疯涨23%，合成生物学概念爆火，这些仪器或成科研宠儿
4月末到5月初，不到10天的时间里，合成生物学概念实现“8连涨“，涨幅达到了23%。川宁生物、富士莱、蔚蓝生物及圣达生物等多家企业表现出强劲的增长态势。
本次增长或早有苗头。
2023年5月，国家发展和改革委员会正式颁布了《“十四五”生物经济发展规划》，该规划屡次强调合成生物学的战略重要性，为该领域未来几年的发展绘制了蓝图。紧随其后，10月份上海市出台了针对性更强的《上海市加快合成生物创新策源打造高端生物制造产业集群行动方案（2023—2025年）》，旨在通过地方政府的直接推动，加速合成生物学技术创新及高端生物制造产业的集群发展。
在2024年4月举办的中关村论坛年会上，中国工程院院士谭天伟透露国家发改委引领，协同多个核心部门，正合力制定国家层面的生物技术和生物制造发展战略规划， “生物制造+”策略被视作该计划中的核心要素，其强调，生物经济正蓄势待发，有望引领即将到来的第四次产业变革浪潮。
而今年4月14日，“2024上海合成生物学创新峰会暨上海合成生物学创新中心揭牌仪式”在上海市张江科学会堂召开。会上发布了《中国合成生物产业白皮书 2024》。白皮书显示，全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长，市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元，平均年增长率达27%。预计全球合成生物市场在可见的未来仍将保持较快发展势头，在2028年将成长为体量达到近500亿美元的全球型市场。
最新研究成导火索
江南大学未来食品科学中心的合成生物创新团队利用先进的合成生物学技术，并通过微生物发酵的方法，成功地生产出普通分子量的透明质酸，这项技术革新极大地降低了生产成本，从原先的每公斤几万元降到了每公斤几百元。这样的成本降幅不仅代表了技术的重大突破，还为透明质酸的大规模生产和广泛应用奠定了经济基础。
此前，美国南加州大学研究人员发明的一项突破性新技术，也将合成生物学推上了风口浪尖。该方法被称为克隆重编程和组装平铺天然基因组DNA（CReATiNG），为构建合成染色体提供了一种更简单且更具成本效益的方法。它可显著推进基因工程，并推动医学、生物技术、生物燃料生产甚至太空探索领域的进步。
合成生物学的魅力
合成生物学，被称为“第三次生物技术革命”，是运用工程学原理设计改造生物体，创造非自然生物分子与“人造生命”，推动生物制造革新。该技术对我国绿色发展、达成双碳目标、强化制造业至关重要，是继互联网、IT后下一个万亿市场，正激起国际竞争新高潮。
科学仪器的机会
合成生物学作为一个高度跨学科的领域，涉及遗传工程、分子生物学、生物化学、计算机科学等多个方面，因此会用到一系列复杂的仪器和技术装备。
1. 基因组编辑和克隆工具：
- PCR仪（聚合酶链反应仪）：用于扩增特定DNA片段。
-电泳仪：如琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳，用于分离和分析DNA、RNA或蛋白质。
- DNA测序仪：用于确定DNA序列，是合成生物学的基础。
- 克隆工作站 ：包括自动化的限制性内切酶消化、连接、转化等设备，用于构建重组DNA分子。
- DNA合成仪 ：能够合成定制的DNA序列，用于构建基因或基因回路。
2. 细胞培养和微生物发酵设备 ：
- 摇床培养箱 ：用于细菌、酵母或其他微生物的液体培养。
- 生物反应器 ：包括搅拌式、气升式等，用于大规模细胞培养或微生物发酵。
- 微流控芯片 ：用于微尺度下的细胞培养和生化反应，适用于高通量筛选。
3. 蛋白质表达和纯化设备 ：
- 表达系统 ：如大肠杆菌、酵母、昆虫或哺乳动物细胞系，用于生产蛋白质。
- 层析系统 ：如亲和层析、离子交换层析等，用于蛋白质的纯化。
4. 分析检测仪器 ：
- 光谱仪 ：如紫外-可见光谱仪、荧光光谱仪，用于监测分子或细胞的吸收、发射特性。
- 流式细胞仪 ：用于快速分析单个细胞的物理和化学性质。
- HPLC/GC ：用于化合物的分离和定量分析。
- 显微镜 ：包括荧光显微镜、电子显微镜等，用于观察细胞结构和功能。
5. 特殊仪器 ：
- 微波合成仪 ：用于加速化学合成反应，包括合成纳米材料。
- 旋转蒸发仪 ：用于溶剂去除，样品浓缩。
6. 软件和计算工具 ：
- 生物信息学软件 ：用于基因序列分析、设计、模拟及数据处理。
- 合成生物学设计工具 ：如CAD（计算机辅助设计）软件，用于设计基因回路和代谢途径。
这些仪器和工具共同构成了合成生物学研究的基础设施，支持从分子设计到产品生产的全过程。
未来展望
合成生物学，作为一门融合工程学与生物学的前沿学科，其应用触角广泛延伸至医药健康、生物能源、环境保护、农业与食品、工业生物技术、生物电子、材料科学及基础科学研究等多个关键领域。从通过工程微生物生产创新药物、可持续生物燃料、环保解决方案，到改良作物、生物基材料的开发，乃至生物电子设备的探索，合成生物学正以前所未有的方式重塑传统行业，推动医学进步、环境保护、能源转型和工业生产绿色化，同时不断深化我们对生命科学基本原理的理解与应用，开创未来科技与可持续发展的新篇章。
