國內案例

與國外學術機構的工程化平臺相比，國內以深圳先進院的“合成生物研究重大科技基礎設施”、天津工生所的生物設計中心等為代表，也有自己的特點與創(chuàng)新。

深圳先進院“合成生物研究重大科技基礎設施”創(chuàng)新機制

為充分發(fā)揮大型設施的戰(zhàn)略性、整體性、引領性，深圳先進院在充分借鑒國際經驗的基礎上，在牽頭建設“合成生物研究重大科技基礎設施”時有以下?4?個方面創(chuàng)新機制。

創(chuàng)新大型設施的體制機制。在體制上進行創(chuàng)新，申請籌建“深圳合成生物學創(chuàng)新研究院”，統(tǒng)一協(xié)調和管理運營設施，而不是以往多家單位的組合體或虛擬實驗室模式。這樣不僅有利于理順國家、地方、部門、依托單位和設施的關系，打破體制機制束縛，有效統(tǒng)籌地方資源支持國家大型設施建設，也將是中國科學院與地方合作共建大型科技基礎設施在體制機制方面的有益探索。在籌備建設深圳合成生物學創(chuàng)新研究院時，擬參照國外一流研究機構的建設方法、管理體制、運行機制，結合我國新型科研機構的創(chuàng)辦經驗與深圳地方特色，建立一套新型運營機制，包括研究院評估、人員聘用管理、開放共享、項目管理、財務管理、公共事務管理、知識產權管理、產學研合作、科技金融創(chuàng)新等。

強調生物設計能力。與工業(yè)自動化做類比，已建成的合成生物學自動化設施大都處于?3.0?時代，即實現(xiàn)了大部分自動化，同時正逐漸朝?4.0?時代邁進，即逐漸加強數據化和信息化能力。深圳的“合成生物研究重大科技基礎設施”以全面進入?4.0?時代為目標，將著重利用生物信息、數理模型及人工智能等手段，系統(tǒng)地大幅提升生物設計能力。通過開發(fā)實驗工作流程，把自動化機器與高通量分析融合到實驗過程中；通過對數千個潛在的線路進行快速迭代，測試驗證其中最有價值的候選線路，促進復雜合成基因線路的廣泛應用。同時，生物設計軟件以自主研發(fā)為主。

自主研發(fā)關鍵技術裝備。設備購買與維護成本高，并且一次性購買的生產線難以升級改造，這是自動化設施面臨的又一難題。深圳的“合成生物研究重大科技基礎設施”通過搭建局部自動化模塊，作為靈活的“功能島”執(zhí)行特定功能，并根據需求組合成?DNA、噬菌體、細菌、真菌等各類生產線。功能島模塊具有靈活、可拓展、針對性強的優(yōu)點，可有力應對合成生物學領域的持續(xù)技術更新，還可以綜合各種設備的特點，發(fā)揮系統(tǒng)集成的優(yōu)勢。關鍵技術裝備研制遵循“紅藍軍路線”，兼顧自主創(chuàng)新與吸收國外先進技術，推動高端自動化設備的國產化。

具備醫(yī)學轉化研究能力。為加強與下游應用的銜接，結合深圳市的研究基礎，深圳的“合成生物研究重大科技基礎設施”特規(guī)劃有醫(yī)學轉化研究副平臺。該平臺以人工設計的基因線路改造細胞、細菌或病毒，干預人體生理病理過程，從而開創(chuàng)突破性生物療法，提升腫瘤、代謝疾病等的診斷、治療和預防水平。主要包括臨床資源系統(tǒng)、臨床檢測系統(tǒng)、生物制劑研發(fā)制備系統(tǒng)和臨床轉化放大系統(tǒng)等。對于醫(yī)學合成生物學的聚焦，是深圳設施的一大特色。