“生物铸造厂”发展现状

为了推动技术的传播，全球众多“生物铸造厂”已经在公众资金的支持下建立起来。政府通过确保长期和稳定的资金来建立和支持竞争前的基础设施和协作平台，例如“生物铸造厂”网络和研究联盟，这样的研究和转化基础设施可以降低私人投资的风险并加速商业化，同时围绕“生物铸造厂”和其他新兴技术构建的协作平台可以帮助提高社会对新兴技术的参与度。

一、美国国防高级研究计划局（DARPA）的生命铸造厂

早在2012年，美军就提出了生命铸造厂（Living Foundries）计划，主要承担机构有美国斯坦福大学、哈佛大学、麻省理工学院、加州理工学院、文特尔研究所以及Amyris公司等，项目主管单位为美国国防高级研究计划局（DARPA）生物技术办公室（BTO）。2014年10月，美国国防高级研究计划局又启动了“生命铸造厂——千分子”（Living Foundries: 1000 Molecules）计划，该计划是利用生物技术工具和工艺开展规模化精细试验，通过跨学科合作打造革命性的生物工程平台，提供新的材料、功能结构以及制造模式，作为验证，研究计划最终预期产生1000个自然界不存在的、独特的分子及化学结构模块，因此该计划全称为“生命铸造厂：千分子”。“千分子”计划是对生命铸造厂计划的补充完善。两个计划充分利用合成生物学的技术平台，追求在材料、传感、制造领域的转化应用，创造美国的战略和经济优势。

二、美国能源部（DOE）的敏捷生物铸造厂（ABF）

由美国能源部（DOE）能源效率办公室和可再生能源生物能源技术办公室资助，敏捷生物铸造厂（Agile BioFoundry，简称ABF）联盟计划旨在通过联合和扩大国家实验室的能力来推进生物制造，开发一个强大、灵活的生物制造平台，供私营和公共部门的研究人员使用。该计划每年投入为2000万美元，申请人需要通过能源部的审查和批准，并符合“合作研究与开发协议”（CRADA）和“战略合作伙伴计划”（SPP）的相关条款规定。每位定向资助获得者将被邀请与能源部国家实验室的研究机构合作开展相关研究。种子资助将为实验室提供高达50万美元的能源部资金，为期2年。全额资助最高可达200万美元，为期3年。国家实验室的这项资助旨在开发新型微生物宿主和生物产品，在合成生物学中使用尖端的人工智能和机器学习，并解决工业微生物学问题。美国一些最著名的合成生物学公司已与ABF合作开展项目。

   三、卫生与公众服务部（HHS）的生物技术铸造厂

    2020年2月，美国卫生与公众服务部（HHS）为美国生物技术公司创建了首家铸造厂，命名为“美国生物技术铸造厂”（Foundry for American Biotechnology），以生产增强医疗保健和应对健康安全威胁的技术解决方案。该铸造厂位于新罕布什尔州的曼彻斯特，由国防部先进再生制造研究所（ARMI）和当地的机器人创新企业DEKA研发公司管理，这是与HHS防备和响应助理部长办公室（ASPR）开展的公私合作的一部分。新型冠状病毒疫情暴发事件提醒，保护健康和安全需要不断投资生物技术创新，并与私营部门合作。铸造厂将包括一个创意实验室，一些干实验室和湿实验室，制造厂房以及一个可使用DEKA工业设计能力的学习区。灵活的湿实验室空间可以根据具体项目需要定制，项目团队可以自带人员、产品、材料和用品。这个空间还支持使用美国药品生产质量管理规范（cGMP）的生产工艺开发，这是将产品推向市场所必需的。DEKA公司还将为项目提供快速成型能力。

    四、全球生物铸造厂联盟（GBA）

    生物铸造厂的优势显而易见，然而在过去的业界交流中发现，铸造厂普遍面临以下挑战：缺乏统一的实验流程及数据处理标准；存在跨国知识产权争议及国际法律问题；缺少合成生物技术专业人才。在此背景下，全球生物铸造厂联盟应运而生。2019年5月，全球生物铸造厂联盟（Global Biofoundry Alliance，简称“GBA”）在日本神户正式成立。该国际行业联盟由美国劳伦斯伯克利国家实验室、英国帝国理工学院、中科院深圳先进院等来自全球8个国家的16所顶尖合成生物设施机构联合发起成立的。其中，来自英国和美国的分别有5家和4家成员单位，澳大利亚和中国的各两家，丹麦、新加坡和韩国的各1家。来自中国的两家成员单位是中国科学院深圳先进技术研究院和天津大学合成生物学前沿科学中心。

参考资料：

OECD Science Technology and Innovation Outlook 2021