在中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)白色設(shè)備上，12個(gè)微型培養(yǎng)通道實(shí)時(shí)閃爍著數(shù)據(jù)指示燈?！斑@就像給千里馬配專屬草料，我們的高通量微型平行反應(yīng)器，能精準(zhǔn)找到讓高產(chǎn)菌種發(fā)揮最大潛能的‘口糧’和生長(zhǎng)環(huán)境?！笨蒲腥藛T表示。
作為生物制造產(chǎn)業(yè)的“心臟”，生物反應(yīng)器的性能直接決定菌種培養(yǎng)效率與生產(chǎn)水平。近年來(lái)，合成生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室每年能構(gòu)建篩選上百株高產(chǎn)菌種，但傳統(tǒng)反應(yīng)器效率低下，成為成果轉(zhuǎn)化的“絆腳石”?！昂芏鄡?yōu)秀菌種只能‘待在深閨無(wú)人識(shí)’，傳統(tǒng)設(shè)備根本跟不上菌種研發(fā)節(jié)奏?！碧旖蚬ど悄苌镏圃熘行闹魅?、研究員夏建業(yè)介紹。
瞄準(zhǔn)這一行業(yè)痛點(diǎn)，天津工生所四年磨一劍，啟動(dòng)高通量微型平行反應(yīng)器研發(fā)，歷經(jīng)三代迭代，攻克小型化、平行性控制等關(guān)鍵技術(shù)。如今的第三代設(shè)備，體積僅為傳統(tǒng)桌面反應(yīng)器的五分之一，可實(shí)現(xiàn)12通道并行培養(yǎng)，單人即可操作，效率較傳統(tǒng)設(shè)備提升數(shù)倍，未來(lái)還將升級(jí)至24通道。去年，天津工生所牽頭的“微生物平行生物反應(yīng)器”項(xiàng)目，成功入圍工業(yè)和信息化部高性能生物反應(yīng)器創(chuàng)新任務(wù)揭榜名單，成為全國(guó)微生物領(lǐng)域僅有的三項(xiàng)入圍項(xiàng)目之一，2026年項(xiàng)目又獲天津市重大科技專項(xiàng)支持。
這款設(shè)備核心性能對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)水平，更通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低制造成本和使用成本，打破國(guó)外壟斷。天津工生所聯(lián)合天津國(guó)家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司等多家企業(yè)組建協(xié)同團(tuán)隊(duì)推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，將廣泛應(yīng)用于食品、生物醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域?！霸O(shè)備普及將加速我國(guó)合成生物學(xué)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，讓更多自主技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室、走向生產(chǎn)線，眼下我們正優(yōu)化商用機(jī)的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及成本，預(yù)計(jì)年底系列產(chǎn)品將推向市場(chǎng)?！眹?guó)合公司項(xiàng)目經(jīng)理?xiàng)铋耪f(shuō)。
天津工生所的技術(shù)突破，是天津合成生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)縮影。作為全國(guó)首批生物產(chǎn)業(yè)基地、國(guó)內(nèi)生物制造領(lǐng)域最活躍的地區(qū)之一，天津憑借齊全的工業(yè)門類、扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，推動(dòng)合成生物產(chǎn)業(yè)從創(chuàng)新策源向產(chǎn)業(yè)集聚加速邁進(jìn)，全力打造全國(guó)合成生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地。
剛剛召開(kāi)的天津市推進(jìn)北京（京津冀）國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)工作會(huì)議暨科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)提出，要深度融入、全力服務(wù)北京（京津冀）國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。其中，合成生物就是我市重點(diǎn)發(fā)力的重要領(lǐng)域之一。產(chǎn)業(yè)發(fā)展，政策先行。天津高度重視生物制造產(chǎn)業(yè)培育，《天津市加快合成生物創(chuàng)新策源推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》《天津市未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展行動(dòng)方案（2024—2027）》《天津市全鏈條支持生物醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展的若干措施》等政策出臺(tái)，構(gòu)建起覆蓋產(chǎn)業(yè)全生命周期的支持體系。目前，市正加快編制生物制造和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)“十五五”規(guī)劃，圍繞8個(gè)方面提出27項(xiàng)具體任務(wù)，持續(xù)釋放政策紅利。
創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，頂尖創(chuàng)新資源的集聚為產(chǎn)業(yè)突破提供了堅(jiān)實(shí)支撐。聚焦國(guó)家戰(zhàn)略科技力量在津布局，如今，天津已構(gòu)建起以國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)為節(jié)點(diǎn)、市級(jí)平臺(tái)為補(bǔ)充的生物制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，合成生物技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、低碳合成工程生物學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等一批“國(guó)字號(hào)”平臺(tái)相繼落地，成為技術(shù)攻關(guān)“主戰(zhàn)場(chǎng)”。
天津大學(xué)元英進(jìn)院士建設(shè)天津大學(xué)合成生物前沿研究院，打造了從菌株選育研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的概念驗(yàn)證和中試熟化平臺(tái)；天津科技大學(xué)發(fā)酵工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，在氨基酸、核苷酸等領(lǐng)域保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先；天津工生所、華熙生物等3家單位入選工業(yè)和信息化部生物制造中試能力建設(shè)平臺(tái)名單，進(jìn)一步完善中試轉(zhuǎn)化體系，讓實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新成果快速走向生產(chǎn)線。
在全鏈條發(fā)力之下，近年來(lái)，天津合成生物領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)原創(chuàng)性重大成果。在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的人工合成等關(guān)鍵技術(shù)突破，成果入選國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展和“2021年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”；二氧化碳精準(zhǔn)合成糖、DNA數(shù)字存儲(chǔ)等技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平；工業(yè)發(fā)酵菌種創(chuàng)制打破國(guó)際壟斷，構(gòu)建起具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心菌種。
產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)持續(xù)釋放，市科技局方面介紹，目前，天津已形成涵蓋飼料、食品、獸用藥品等細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)集群，生物制造規(guī)上企業(yè)超100家，2025年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值超150億元，生物制造和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)規(guī)上工業(yè)總產(chǎn)值突破1000億元，成為全市“1＋3＋4”現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分。國(guó)投創(chuàng)新院等一批骨干企業(yè)扎根天津，與科研院所深度合作，推動(dòng)“技術(shù)之花”結(jié)出“產(chǎn)業(yè)之果”。
從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)化落地，從自主裝備打破壟斷到產(chǎn)業(yè)集群蓬勃發(fā)展，未來(lái)，天津?qū)⒊掷m(xù)鞏固創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、集聚優(yōu)質(zhì)要素，推動(dòng)合成生物產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更大突破。
