國內案例

英美等國現有的生物鑄造廠仍然存在一定的局限性，包括復雜線路設計能力不強、底盤細胞單一、大片段?DNA?的制造成本高、高通量測試手段少、與下游應用銜接不緊密等。許多研發需求仍未能滿足，領域的發展仍面臨障礙。針對現有生物鑄造廠的不足，我國做出了自己的部署。

中國科學院深圳先進技術研究院（以下簡稱“深圳先進院”）牽頭建設“合成生物研究重大科技基礎設施”（以下簡稱“設施”）項目，該設施項目于?2013?年被列入《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030?年）》的總體部署，并于?2018?年?1?月獲深圳市發改委批復立項。設施計劃投入?9.4?億元人民幣，規模上的大幅提升將有效解決小型設施面臨的底盤細胞單一、DNA?與耗材成本高等不足，并更有利于開展生命體的大規模個性定制，服務于國內外研究者的多元化用戶需求，實現生命體的遠程定制、異地設計、規模經濟生產。設施旨在為合成生物學中的海量工程化試錯提供關鍵科學手段，推動我國生命科學技術能力實現從認識生命表象到掌握復雜生命本質、從定性描述向定量預測、從單一維度向多維度生物功能檢測、從單一層次向多層次生物儀器開發、從基礎研究向醫學轉化應用?5?個方面的戰略轉變。設施建設的科學目標，是圍繞如何實現設計合成可預測的生命體這一關鍵科學問題，秉持模塊化的理念，將實驗對象、方法、技術等標準化，通過不斷的閉環的工程試錯，提升理性設計能力。設施內利用智能化、自動化和高通量的設備，搭建多條用于生物元件、生物器件、復雜網絡、人工細胞器、人工細胞、多細胞人工體系等多維度人造生命的自動化合成測試生產線，各條生產線之間有機協同，并結合設計軟件與機器學習的深度研發，建立合成生物理性設計與工程化試錯相結合的核心平臺。在該設施的支撐下，有助于我國科學家做出具突破意義的標志性工作，快速獲取從頭設計的大型基因組與非天然元件；完善技術方法體系，增強元件標準化、通用性；圍繞需求打通從元件到基因線路、生物裝置和人造生命的一體化創新路徑，形成顛覆性產業技術。

中國科學院天津工業生物技術研究所（以下簡稱“天津工生所”）牽頭建設的以二氧化碳生物轉化為目標的合成生物科教基礎設施，已被國家發改委批復納入中國科學院“十三五”科教基礎設施項目建設的項目庫?！叭斯ど飫撝萍瓣P鍵技術研發平臺”將形成“學習設計—合成裝配—測試分析”的工程化循環流程，其核心建設內容是合成生物自動化工作站——工作站將圍繞合成生物學發展的核心能力問題，以軌道機器人、定點機器人等為核心，整合各種操作裝備、分析裝備，形成集成化自動化裝置系統，高通量、自動化地完成樣品處理、DNA?合成組裝，以及基因組規?；庉?、篩選和評價等設定的標準化工作任務；通過自動化物流機器人實現高通量的樣品“流”管理與統籌；通過機器人與人力的“雙軌制”實現人工智能與人類智能的協同工作；通過信息技術將獲得的不同類型的大數據進行整合，為智能化機器學習提供數據基礎?！叭斯ど飫撝萍瓣P鍵技術研發平臺”建成后，以二氧化碳生物轉化為模型，可快速、高效地創造具有目標特性的合成生物，“合成生物”定制能力達到國際先進水平，支撐基礎性、前瞻性、引領性的合成生物關鍵技術創新，滿足企業定制需求，提供創新創業服務，為培育發展我國合成生物產業提供支撐。