11月的法国巴黎,最新一届国际基因工程机器大赛(iGEM)如期举行。
iGEM始于2003年,最初由麻省理工学院主办,是合成生物学领域的最高国际性学术竞赛,每年都会吸引来自哈佛、牛津、斯坦福等顶尖学校的数百支代表队参加。
今年的比赛上,一支来自南京大学生命科学学院的团队摘下了一枚宝贵的全球金奖。
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团队合影中,指导教授魏炜站在队伍最右侧,竖起大拇指,脸上露出笑容。
在这场被誉为“合成生物学领域世锦赛”的大赛上,魏教授已经带领南大生科院团队闯荡了十一年,斩获了不少佳绩。
他的另一个身份,则是无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所的一名特聘研究员。
在魏炜眼中,iGEM的意义远不止于“获奖”。和传统学术竞赛侧重知识考核不同,iGEM更强调技术的应用,学生要分工完成实验室实操、数据模拟、社会调研和成果展示,从“为什么做”到“怎么做”再到“如何落地”,全程参与科研转化的完整链条。
也正因此,一个前沿的科研想法,往往能在赛事中验证方向的可行性,并且借助南大无锡研究所的科研力量,进行下一步的孵化和攻坚。
这俨然是一幅鲜活的产学研闭环图景:
一场国际大赛在法国巴黎落下帷幕,而在万里之外的无锡锡东新城,关于成果转化和产业落地的故事,才刚刚开始。
01.
高聚磷酸盐里的产学研融合“锡东样本”
无锡与南京大学的合作渊源,其实由来已久。
早在2005年,无锡就与南大签署了市校全面合作协议。2006年,南大首个校外产学研平台落地无锡。
在合成生物领域,南大有着深厚的学科根基。
作为中国第一个大学生物系的诞生地,其生命科学学院可以追溯至1914年的金陵大学农科和1921年创立的南京高等师范学校(国立东南大学)生物系,1992年正式成院,是我国生命科学研究和人才培养的重要源头。
依托于此建立的“医药生物技术国家重点实验室”,则是国内最早开展基因工程药物研究的机构之一,为中国合成生物学的发展奠定了扎实的基础。
正是看中了南大的学科积淀与科研实力,锡东新城果断抛出橄榄枝,促成了双方在合成生物领域的一次“强强联合”。
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去年,锡东新城携手南大无锡研究所、南京大学化学和生物医药创新研究院,正式挂牌成立无锡合成生物学和生物制造研究中心,依托郭子建院士团队的科研智力,搭建起关键技术攻关、成果转化、人才培养于一体的产学研平台。
而在这里,不少前沿项目的“灵感火种”,都源自iGEM的赛场。
2019年,魏炜指导的南大生科院团队利用合成生物学手段,构建出一套高效污水除氮磷系统,产出可作为缓释肥料的“鸟粪石”。该项目在当年iGEM中斩获金奖。
比赛结束后,魏炜并没有停止对于磷的探索,研究过程中,一种名为“多聚磷酸盐”的物质走进了他的视野。
日常生活中的多聚磷酸盐并不稀奇,常见于食品里的保水剂、牙膏里的摩擦剂以及除垢产品里的活性成分。
但魏炜团队关注的则是多聚磷酸盐的“高端版本”,一种高聚合度的“高聚磷酸盐”,其结构和人体内天然存在的多聚磷酸钠等高度契合,本质上是一种具备丰富生物活性的高分子材料。
早在上世纪50年代,诺贝尔奖获得者、美国斯坦福大学生物学家阿瑟·科恩伯格教授就首次揭示了细胞内多聚磷酸盐的酶促合成机制,开辟了相关领域的研究。后续的科研发展也进一步证实:
多聚磷酸盐不仅是生物体中不可或缺的生物能和磷酸基团储存库,还在生命体能量代谢、创伤和骨骼修复、凝血功能和肿瘤细胞的耐药等方面扮演着关键角色。
如此重要的生物活性材料,自然成了科研界的“香饽饽”。
近年来,全球不少团队都在尝试用合成生物学技术批量生产高聚磷酸盐,以它为核心成分的产品,能够覆盖医疗器械、日化美肤、医用敷料、抗凝血药物等多个医药大健康赛道。
根据行业预测,在未来五年相关领域的市场规模将突破千亿级。
这是一片广阔的蓝海。
历经数年科研攻坚,魏炜团队率先实现赛道突围,不仅手握5项核心专利,更在全球首次实现天然功能性高聚合度多聚磷酸盐(PolyP+)的公斤级中试生产。
“目前国内外专注于高聚磷酸盐大规模精细化生产、以及相关产品的应用开发,基本处于空白状态。”魏炜表示,“我们率先跨过了量产这道坎,形成了每天10公斤级的的稳定量产能力。”
在生物制造领域,能否稳定量产,是实验室成果与成熟产品之间最深的鸿沟。跨过它,意味着下游所有应用开发才有了基石。
去年,依托南大无锡研究所的科研资源与平台支持,魏炜正式成立企业“聚磷锡创”,落地无锡(锡山)精准医疗产业园,迈出了市场化的关键一步。
如今,企业已经推出自有日化品牌“珀莱菲丝”,上线了牙膏、面膜敷料等产品。和传统产品相比,添加了高聚合度多聚磷酸盐(PolyP+)的日化品,在抑制牙石生成、修护牙釉质、深层皮肤护理等方面,在功效上都实现了显著提升。
而作为一种高端的生物新材料,日化品只是聚磷锡创试水行业的敲门砖,医疗领域才是其最终的主战场。
魏炜透露,团队已同步布局二类、三类医疗器械,正在推进皮肤修复凝胶、骨修复材料等产品的临床试验,“尤其是骨修复产品,我们希望依靠高聚合多聚磷酸盐的材料优势,打破现有材料的性能瓶颈,为行业提供新一代解决方案。”
从iGEM赛场的灵感火种再到精准医疗产业园的市场化落地,一条从学术创新到产业应用的路径正在锡东新城清晰铺展。
魏炜的故事,正 是锡东新城 打造合成生物 产学研生态的 一个 生动缩影 。
02.
AI赋能合成生物的新尝试
事实上,从赛事到产业,南大无锡研究所、锡东新城的产学研联动仍在持续深化,尤其体现在“合成生物+AI”这一未来赛道上:
合成生物就像“搭积木”,科研人员需要思考如何把基因、蛋白质等生物元件重新组装,让它按需求生产特定物质或实现预期的功能。
而人工智能,尤其是大语言模型,则恰好展现了其处理这类复杂信息与决策的能力。
在南大无锡研究所所长董磊看来,AI与合成生物的结合,几乎是必然的结果。
“合成生物学是生命科学领域中标准化程度最高、最接近实现自动化的领域。”董磊说,“合成生物的研发过程会产生海量数据,传统生物信息学的处理效率已经难以匹配产业需求,AI技术的成熟,不仅能大幅提升数据处理速度,还能推动研发、生产全流程的自动化升级,加速技术向商业化转化。”
而在这一交叉领域的探索前沿,锡东新城的产学研闭环态机制再次发挥了作用。
2024-2025年,由南大生科院周祯教授指导的NJU-CHina团队连续两年夺得iGEM大赛金牌和最佳软件与人工智能项目单项奖。他们的获奖项目之一,是一个专业级的合成生物学语言模型——“普罗米修斯”。
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这个模型能做的事情非常“接地气”。它把iGEM赛事多年来积累的近7.5万个生物元件整合进“数据库”,科研人员只需用自然语言描述需求,比如“我想在酵母里高效表达某个基因”,AI能自动推荐合适的启动子、载体等元件,并生成实验设计方案。
这相当于为合成生物学领域打造了一个“智能元件库+实验设计助手”,将以往依赖研究员经验和手动检索的繁琐过程,转化为几秒内的智能响应。
锡东新城与南大无锡研究所敏锐地捕捉到了这项技术背后的产业潜力。
去年11月,由锡东新城、南大无锡研究所与南大健康医疗大数据国家研究院联合共建的“无锡合成生物AI研究中心”正式签约落地。
其布局的核心项目之一,正是由周祯教授领衔的“AI驱动的自动化研发系统”。
想象这样一个场景:
一位研究员提出
设计一种针对某靶点的核酸药物
后,
AI
大模型
能够自主进行靶点筛选、序列设计、实验方案规划,并指挥实验室里的
机械臂等
自动化设备完成从移液、
PCR
到检测分析的整套流程。
这并不是要取代研究员,而是让一位研究员能像课题组长一样,指挥一群“AI助手”协同工作。毕竟在过去,生物医药行业一直有个“双十定律”:
开发一种新药往往需要耗时十年以上、耗资约十亿美元,而最终成功的概率却不到10%。
药物研发不仅经济成本极高,往往还需要数个甚至几十个博士常年投入,一旦失败,所有人的劳动成果几乎归零。
这是一种极大的智力和人力资源的损失和浪费。
“如果五个博士承担的重复性、标准化工作,能由一个博士加一套AI自动化系统完成,解放出来的人力就能投向更多管线、更富创意的探索中去。”董磊表示,“这对提升整体研发效率、降低试错成本,意义重大。”
这也意味着,未来,锡东新城很有可能迎来一场合成生物的“效率革命”:
通过 AI 技术赋能、科研资源导入和产业载体承接, 能大幅减少双十定律对应的巨额投入,缩短研发周期。
03.
新角色:锡东的“招商名片”
有趣的是,作为无锡校地合作的典范,南大无锡研究所在锡东新城扮演的角色远不止一家“研发机构”。
2024年初,作为锡东新城精准医疗产业园的首家入驻机构,南大无锡研究所不仅深度参与了园区早期的建设,更逐渐成为一张闪亮的区域“招商名片”。
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“我们不仅专注自身研发,还面向园区企业开放共享实验平台与专业检测服务。”董磊介绍,研究所已获得CMA、CNAS等权威资质,能够为中小企业提供低成本、高可靠的研发支持。
“对于一些研发能力尚在成长阶段的企业,我们可以开展深度合作,甚至派驻研究人员直接参与其产品开发,帮助企业快速突破技术瓶颈。”
正因如此,不少企业在考察落地时,正是看中了南大的科研资源与技术赋能能力,最终决定落户锡东。
过去,锡东新城发展的支柱产业主要以传统制造业为主,例如两轮电动车等,而随着与南京大学合作逐步深入,如今,锡东新城已在合成生物与精准医疗领域等新兴产业形成集聚之势。
精准医疗产业园一期投入运营近两年,载体接近满租,并获评省级标杆孵化器;二期刚刚竣工,就迎来8家优质企业集中入驻。
在这片420亩的园区内,已集聚超过100家生物医药细分领域的企业,培育出15家高新技术企业,年总产值突破30亿元,一条覆盖研发、孵化到产业化的全链条体系日臻成熟。
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园区里,一批优质企业不断涌现:
高视医疗在两年内拿下5张江苏省二类医疗器械注册证,其频域生物测量仪填补了省内相关产品空白,角膜共聚焦显微镜入选2025年江苏省“三首两新”技术产品。企业已在园区二期扩建约1万平方米的研发生产基地,布局超10款高端眼科设备,并加速将总部功能向无锡迁移。
英捷信医疗依托园区配套,实现了从技术突破到规模生产的跨越。企业在园区建设的十万级净化车间,专注于胰岛素、GLP-1等生物制剂的精密注射器生产,预计2025年产值将突破亿元,并与全球超过50家知名药企建立稳定合作。
作为无锡精准医疗及智慧医疗产业链的链主企业,臻和科技近期推出的“人类8基因突变联合检测试剂盒”获批上市,成为国内首个可一次性检测多个肿瘤基因、覆盖九种肿瘤药物伴随诊断的创新产品,从样本到报告全程最快仅需24小时。
在最近公布的2025年度无锡市生物医药产业高质量发展专项拟立项名单中,两家锡东企业——高视创新科技与英捷信医疗双双入选,再次印证了其技术实力与成长潜力。
展望未来,锡东新城将继续把精准医疗作为重点发展方向,推动总投资超50亿元的君实小核酸项目全面投产,持续培育英捷信、高视、臻和等重点企业,前瞻布局代谢疾病防治、细胞与基因治疗、高端医美、AI+生物医药等前沿赛道。
预计到“十五五”末,当地将培育5家独角兽及准独角兽企业、15家瞪羚企业、1–2家上市企业,引育高新技术企业30家以上,力争在2030年实现产值规模突破200亿元。
当 更多创新成果将从实验室走向市场,更多优质企业将在这里扎根成长,锡东新城 最 终将成为长三角精准医疗与合成生物产业的 “ 创新策源地 ” 与 “ 产业新高地 ” 。
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