從《茉莉花》存入DNA到國(guó)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(jié)文件紛至沓來(lái)。你可曾想過(guò)，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(dòng)硬盤，可以放幾百G。不過(guò)，一個(gè)公司全年的文件呢，放檔案室還是云端?一個(gè)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(gè)意外的答案。在一間實(shí)驗(yàn)室里，“80后”公司負(fù)責(zé)人孫雋帶著幾位“90后”博士反復(fù)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一小滴被油包著的溶液小心地移動(dòng)，通過(guò)顯微鏡監(jiān)測(cè)，不斷“擺弄”溶液中的酶，“促使”DNA重新排列組合。

經(jīng)過(guò)一年多的探索，這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)成功將名曲《茉莉花》轉(zhuǎn)化為8組不同的DNA寡核苷酸序列，最終以粉末的形式存儲(chǔ)了起來(lái)——DNA變成了硬盤!

與二進(jìn)制的電腦相比，DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，有“A”“T”“G”“C”4種脫氧核糖核苷酸，8個(gè)通道并行寫入，排列組合數(shù)量幾何級(jí)增長(zhǎng)，存儲(chǔ)潛力也更大。“一顆玉米粒大小DNA存儲(chǔ)粉末，可以存下一操場(chǎng)的文件。”孫雋說(shuō)。

更有意義的是，孫雋等人實(shí)現(xiàn)了DNA存儲(chǔ)信息從數(shù)據(jù)編寫到讀取的一體化功能，就是說(shuō)，人們可以簡(jiǎn)單“存”進(jìn)去，又能簡(jiǎn)單“讀”出來(lái)。幾個(gè)月后，這項(xiàng)由孫雋團(tuán)隊(duì)和其他科研單位共同完成的突破，在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)《PNAS》上發(fā)表，引發(fā)業(yè)內(nèi)極大關(guān)注。

這就是生物制造的顛覆性魅力。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所的科研人員在實(shí)驗(yàn)室展示人工合成淀粉樣品。

(二)

生物制造是做什么的?

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一是可以改變物質(zhì)生產(chǎn)方式。比如，從馴化小麥開(kāi)始，人類千百年來(lái)一直從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲得淀粉，如今可以在“細(xì)胞工廠”里通過(guò)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(shí)一熟。

二是可以改變物質(zhì)生產(chǎn)路徑。比如，原來(lái)通過(guò)化學(xué)方式生產(chǎn)，會(huì)產(chǎn)生各種污染，現(xiàn)在通過(guò)生物過(guò)程生產(chǎn)，全程無(wú)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(guò)，作為第四次工業(yè)革命代表性技術(shù)的生物制造科技，更加復(fù)雜。一句話，生物制造是全球大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，是典型的新質(zhì)生產(chǎn)力。

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

在國(guó)內(nèi)，天津是最早托起這盞“神燈”的城市之一。

早在2007年，中國(guó)科學(xué)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(xì)胞工廠”。

當(dāng)年，天津市與中國(guó)科學(xué)院簽署“中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究與發(fā)展中心”共建協(xié)議，這便是全國(guó)首家以生物制造為主要研究方向的整建制科研機(jī)構(gòu)——中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所(簡(jiǎn)稱“天津工業(yè)生物所”)的前身。當(dāng)時(shí)，以合成生物為主要方向的生物制造研究在全球范圍內(nèi)方興未艾。

在馬延和的設(shè)想中，這座“細(xì)胞工廠”要“面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求”，唯獨(dú)沒(méi)有面向當(dāng)時(shí)學(xué)界普遍關(guān)注的“論文發(fā)表”。

因而，當(dāng)十余年后，這個(gè)研究所實(shí)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(shí)，與別人爭(zhēng)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(dāng)時(shí)我們國(guó)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(zhēng)取時(shí)間!”馬延和后來(lái)接受采訪時(shí)說(shuō)。

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

十多年來(lái)，天津工業(yè)生物所專利申請(qǐng)總量已達(dá)1885件，大批成果在天津、上海、深圳、合肥等地轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力項(xiàng)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(guó)生物制造領(lǐng)域的地位呢?有點(diǎn)像武俠世界里的少林寺，頗有點(diǎn)‘天下武功出少林’的意思。”孫雋說(shuō)。

(三)

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

會(huì)上，一幅“中國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)地圖”引起關(guān)注。近年來(lái)，從上海到新疆，從內(nèi)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(wú)疑是其中的一顆閃亮的“明星”。一位業(yè)內(nèi)大佬評(píng)價(jià)說(shuō)，生物制造領(lǐng)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(qiáng)。

天津有什么家底呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，有五大優(yōu)勢(shì)：

——頂尖創(chuàng)新平臺(tái)集聚。天津有以國(guó)家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心、工業(yè)酶國(guó)家工程研究中心、低碳合成工程生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)平臺(tái)為節(jié)點(diǎn)，以合成生物學(xué)海河實(shí)驗(yàn)室、天津市生物制造創(chuàng)新中心等市級(jí)平臺(tái)為補(bǔ)充的生物制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

“天津打造了從基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新到工程轉(zhuǎn)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(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)全國(guó)發(fā)酵工程技術(shù)工作委員會(huì)副主任路福平說(shuō)。

——工業(yè)基礎(chǔ)雄厚扎實(shí)。作為首批國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地之一，天津獲評(píng)中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)大會(huì)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(dá)到840.88億元，規(guī)上企業(yè)196家。比如，依托天津科技大學(xué)的技術(shù)，在我國(guó)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(tái);干細(xì)胞企業(yè)博雅首提“家庭生物資產(chǎn)包”概念，將干細(xì)胞服務(wù)對(duì)象從嬰幼兒拓展到成人、寵物等家庭領(lǐng)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(xué)多達(dá)17次;2024年8月出臺(tái)的推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案，安排了從創(chuàng)新策源體系到金融投資服務(wù)體系的九方面重點(diǎn)任務(wù)。在行業(yè)堵點(diǎn)方面，天津的京津冀食品營(yíng)養(yǎng)健康與安全創(chuàng)新平臺(tái)，正在推進(jìn)重要合成生物制造的“三新食品”入市審批申報(bào)，有望大大縮短審批時(shí)間。

——科研體系豐富完整。天津大學(xué)是唯一擁有合成生物學(xué)專業(yè)本科、碩士、博士及博士后流動(dòng)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(xué)、化學(xué)工程與技術(shù)兩個(gè)一級(jí)學(xué)科博士培養(yǎng)點(diǎn)和材料與化工專業(yè)博士培養(yǎng)點(diǎn)，建有博士后流動(dòng)站。南開(kāi)大學(xué)有生物科學(xué)、生物技術(shù)2個(gè)國(guó)家級(jí)一流重點(diǎn)學(xué)科。天津科技大學(xué)的生物工程、制藥工程、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全均為國(guó)家級(jí)一流專業(yè)。

——高水平產(chǎn)學(xué)研人才匯集。在頂尖人才上，天津市擁有饒子和、元英進(jìn)等中國(guó)科學(xué)院院士，引進(jìn)曼弗雷德·雷茲等9位頂尖國(guó)內(nèi)外院士專家，入駐國(guó)家合成生物技術(shù)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(guó)生物制造行業(yè)相關(guān)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(guò)3000名。

(四)

一座城市和一個(gè)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(shuō)，天津這座城“身強(qiáng)體壯”，生物制造這個(gè)“魂”也“朝氣蓬勃”，唯獨(dú)缺一雙炯炯有神的“眼睛”。

轉(zhuǎn)折出現(xiàn)在2024年全國(guó)兩會(huì)期間。

一次會(huì)議上，國(guó)家開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司談到企業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)說(shuō)，作為中央企業(yè)，國(guó)投集團(tuán)將牽頭做好生物產(chǎn)業(yè)相關(guān)工作。

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

精準(zhǔn)高效的服務(wù)，最終結(jié)出碩果。2024年12月19日，作為全國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)的鏈主企業(yè)，國(guó)投集團(tuán)在天津正式成立國(guó)投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司。后續(xù)國(guó)投集團(tuán)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(lǐng)域創(chuàng)新型企業(yè)。

天津，從“五大優(yōu)勢(shì)”順利升級(jí)為“六邊形戰(zhàn)士”。

(五)

新年伊始，國(guó)投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司對(duì)前來(lái)拜訪的天津市投資促進(jìn)局副局長(zhǎng)寇曉霜道出了雄心壯志：全鏈條投資!讓國(guó)有資本注入到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)區(qū)域，打通并串聯(lián)起創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。

在新質(zhì)生產(chǎn)力項(xiàng)目中，研發(fā)端是“后驅(qū)”，市場(chǎng)端是“前驅(qū)”。天津工業(yè)生物所是聚焦生物制造領(lǐng)域的整建制研發(fā)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在國(guó)投創(chuàng)新院落戶天津，“雙輪驅(qū)動(dòng)”必將在產(chǎn)業(yè)鏈上得以進(jìn)一步協(xié)同，在合成生物領(lǐng)域打造天津樣板，帶動(dòng)全國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展。

近水樓臺(tái)先得月。人工晶體研發(fā)企業(yè)天津世紀(jì)康泰醫(yī)學(xué)工程有限公司，在研發(fā)關(guān)鍵期得到國(guó)投集團(tuán)產(chǎn)業(yè)投資基金近兩億元的融資。正在做上市準(zhǔn)備工作的總經(jīng)理裴秀娟說(shuō)，央企的投入帶動(dòng)了客戶對(duì)我們的信心，起到了極大的推動(dòng)作用。

國(guó)投集團(tuán)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(guān)企業(yè)帶來(lái)了諸多發(fā)展機(jī)會(huì)。

一是融資機(jī)會(huì)。國(guó)投集團(tuán)作為國(guó)有資本投資公司，有市場(chǎng)化機(jī)制和專業(yè)化投資團(tuán)隊(duì)，已形成“直接投資+基金投資”協(xié)同驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)培育模式，國(guó)投生物制造創(chuàng)新研究院有限公司在此基礎(chǔ)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(chǎng)景機(jī)會(huì)。天津市投資促進(jìn)局正深入挖掘醫(yī)藥、化工、食品等行業(yè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)場(chǎng)景開(kāi)放，通過(guò)為生物制造上下游企業(yè)提供應(yīng)用場(chǎng)景和測(cè)試驗(yàn)證環(huán)境，吸引外地優(yōu)質(zhì)企業(yè)在津落地，促進(jìn)企業(yè)加快發(fā)展。

三是創(chuàng)新機(jī)會(huì)。天津市專注政策突破，天津工生所等科研單位儲(chǔ)備大量科研成果，國(guó)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(chǎng)為導(dǎo)向，全行業(yè)有望迎來(lái)新一輪創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇。

這盞“阿拉丁神燈”，將在渤海畔愈加明亮!