重大里程碑！英国科学家完成首个合成酵母基因组的合成染色体

瞻观前沿

英国科学家团队最近取得了一项重大突破，他们成功合成了第一个酵母基因组的合成染色体。标志着合成生物学的重大进步，对医学、生物能源和生物技术具有广泛的影响。

这个来自英国的科学家团队由诺丁汉大学和伦敦帝国理工学院的顶尖专家组成，他们成功构建了一条合成染色体，这是旨在创建世界上第一个合成酵母基因组的重大国际倡议的一个重要里程碑。

这项名为Sc2.0的合作是一个为期 15 年的项目，涉及来自世界各地的团队共同努力制造所有酵母的合成版本。这是合成生物学有史以来最大的项目之一。

Sc2.0 合成基因组不是自然基因组的直接复制，而是具有新功能，赋予细胞自然界中未发现的新能力。其中一项功能使研究人员能够迫使细胞重组其基因内容，从而创造出数百万个具有不同特征的不同版本的细胞。然后可以挑选出具有改进特性的个体，用于医学、生物能源和生物技术领域的广泛应用。这个过程实际上是一种超级进化的形式。

这个项目的一个重要成果是成功合成了酵母基因组的一条染色体，即合成 XI 号染色体。构建染色体的项目耗时 10 年，构建的 DNA 序列由大约 660,000 个碱基对组成，这些碱基对是构成 DNA 代码的字母。

合成染色体已经取代了酵母细胞的天然染色体之一，并且经过艰苦的调试过程，现在允许细胞以与天然细胞相同的适应水平生长。合成基因组不仅可以帮助科学家了解基因组的功能，而且还将有许多应用。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

生物技术的进步推动着合成生物学快速发展，颠覆性使能技术是支撑合成生物学发展的关键，基因测序、基因编辑、基因合成、细胞设计、高通量筛选等技术的发展对合成生物学的发展有着重要的支撑和推动作用，基因测序、DNA合成以及基因组编辑技术都是其核心使能技术，处于合成生物学上游。

合成生物学中游包括平台搭建和产品制造，平台型企业主要负责原料选择和底盘细胞选择及优化，产品制造企业则在各种平台基础上生产具体的产品。

合成生物学下游应用广泛，目前比较成熟的应用领域包括医疗健康、工业化学品、农业、食品和能源，随着合成生物学技术的不断进步，未来其下游应用领域有望进一步扩展。

这项发表在 《Cell Genomics》上的工作代表了英国团队完成了酵母基因组 16 条染色体之一，该技术处于合成生物学产业链上游环节。

宏观市场观察

美国、亚太地区、欧洲地区发展状况良好

全球合成生物学行业在美国、亚太地区、欧洲地区均发展较为良好，尤其是北美的美国目前是全球合成生物学的领先者，美国合成生物学知名企业包括Ginkgo Bioworks、Zymergen、Amyris等。

凯赛生物登顶合成生物学价值金榜

2023年10月13日，上海湾区合成生物学产业创新论坛暨合成生物学产业价值金榜颁奖典礼举行。金榜评选基于企业量化成长性标准，结合问卷征集和系统性研究等评审流程，对合成生物学入围企业在产品、商业化、团队、竞争及投融资等方面的表现进行量化处理和综合评估。在此次评选中，凯赛生物荣获首位排名。

华大智造研发投入遥遥领先

在2018年至2022年期间，我国合成生物学代表性上市企业整体上保持着一定的研发投入水平。除了华大智造之外，其他四家代表性上市企业的研发投入与企业经营效益存在一定的关联。也就是说，经营效益较好的企业通常会有更大的研发投入规模，而经营效益一般的企业则相对较少。需要注意的是，华大智造相对于其营业利润而言，研发投入较大，截至2022年达到了8.14亿元。这表明，在发展的初期阶段，一些技术主导程度更高的合成生物学企业会投入大规模资金进行研发。

中国合成生物学技术赛道热力图

根据产业热力图显示，目前合成生物学关键技术强相关的城市集群主要集中在华中、华北和粤港澳大湾区，尤其是河北省 成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于合成生物学研发，成为潜在的合成生物学技术发展中心。根据热力图的分布，华北地区有极大的可能性成为合成生物学技术的先导区域。重点关注河北省保定市安新县、安徽省合肥市蜀山区、广东省深圳市龙华区等地的相关企业，以及这些地方对合成生物学产业发展的投资环境和潜力市场。

经济学人APP资讯组

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标签： 合成 生物学 基因组 随笔