今天，國際合成生物設施聯盟（Global Biofoundry Alliance,以下簡稱“GBA”）在日本神戶正式成立。該聯盟由美國勞倫斯伯克利國家實驗室、英國帝國理工學院、中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱“深圳先進院”）等來自全球8個國家的16所頂尖合成生物設施機構聯合發起。

《自然·通訊》5月9日公佈聯盟成立消息

同日，該消息在《自然·通訊》（Nature Communications）上在線發布，深圳合成生物研究重大科技基礎設施首席科學家、深圳先進院合成生物學研究所（籌）所長劉陳立研究員，傅雄飛研究員為文章共同作者。文中指出，GBA將共享基礎設施、開放標準、分享最佳案例、互通數據資源，以在全球推動合成生物設施建設為目標，共同應對可持續發展等全球性科學挑戰。

自動化“生物工廠”：像組裝機器一樣組配生物

“如果說合成生物學研究是像組裝機器一樣組配生物，那麼合成生物設施便是將這個組配過程由勞動密集型的人工作業，轉變為大規模自動化的機器生產。”據劉陳立介紹，合成生物設施為合成生物學在學術研究和轉化應用上提供了工程化平台。

據了解，合成生物往往具有高度複雜性，這決定了其需要海量的工程化試錯性實驗，合成生物設施通過建立基於信息物理系統的智能生產單元，引入個性化定制與互聯網工廠理念，能夠快速、低成本、多循環地完成“設計—構建—測試—學習”的閉環，實現合成生物的遠程定制、異地設計、規模經濟生產等。

合成生物設施的效率有多高？一組數據足以證明：美國伊利諾伊大學香檳分校的合成生物設施每天可建造多達1000個特定序列蛋白，每個造價不到3美元，成本僅為人工製造的千分之三；英國愛丁堡合成生物設施每周可處理2000多個DNA組裝反應，產量是人工作業的20倍。

可以說，合成生物設施對於合成生物學這一新興學科具有重要促進作用，是應對經濟社會發展需求和國家安全重大問題的重要技術平台，也是大國綜合科技實力的典型代表；是為探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革提供前沿研究手段的大型複雜科學研究系統。

“設計-建構-測試-學習”生物工程閉環

共同製定國際標准開創生物學智能製造時代

合成生物設施的優勢顯而易見，然而，從各設施單位過去的交流中發現，設施建設普遍面臨以下挑戰：缺乏統一的實驗流程及數據處理標準；存在跨國知識產權爭議及國際法律問題；缺少合成生物技術專業人才。

在此背景下，國際合成生物設施聯盟應運而生。據介紹，GBA致力於促進全球合成生物學產業發展，加速合成生物學和生物製造工藝工程的商業化。聯盟各成員一方面將加強設施間的協作溝通，共同應對技術難題，制定國際統一標準，將智能製造的理念引入合成生物學。另一方面，聯盟將依托設施合作開展科學計劃，進一步推動生物技術的變革。

“高度自動化、高通量的’試錯’設施對合成生物學研究至關重要，GBA的成立將為大科學設施的全球合作、人類攜手解決科學難題提供一種積極的範式。” 國家合成生物學專項指南起草專家組組長張先恩研究員如此表示。

國際合成生物學產業化先驅、美國工程院院士傑·基斯林則認為，GBA的成立是全球合成生物學發展中的重要里程碑，它將加速設施的軟硬件開發，使生物工程的快速設計和自動化成為可能。此外，聯盟能夠讓更多科學家接觸到合成生物設施這一強大工具，而此前僅有極少數公司的人有機會使用。進而，聯盟成員開發的通用工具將促使全世界的科學家探索新的生物學，並利用工程生物系統來解決世界上最具挑戰性的問題。

“大設施”將落戶的光明科學城設計圖

爭建全球最先進合成生物設施深圳搶灘前沿生物科技

GBA匯聚了全球頂尖的合成生物設施機構，深圳先進院作為發起單位之一，正牽頭建設深圳“合成生物研究重大科技基礎設施”（簡稱“大設施”）。據了解，國家發改委在《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030年）》中部署建設合成生物研究設施後，深圳率先響應，並於2018年啟動了“大設施”的籌建工作，項目設備總投資近十億元，是合成生物領域全球首個啟動籌建的大型基礎設施。未來“大設施”將發展成為具有國際水準和引領作用的生命科學研發平台，有機融合BT與IT、科技與產業、科研與教育。

“此次成為國際合成生物設施聯盟發起單位，意味著深圳先進院在國際合成生物學舞台上扮演越來越重要的角色。”據深圳先進院院長樊建平介紹，在深圳市政府的決策部署與資源的大力支持下，深圳先進院合成生物學研究所（籌）於2017年成立，如今深圳先進院也是深圳合成生物學協會會長單位，中國生物工程學會合成生物學專業委員會（籌）挂靠單位，以及亞洲合成生物學協會總部。

近年來，隨著深圳市對合成生物學發展的大力推動，深圳在合成生物學基礎研究、應用和平台建設上，取得了一系列重要進展，形成了一批優勢學科方向和研究團隊，在全國乃至全球佔據了一席之地。