运用合成生物技术把微生物改造成“超级工厂”，从而实现新物质、新材料的高效合成和绿色制造，已经成为前沿地区推动新质生产力发展的重要抓手。
合成生物交叉范围广、技术开发壁垒高，但应用领域广泛、产业发展潜力大，是前景广阔的未来产业。根据麦肯锡预测，未来全球经济活动中，60%的物质产品可以由生物技术生产。在2030年至2040年间，合成生物技术每年将为全球带来2万亿至4万亿美元的直接经济效益。
面对这片产业新蓝海，青岛已经实现了源头创新到产业应用的贯通，走在了发展前列。面向未来，青岛还要进一步扬长补短，探索更加成熟的路径，系统化推进合成生物制造产业再上新台阶。
4月，青岛市委科技委员会印发《青岛市合成生物创新发展行动方案(2025-2027年)》(以下简称《方案》)。《方案》提出，到2027年，青岛力争在合成生物领域突破关键技术不少于30项，形成国际先进水平创新成果不少于5项，新增生物制造领域各级创新平台不少于5个，打造标志性产业化项目不少于10项，培育一批高成长企业，瞪羚、专精特新、科技领军企业总计突破30家，新增具有国际影响力的顶尖科学家团队不少于2个。
实施六大创新行动、给予对应配套保障措施，《方案》为加快青岛合成生物技术创新，布局合成生物新赛道制定了详细的“路线图”，要培育战略性新兴产业新的增长点，推动生物制造产业高质量发展。因地制宜发展新质生产力，构建国内独具优势、彰显青岛特色的合成生物制造产业体系，青岛要在支撑国家生物经济布局中发挥重要作用。
巧借“他山之石”，结合青岛实际“定制”政策
合成生物被视为继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后的第三次生物技术革命，是全球生物技术领域的最前沿。在青岛，合成生物是“10+1”创新型产业体系布局的40个重点赛道之一，由市科技局牵头推进。选择在该赛道深耕，青岛已经有相关布局，底气十足。
在研究基础方面，青岛多家高校院所和创新平台参与其中，各有所长。例如，中国科学院青岛生物能源与过程研究所、山东大学、蔚蓝生物等共同建设的山东省合成生物技术创新中心，致力于细胞工厂筛选、工业菌株构建、微藻绿色制造等研究;再如，山大微生物技术国家重点实验室与青岛啤酒、易邦生物、明月海藻3家企业的国家重点实验室合作，建立了蓝色经济区生物技术国家重点实验室联合体，构建了绿色生物制造技术推动非洲猪瘟疫苗等产品发展。
在产业基础方面，青岛在合成生物学产业链上、中、下游均有企业分布。上游“工具层”，华大基因、北京擎科青岛分公司等从事DNA测序、合成等服务;中游“平台层”，依托青岛能源所国家重点研发专项“高通量拉曼流式细胞分选仪”孵化而来的星赛生物发展势头良好，其研发的设备已经进入欧洲市场;下游“应用层”，青岛拥有国内工业酶龙头企业蔚蓝生物、亚洲主要硫酸软骨素生产企业美泰科技、全球首个利用葡萄糖成功量产红景天苷的恒鲁生物以及中科蓝智、芝诺生物、奔月生物等企业。
但作为一项前沿技术，合成生物融合了生物学、化学、工程学等多种技术领域。要通过技术革命性突破，实现生产要素创新性配置、驱动产业深度升级，青岛还要从顶层设计上加码布局，锚定医疗医药、农业、食品、环保、能源和新材料等众多领域，以合成生物进行产业改造。
为此，从去年开始，市科技局便牵头组建了由青岛市科学技术信息研究院、青岛能源所及本地龙头企业等参与的调研队伍，多次赴天津、常州等地考察，系统梳理、分析了我国十余个省市行动计划和相关政策。
作为《方案》编写的主要参与人员之一，青岛科技信息院副研究员银红梅表示，《方案》主要借鉴了天津、上海等地的行动方案，以及常州、深圳市光明区、杭州、合肥等地的政策措施。“例如，合肥提出建设3个以上国内领先的专业产业园区、组建10亿元生物制造产业孵化基金;常州从平台建设、科研支持和企业支持3个方面发力，打造长三角地区一流的合成生物产业创新高地;深圳市光明区提出推动形成‘基础研究+技术攻关+成果产业化+科技金融+人才支撑’全过程创新生态链等，都为此次《方案》在集聚科创资源、打造产业集群、优化产业生态、产业要素保障等方面提供了很好的借鉴。”银红梅说。
巧借“他山之石”的同时，青岛还通过组织“预见青岛”合成生物专家座谈会等方式，结合青岛实际，探讨了合成生物的产业前景、产业链情况、发展趋势、本地优势等;再辅以到有关企业、创新平台、高校院所实地调研，绘制了合成生物产业链图谱、青岛合成生物产业链全景图、青岛市合成生物产业链招引企业图谱，最终起草出台了《方案》。
六大创新行动，贯通技术、平台和产业
《方案》明确，要实施底层技术迭代、平台层工具增效、赋能生物医药产业提档、赋能食品大健康产业提速、赋能材料与能源产业提质、赋能农业与环保产业提标等六大创新行动。六大创新行动是在丰富调研基础上，结合青岛产业发展实际，锚定切实的未来发展目标制定出来的，贯通了合成生物领域技术突破、平台建设和产业下游。
随着基因编辑、基因测序等前沿生物技术加速突破，人工智能、大数据等新一代信息技术升级迭代，市场需求的扩大以及政策支持的加码，合成生物产业正快速发展。可以说，发展合成生物的关键是技术创新。银红梅分析，虽然青岛合成生物科技创新资源丰富、创新生态良好，在合成生物产业上、中、下游均布局了一批企业和高校院所，具备一定的竞争优势。但对比深圳、北京、天津、常州等地，在基因编辑、DNA元件设计、细胞工厂构建等底层关键技术研究方面存在短板，“底盘细胞”智能化设计、规模化构建、高通量表型筛选工具自动化程度不高，存在重大产业成果少、产业集聚度不高等问题。
产业的“短板”就是政策的发力点。对这些问题，《方案》提出实施“底层技术迭代创新行动”和“平台层工具增效创新行动”，就是要推进合成生物底层技术创新和自动化平台建设，为合成生物产业下游生产所需的源头技术和中试平台奠定基础。
上述两项创新行动提出，到2027年，青岛要建立库容超10万份全球海洋宏基因组微生物数据库，引育2个以上合成生物学领军团队，形成5项以上国际先进水平创新成果;建立库容4万株以上的微生物菌种保藏库、超2万株海洋微生物菌种库，新增专利保藏菌株约100株，开发2套以上具有自主知识产权的高通量菌株构建与筛选装置，布局1-2个合成生物制造设计与铸造平台、1-2个产物分离纯化工艺优化平台、2-3个千升级中试工艺放大平台。
在产业下游市场端，《方案》结合青岛产业技术及企业研发基础，瞄准细分赛道，提出了四项创新行动，分别立足于推动合成生物技术广泛赋能生物医药、食品大健康、材料与能源、农业与环保等产业发展，加快形成新质生产力。
为此，《方案》提出了切实可行的目标。例如，到2027年，在生物医药产业，建设海洋药用生物资源中心和山东省植物分子医药创新中心，新取得5个以上新药临床批件，突破3-5项关键技术，形成3项以上产业化项目，培养8家以上科技型领军企业;在食品大健康产业，建立库存800个以上的海洋糖类化合物库，新取得5个以上化妆品批件，突破3项以上关键技术，形成3项以上产业化项目，培育10家以上科技型领军企业;在材料与能源产业，突破3-5项关键技术，形成5项以上合成生物标志性产品，培育5家以上科技型领军企业;在农业与环保产业，建立库容量3000株以上特种微生物资源库，挖掘超过100个用于资源循环利用的新型合成生物学元件，打造国家级海洋渔业生物种质资源库，突破5项以上关键技术，新登记5个以上农药产品，培育5个以上农作物及水产新品种……
打造“创新资源网”，推动成果从实验室走向生产线
目标的实现需要“给力”的措施支持。例如，在组织领导方面，《方案》就借鉴常州政策，提出“成立由市政府分管领导牵头的青岛市合成生物产业发展工作专班，建立合成生物产业协调工作机制，统筹各方资源”，通过顶层设计和统筹管理，顶格高效推进合成生物创新发展。
此外，《方案》还借鉴先进地区经验设立了加大技术攻关支持、支持产业创新平台建设、加大金融赋能、打造特色产业专业园区等条目。“设立市级合成生物领域专项项目”“构建直接融资与间接融资功能互补、覆盖合成生物产业全链条发展的金融支撑体系”“建设引领作用强、特色鲜明、承载力好的合成生物专业产业园区”“打造合成生物制造基金群”等举措，为合成生物技术突破、产业发展打造了强劲的“托举系统”。
对此，以银红梅为代表的相关专家认为，《方案》围绕基础研究“0到1”、成果转化“1到10”和产业化“10到100”等不同环节，从加强基础研究“应用性”、开放平台“支撑性”、金融赋能“精准性”、政策法规“可行性”及成果转化“示范性”等角度出发，围绕“构建国内独具优势、彰显青岛特色的合成生物未来产业体系”的发展目标，做出了系统性的顶层设计，具有前瞻性和指导性。可以说，《方案》形成了一张整合重大科技成果、重大创新平台、特色产业园区、科技型企业集群的“创新资源网”，将推动合成生物广泛赋能青岛重要产业高质量发展。
《方案》的出台得到了青岛相关院所、企业的关注与认可。青岛能源所相关专家表示，该《方案》立足青岛新型产业发展大局，基于基础优势，精准制定了覆盖研发、平台、产业等环节的针对性政策，有重要的意义。
近年来，青岛能源所在合成生物技术突破和成果转化方面收获颇丰：打通降血脂药物辛伐他汀全生物合成路线，在全球最大生产企业完成技术转化;实现纯天然甘油葡糖苷生产纯度达99.9%以上，并推动其在等多个场景实现国际首次应用;突破核心技术，建立全球首条反式乌头酸发酵生产示范线……《方案》提出“建好用好青岛合成生物技术创新联盟和合成生物产业基金”，也对青岛能源所在相关领域的发展提出了更高要求。“作为合成生物技术创新战略联盟的理事长单位，青岛能源所要以联盟为依托，推动一批合成生物关键核心技术突破、推动一批产学研合作、打造有影响力的交流合作平台、推动一批成果就地转化，以科技创新引领产业创新，为青岛合成生物产业发展提供有力支撑。”青岛能源所相关专家表示。
以创新为动力、以企业为主体、以场景为牵引、以标志性产品为抓手，《方案》的制定可以加强部门间、企业间、校企间的合作，打好“组合拳”，形成推动合成生物产业发展的强大合力。以《方案》为指引，青岛正推动合成生物技术广泛赋能医疗健康、环境保护、农业生产、能源化工等重要产业高质量发展，全面提升青岛合成生物科技创新策源能力和产业发展能级。