隨著全球生物經(jīng)濟(jì)浪潮的興起,合成生物學(xué)作為一門匯聚生物學(xué)、工程學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科的前沿技術(shù),正以前所未有的速度重塑醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)食品、能源化工等眾多產(chǎn)業(yè)。預(yù)計到2030年,全球合成生物產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億美元。在這一歷史性機(jī)遇面前,中國沿海重要中心城市青島,憑借其雄厚的海洋科研基礎(chǔ)、完善的產(chǎn)業(yè)配套和前瞻性的戰(zhàn)略布局,正積極搶灘這一未來產(chǎn)業(yè)制高點,并著力以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)為支撐,構(gòu)建合成生物創(chuàng)新發(fā)展的新生態(tài)。
一、 青島搶灘合成生物產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢
青島發(fā)展合成生物產(chǎn)業(yè)并非憑空起意,而是基于其得天獨厚的資源稟賦與歷史積淀。
- 雄厚的海洋科研基礎(chǔ):青島擁有中國科學(xué)院海洋研究所、中國海洋大學(xué)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室等一批“國字號”海洋科研機(jī)構(gòu)。海洋是地球上最大的生物資源寶庫,蘊(yùn)含著海量、結(jié)構(gòu)新穎的基因資源,為合成生物學(xué)在醫(yī)藥(如海洋藥物開發(fā))、材料(如仿生材料)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了無盡的“元件”來源。青島在海洋基因組學(xué)、海洋微生物學(xué)等領(lǐng)域的研究處于全國領(lǐng)先地位,為合成生物底層技術(shù)突破奠定了堅實基礎(chǔ)。
- 清晰的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與政策支持:青島市已將生物醫(yī)藥及醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展的十大新興產(chǎn)業(yè)之一,并明確將合成生物學(xué)列為前沿布局方向。通過建設(shè)專業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)(如青島藍(lán)色生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園)、設(shè)立產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金、出臺人才引進(jìn)與項目扶持政策,青島正在系統(tǒng)性地構(gòu)建從基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的全鏈條支持體系,吸引國內(nèi)外頂尖團(tuán)隊和項目落地。
- 堅實的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ):青島在高端化工、生物發(fā)酵、醫(yī)療器械、食品加工等與合成生物應(yīng)用緊密相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域擁有良好基礎(chǔ)。這為合成生物技術(shù)的中試放大、工藝集成和最終產(chǎn)品落地提供了成熟的產(chǎn)業(yè)配套和市場接口。
二、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù):合成生物產(chǎn)業(yè)的“數(shù)字基座”
合成生物學(xué)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,高度依賴對海量生物數(shù)據(jù)(基因組、蛋白組、代謝組等)的采集、分析、模擬與設(shè)計。這本質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)密集型和計算密集型的過程。因此,強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)能力,是決定合成生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率與競爭力的關(guān)鍵“數(shù)字基座”。青島在這方面正展現(xiàn)出獨特的賦能價值:
- 算力基礎(chǔ)設(shè)施支撐:青島積極布局高性能計算和人工智能算力中心。例如,青島海洋試點國家實驗室擁有強(qiáng)大的超算平臺(“海洋之星”等),這些算力資源不僅可以用于氣候海洋模擬,更能為復(fù)雜的生物大分子模擬、基因組設(shè)計、代謝通路優(yōu)化等合成生物核心計算任務(wù)提供強(qiáng)大支撐。專用生物計算云平臺的建設(shè)將讓更多中小企業(yè)以低成本獲得頂級算力。
- 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能:青島是國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺集聚地,擁有卡奧斯(COSMOPlat)等具有國際影響力的平臺。這些平臺在連接設(shè)備、優(yōu)化流程、供應(yīng)鏈協(xié)同方面的經(jīng)驗,可以遷移到合成生物的產(chǎn)業(yè)化過程中。例如,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)對生物反應(yīng)器、純化設(shè)備等生產(chǎn)裝置的實時監(jiān)控與智能調(diào)控,提升合成生物制造的穩(wěn)定性、產(chǎn)率和智能化水平;構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同平臺,打通從基因設(shè)計到終端產(chǎn)品的數(shù)據(jù)流與業(yè)務(wù)流。
- 數(shù)據(jù)安全與共享網(wǎng)絡(luò):合成生物研發(fā)涉及大量核心知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)和潛在生物安全數(shù)據(jù)。青島可以利用其在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的技術(shù)積累,構(gòu)建安全可信的合成生物研發(fā)數(shù)據(jù)空間,在保護(hù)商業(yè)秘密和生物安全的前提下,促進(jìn)跨機(jī)構(gòu)、跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)有序共享與協(xié)作,加速知識發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新迭代。
- “AI for Science”創(chuàng)新生態(tài):網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)與人工智能的深度融合,正催生“AI驅(qū)動科學(xué)研究”的新范式。青島可以推動本地AI企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作,開發(fā)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(類似AlphaFold)、新酶設(shè)計、代謝網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等專用AI工具和算法,大幅提升合成生物設(shè)計的成功率和效率。
三、 構(gòu)建未來產(chǎn)業(yè)新生態(tài)的路徑展望
面向青島要真正在萬億級合成生物賽道中占據(jù)一席之地,需進(jìn)一步強(qiáng)化“生物技術(shù)”與“數(shù)字技術(shù)”的雙輪驅(qū)動:
- 打造“海洋合成生物”特色標(biāo)桿:聚焦海洋資源優(yōu)勢,圍繞海洋藥物先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)、海洋微生物固碳固氮、海洋生物可降解材料等方向,打造具有全球辨識度的“青島名片”,形成差異化競爭力。
- 建設(shè)合成生物數(shù)字創(chuàng)新平臺:整合算力、算法、生物數(shù)據(jù)與工具軟件,建設(shè)一個面向區(qū)域的合成生物數(shù)字化研發(fā)與中試服務(wù)平臺,降低創(chuàng)新門檻,吸引和培育創(chuàng)新團(tuán)隊。
- 推動跨界融合與場景開放:主動鏈接本地化工、食品、農(nóng)業(yè)企業(yè),開放應(yīng)用場景,共同設(shè)立合成生物技術(shù)驗證和產(chǎn)品開發(fā)項目,加速技術(shù)向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。
- 完善人才與資本生態(tài):依托高校和科研機(jī)構(gòu),加強(qiáng)合成生物學(xué)與生物信息學(xué)、計算生物學(xué)交叉人才的培養(yǎng)與引進(jìn)。發(fā)揮政府引導(dǎo)基金作用,吸引更多風(fēng)險資本關(guān)注和投資青島本土的合成生物初創(chuàng)企業(yè)。
結(jié)論:
合成生物學(xué)代表著生物經(jīng)濟(jì)的而網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)是其加速進(jìn)化的核心引擎。青島憑借其獨特的海洋科技優(yōu)勢、積極的產(chǎn)業(yè)政策以及蓬勃發(fā)展的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,正站在一個歷史性的交匯點上。通過堅定不移地推進(jìn)生物技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)的深度融合,青島有望不僅成為合成生物產(chǎn)業(yè)的區(qū)域性高地,更將成為以數(shù)字力量驅(qū)動生命科學(xué)創(chuàng)新的典范城市,在波瀾壯闊的萬億級新賽道上,駛向一片充滿機(jī)遇的“藍(lán)海”。