近年来,合成生物学正以前所未有的深度与广度,重塑医药、能源、材料乃至先进制造的产业格局。AI与合成生物技术的加速融合催生出大量实验室突破。但如何让成果闯过产业化的漫长验证,真正渗透到各行各业,仍是一道全球性难题。
为打通实验室到产业的“最后一公里”,近日,在未来健康产业大会暨合成生物学创新产业(300832)峰会上,政产学研医金各界代表齐聚论道。上海正将分散的创新资源织成一张验证网络,为这道难题探寻解法。
AI+生命科学,差的是“现实闭环”
“最聪明的AI模型,碰上了最迟钝的生物现实。”上海合成生物学创新中心理事长金勤献道出眼下合成生物学的产业困境。
AI的出现,让实验室里的靶点发现、分子设计与菌株构建大幅提速,前沿突破接连涌现。可一旦走出实验室,湿实验、动物实验、一二三期临床这些“快不起来”的环节,加上工艺放大的不确定性和监管的漫长周期,瞬间把节奏拖慢。这道“快”与“慢”的鸿沟,是全球共同面临的产业化难题。
金勤献给出一组直观数据对比:近三年AI代码能力从人类的4.4%飙升至接近极限,推理成本下降超280倍。而一款新药从靶点到获批仍需10-15年,临床成功率始终在12%左右徘徊。迄今只有一款AI设计药物进入三期临床,研发周期从四五年缩短到18个月,但后面的临床阶段一点没快。
“好靶点就那么多,挖到后面没那么多富矿。”金勤献坦言,全球2万个蛋白质靶点中,真正能成药的热点仅700个。现阶段缺的不是算力或模型,而是能把智能推测、实验验证和临床证据串联起来的“现实闭环”。
在他看来,这种“现实闭环”在生物制造领域是让AI看到从实验室到工厂的完整放大过程,在新药研发领域是把候选分子到临床验证的证据链条打通,在健康管理领域则是把一次性检测变成持续监测、干预、反馈的成长型闭环。
“上海的机会就在这里。”金勤献说,全球跨国药企受竞争壁垒所限,难以共享数据与验证资源。而“上海的优势就在于把医院、实验室、工厂和监管机构连成了一张验证网络。”将分散资源整合为“现实验证能力”,是上海的破局之道。
“闭环”的构建,需要两种耐心
构建“现实闭环”需要什么?整场峰会的讨论指向两种耐心:一种是在实验室里打磨高质量验证数据的“笨功夫”,另一种是穿透产业链的“慢跋涉”。
高质量数据是闭环的底座。“真正要喂给AI的不是已发表的成果,而是那些看不见的失败数据和真实实验环境。”丹纳赫中国生命科学平台总裁胡翔宇以海外企业Absci为例:这支团队深耕非自然抗体和蛋白设计近二十年没有盈利,却在过程中积累了一个包含数万种分子的数据库,所有数据都经过湿实验验证,反而成了训练AI最稀缺的资产。沙利文中国高级合伙人杨晓骋的产业观察与此呼应,“生物制造作为赋能百业的新技术,最紧缺的就是高质量数据集。”他透露,已有不少企业开始布局合成数据与虚实结合验证体系,为AI的产业场景训练提供“原料”。
另一种耐心,体现在把技术送出实验室的漫长跋涉中。中国科学院院士赵国屏自2008年组建合成生物学重点实验室以来,十年搭起从基因组到细胞工厂的完整体系,又用数年时间将稀有人参皂苷推入产业化。目前审批已基本走通,他仍说“万里长征才走了一段,后续还要啃下更多硬骨头。”俄罗斯工程院外籍院士刘中民同样带领团队深耕干细胞领域多年。目前,团队手握全国数量最多的干细胞临床备案项目,静脉注射干细胞治疗心衰的全球首个临床证据也已完成产业转化。但在他看来,技术验证只是第一步,用智能化产线把成本降下来、让普通患者用得起细胞药物,才是合成生物学最终的落脚点。
加拿大工程院外籍院士刘德华的实践则延伸到了国际协同层面,他正着力推动中国-巴西绿色海运航道构想,用生物燃料替代远洋重油,当下的卡点不在技术,而在认证标准与国际互认。“规则通了,产业才能往前走。”
如何打通产业化“最后一公里”
打通实验室到产业的“最后一公里”,需要一程又一程的接力。圆桌环节,不同领域的嘉宾在观点碰撞中拼出一张产业化路线图。
“最重要的恰恰是一开始”,当大家都在谈后端放大和准入时,上海交通大学特聘教授刘天罡把问题拉回到原点。AI让可选分子变多了,选得准反而更难。“到底要不要做这个分子?”他的判断是:攻克价值极高但极难的分子,要么打造平台化技术摊薄成本,这决定了后续转化是事半功倍还是事倍功半。冷泉港亚洲CEO季茂业进一步指出,基础科学的厚度和国际合作的密度,决定了这种判断的视野能有多宽。
路能不能铺平,标准与监管是关键。国家干细胞转化资源库主任康九红指出,细胞治疗走向临床,堵点之一在于各实验室“各做各的”,缺乏行业统一标准。他倡议资源库应提供统一的细胞种子和质控规范,让结果可重复、可对比,降低研发端的重复试错成本,帮助成果更快走出实验室。
走通这条路,离不开开放生态的托举。许多嘉宾指出“合成生物学关乎全人类健康,比起竞争,更要创造合作机会。”据上海科学技术交流中心副主任段晓阳介绍,近年来,上海正在搭建更多像上海全球创新伙伴计划这样的国际交流平台,降低跨国合作的壁垒,让不同背景的团队能更便捷地对接,让产业的源头活水加速奔涌起来。
这种开放协同的共识,正转化为扎实的制度支撑。目前,上海正加快编制生物制造相关行动方案,着力构建从实验室到产业化的全链条创新体系,培育特色产业集群。一个覆盖基础研究、概念验证与产业落地的创新生态,一张更密集的验证网络,正在这座城市加速织就。