免疫细胞）在体外进行工程化改造，赋予其识别和攻击癌细胞等特定功能后，再回输到患者体内，如同为患者注入一支精准的“生物军队”。而基因治疗，则是直接修复或替换导致疾病的缺陷基因，从根源上进行治疗。
合成生物学为此提供了核心的“编程工具”。科学家利用先进的基因编辑技术，可以精准地修改细胞的DNA，实现复杂的“指令”植入。然而，从实验室的惊人突破到惠及大众的成熟产品，这条产业化之路依然充满荆棘。
上海市普陀区中心医院院长潘曙明坦言，临床医生能看到现象和问题，但解决方案亟须多方协作。“这些话题光靠临床医生解决不了，”他表示，“更加需要的是产业界和学界、企业界一起来努力来做这件事情”。
成本是产业化面临的最核心挑战之一。Stimuliver首席商务官Giles Dudley以欧洲的细胞疗法为例，指出其“高得令人咋舌”的成本限制了其广泛应用。他认为，中国在这一领域拥有独特优势。他将之与电动车产业类比：“中国可以利用这样强大的制造能力，真正实现颠覆细胞疗法的价值链和成本链”。这意味着通过工艺创新和规模化生产，中国有潜力将昂贵的尖端疗法变得更加普惠。
除了成本，创新的模式也至关重要。Giles Dudley分享了国际生物创新孵化机构的成功经验，强调“以终为始”的理念。“对于创新企业来讲，必须从退出开始反向建构，而不是获得资金后再进行改造”，他建议道。这种从创立第一天起就将监管、商业化和最终退出路径纳入考量的模式，能够有效减少资本浪费，提高创新效率。
合成生物学重构人类营养体系
如果说生物医药是守护健康的“盾”，那么人类营养就是构筑健康的“基石”。合成生物学能够通过将微生物（如酵母、大肠杆菌）改造为高效的“细胞工厂”，创造高价值功能分子，重构人们的营养“食谱”。科学家首先解析出目标营养分子（如某种维生素、稀有甜味剂或特定蛋白质）的天然合成路径，然后将编码这条路径上各种酶的基因片段，“组装”并植入到微生物体内。在巨大的发酵罐中，这些被赋予新功能的微生物以糖等廉价原料为“食”，便能持续不断地生产出高纯度的目标产物。
多名与会者提到这种制造方式的必要性和优势。首先，它能克服自然资源的稀缺性，如角鲨烯，传统上需通过捕杀鲨鱼获得，而合成生物法则能实现绿色、可持续的生产。其次，它能确保产品的纯净与安全，避免传统植物提取中可能存在的重金属残留和批次不稳定的问题。更重要的是，它还能创造出更优质的分子，比如祛除天然食物中的过敏原，从而生产出更健康的蛋白质。
然而，与生物医药类似，营养产品的产业化也是一项复杂的系统工程。华东理工大学的魏东芝教授在讨论中一针见血地指出，当前行业过于聚焦前端的分子和细胞层面，而忽视了后端。“往往在过去这些年的时间里，大家过于集中于分子和细胞的水平，对于反应器水平和分离纯化的环节往往是忽视的”。
他以合成生物法生产“角鲨烯”为例，前期菌株构建可能仅需数月，但放大生产中目的基因丢失、下游分离纯化工艺复杂、成本高昂等问题，才是决定项目成败的真正瓶颈。魏教授强调，必须以“全链条”的思维进行产业规划，从菌株设计之初就要考虑发酵、分离乃至废水处理等所有环节。
上海交通大学的瞿旭东教授则用一个“卷”字生动描绘了营养健康产品领域的现状。由于目标分子池有限，国内大量科研单位和企业蜂拥而上，竞争异常激烈。在他看来，要想突围，一方面技术上要做到极致，成为“卷王之王”，将成本降到最低；另一方面，还要与监管部门积极沟通，提供扎实的科学证据以获得审批。
多名与会者提到，监管部门对生物合成方法的安全性、副产品等方面有着严格的规定。科汉森公司前亚太区总监江华强调相关企业应提前进行全球合规布局、利用生态协同效应以及构建坚实的专利壁垒的重要性。“任何一项颠覆性的创新天然就会和监管产生碰撞，”他指出，“提早通过扎实的临床科研数据来说服监管部门，是缩短产业转化周期的有效方法”。
·对于此校企合作的模式，高翔向澎湃科技表示，联合实验室的特点是（合作持续）时间长，“合作双方是大学和企业，能够更好地调动相关资源，系统深入地实现相关科研成果的转化落地。”
11月29日，由复旦大学和上海锦竺信息科技有限公司共同建立的“营养与退行性疾病研究校企联合实验室”（以下简称“联合实验室”），在上海智能产业创新研究院的运营支持下正式签约并揭牌启动。
据悉，联合实验室的成立旨在推动营养科学与健康中国的发展，特别关注特医食品（一般指特殊医学用途配方食品）及“药食同源”（许多食物即药物，它们之间并无绝对的分界线）理念的研究。
复旦大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室主任、联合实验室主任高翔在现场分享道：“我们希望在研究营养学疾病时，能够借助复旦大学这个平台，做到多学科检查。在这之前，人们研究营养学的一个最大问题就是缺乏联合性。比如，从公共卫生视角看，我们研究营养学如何预防疾病，从临床视角看，我们研究营养学如何治疗和延缓疾病，这两者间存在较大的脱节。此外，有很多农业大学在独立研究膳食。还有一部分属于人类学的领域，可能还涉及食品政策，需要从政策角度来总结营养学。因此，我们希望通过此平台，把所有的相关学科都串联起来，更深入地理解营养和健康的关系。”
高翔介绍，营养学研究历程经历了四个阶段：1. 减少营养不良：自1926年分离和定义第一种维生素，现代营养学的发展史中，约50年主要集中在单个营养素的缺乏问题。2. 食物成分与健康：现代营养学的研究扩展到食物成分相关的非传染性疾病，例如总脂肪、饱和脂肪、糖类的摄入等。3. 膳食模式与健康：综合的食物摄入与疾病的关系，例如地中海饮食（泛指地中海沿岸的南欧各国以蔬菜水果、鱼类、五谷杂粮、豆类和橄榄油为主的饮食风格）、得舒饮食（降低血压饮食模式）、以植物性食物摄入为主的膳食模式等。4. 未来发展方向：揭示膳食的复杂性，强调膳食质量，分析食物加工过程的影响，阐明膳食——疾病风险通路，改变公众行为。
“过去几十年间，营养研究面临巨大挑战，同一个人每天都吃不一样的食物，差距很大，这甚至超过了人与人之间的差距。膳食对健康的影响往往是长期的，影响强度也是轻到中度。此外，膳食受到文化、种族的巨大影响，这些都影响着营养学的未来发展。”高翔说。
高翔在现场做分享。主办方供图
而未来，“精准营养”将成为营养学的重要发展方向。高翔称：“美国国立卫生研究院（NIH）已正式提出2020-2030精准营养愿景，将致力于引领先进的精准营养领域作为最佳策略，去催化营养科学和相关领域提供有意义的，临床相关的膳食解决方案。”
对于此校企合作模式，高翔向澎湃科技表示，联合实验室的特点是（合作持续）时间长，“合作双方是大学和企业，能够更好地调动相关资源，系统深入地实现相关科研成果的转化落地。”
复旦大学副校长、中国科学院院士张人禾，上海市杨浦区科学技术委员会主任肖菁，上海杨浦科技创新（集团）有限公司党委书记、董事长郑岳肖，上海锦竺信息科技有限公司首席执行官董竹等人出席揭牌成立仪式。据悉，联合实验室还将积极开展国际合作，引进并消化国外先进的营养支持技术及产品，推动国内营养支持理念。
