合成生物学作为 “第三次生物技术革命 ” 的核心领域， 以 “设计生命、再造生命、重塑生命 ” 的核心能力，成为全球科技竞争新高地和生物经济发展新引擎。中国凭借顶层设计的前瞻布局、产学研用的深度融合，已跻身全球合成生物学研究与产业转化第一梯队，而粤港澳大湾区依托独特的区位优势、科创资源集聚效应和成熟的产业转化体系，成为中国合成生物学发展的核心增长极，涌现出一批顶尖科研团队，诞生多项引领全球的技术成果，构建起 “基础研究 —技术攻关 — 成果转化 — 产业落地 ” 的全链条创新生态。

中国合成生物学的发展，历经从跟跑、并跑到部分领域领跑的跨越式发展，国家层面持续加大政策与资金支持，将其纳入 “十四五 ” 生物技术产业发展重点方向，布局建设定量合成生物学全国重点实验室、国家生物制造产业创新中心等多个国家级平台。从人工合成淀粉、CO₂  生物转化为葡萄糖的基础研究突破，到微生物细胞工厂制造高附加值天然产物、基因编辑技术赋能生物育种的产业应用落地，中国科研工作者在合成生物学基础理论、核心技术和产业应用等方面不断突破，不仅在《Cell》《Nature》《Science》等顶刊发表大量重磅成果，更推动技术向生物医药、生物制造、农业科技、环境治理等多领域渗透。如今，中国合成生物学产业规模持续攀升，企业集群效应初步显现，形成以粤港澳大湾区、长三角地区为核心，多区域协同发展的产业格局，其中粤港澳大湾区凭借科研资源密集、市场化程度高、产业配套完善的独特优势，成为中国合成生物学创新发展的标杆。

粤港澳大湾区的合成生物学发展，以 “基础研究顶天、产业应用立地 ” 为核心特色，集聚了中山大学、中国科学院深圳先进技术研究院、华南理工大学、南方科技大学、华南农业大学等一批顶尖科研机构，培育了众多具有全球竞争力的科研团队，各团队立足自身研究特色，在定量合成生物学、微生物代谢工程、天然产物生物制造、植物合成生物学、细胞治疗等领域各展所长，形成优势互补、协同创新的良好格局。中山大学刘建忠团队深耕微生物代谢工程与天然产物生物制造，是国内该领域的标杆力量；松阳洲团队结合合成生物学开展细胞治疗与再生医学研究，陈月琴团队聚焦 RNA  生物学与合成生物学交叉的基因表达调控元件开发，构筑起中山大学合成生物学多方向协同发展的科研体系。中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立团队深耕定量合成生物学，破解细菌细胞分裂等核心科学问题，为合成生物学底层理论构建奠定基础；Jay Keasling/  罗小舟团队聚焦酵母细胞工厂改造，实现大麻素、角鲨烷等高附加值产物生物制造的产业化突破，成果转化估值超 10  亿；于涛团队实现 CO₂   人工合成葡萄糖和脂肪酸，入选 2022   中国十大科技新闻 ，开辟了生物制造新赛道 。华南理工大学叶健文团队主攻极端微生物底盘改造 ，在Halomonas  合成 SOD 、色氨酸衍生物等方面成果显著；林影团队深耕微生物代谢工程，推动合成生物学在生物能源与生物基材料领域的产业化应用。南方科技大学朱健康团队在植物表观遗传学与合成生物学交叉领域成果丰硕，优化基因编辑技术并推动其在作物育种中的应用；华南农业大学刘耀光团队引领植物合成生物学与生物育种研究，以基因编辑技术赋能水稻等作物改良，为农业生物智造提供核心技术支撑。这些顶尖团队扎根大湾区，以大科学装置为依托，以产学研合作为纽带，持续突破合成生物学核心技术瓶颈，为大湾区合成生物学产业发展注入源源不断的创新动力。

在大湾区众多顶尖合成生物学团队中，中山大学刘建忠团队是国内微生物代谢工程与天然产物生物制造领域的核心标杆，也是中山大学合成生物学研究的中坚力量。团队带头人刘建忠教授是国内最早从事微生物合成生物学研究的学者之一，现任中山大学合成生物学研究所所长，深耕该领域数十年，科研成果斩获国家自然科学二等奖，还主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目 /  面上项目等国家级、省部级科研项目 20   余项，在 Metabolic Engineering   等合成生物学顶刊发表经同行评议论文近百篇，兼任多个国内外权威期刊副主编、编委，是国内合成生物学领域兼具技术深度与产业视野的学术带头人。其斩获的 2012  年度国家自然科学二等奖，成果为《金属酶的化学模拟及其构效关系研究》，在金属酶结构与功能模拟领域实现重大突破，为合成生物学领域的生物催化、酶工程等底层技术发展奠定了重要基础，也成为团队后续开展微生物代谢工程研究的核心技术积淀。

图 广州市合成生物学与生物制造创新中心高校科研院所联盟讨论会现场

刘建忠团队以高附加值天然产物的微生物代谢工程与合成生物学研究为核心方向，聚焦萜类、芳香化合物等天然产物的生物制造，发展了代谢途径动态调控、群体感应基因线路、酶定向进化、无细胞合成生物学等一系列核心技术，建立了国际先进的微生物分子育种技术平台。团队利用代谢工程、合成生物学与组学相结合的技术手段，构建了多个达国际领先水平的产萜类、芳香化合物的微生物细胞工厂，实现了多种高附加值化合物从化学合成向绿色生物合成的跨越。其中在对羟基苯乙酸的生物合成研究中，首次采用 Esa  激活群体感应线路对外源合成途径进行动态调控，联合应用途径酶定向进化与群体感应基因线路，在 2L  发酵罐中实现对羟基苯乙酸产量达17.39g/ L ，为文献报道最高值的 18.7  倍，摩尔产率达 23.2%。对羟基苯乙酸作为医药、农药和精细化工的高附加值中间体，此前长期依赖污染严重的化学合成法，团队的技术突破实现了该产物的绿色生物制造，为高毒性、高附加值化学品的生物合成提供了高效策略，具有广泛的产业化应用价值。同时，刘建忠教授积极推动政产学研用深度融合，2024  年 7   月牵头成立广州合成生物产学研技术创新联盟，2025  年 3   月牵头组建广州市合成生物学与生物制造创新中心 G10   联盟，整合大湾区高校、科研院所与企业核心资源，打破创新壁垒，推动合成生物学技术与美妆、食品、医药等产业深度融合。

大湾区各合成生物学顶尖团队不仅各自攻坚，更注重协同创新，形成了 “各有所长、互联互通 ” 的创新生态。刘建忠团队与华南理工大学叶健文、林影团队在微生物底盘改造、代谢工程技术方面开展技术交流与合作，共同推动工业微生物合成生物学的技术升级；与中国科学院深圳先进技术研究院罗小舟团队在细胞工厂构建、产业化工艺放大方面深度联动，加速天然产物生物制造的落地进程；与华南农业大学刘耀光团队在酶元件开发、基因线路设计方面开展跨领域合作，推动合成生物学技术在农业与生物医药领域的双向应用。这种跨机构、跨领域的合作模式，成为大湾区合成生物学创新发展的重要特色，也让各团队的技术优势实现互补，推动大湾区合成生物学研究从单点突破走向系统创新。

同时，大湾区各顶尖团队均高度重视技术创新与产业应用的深度融合，也注重青年人才培养。刘建忠团队指导学生在 iGEM 、合成生物学创新赛等国内外赛事中多次斩获金奖，培养了一大批兼具科研能力与产业思维的青年人才；深圳先进院各团队依托 “楼上楼下 ” 创新创业综合体，实现科研人员 “楼上做研究、楼下做转化 ”，孵化企业超 12   家，落地 58   家，总估值 262.3   亿；华南理工大学团队与企业合作，推动生物基材料、医药中间体的规模化量产，实现技术与产业的无缝对接。各团队通过人才培养、成果转化、产业合作，为大湾区合成生物学产业发展输送了核心人才与技术，构建起 “科研创新 — 人才培养 — 产业落地 ” 的良性循环。

如今，粤港澳大湾区的合成生物学发展，正迎来前所未有的发展机遇。光明科学城合成生物研究重大科技基础设施、定量合成生物学全国重点实验室等一批重大科创平台相继落地，大湾区各地出台专项产业政策，设立合成生物学产业引导基金，建设专业产业园区，集聚了超百家合成生物学相关企业，总估值数百亿元，形成了从核心技术研发、中试放大到规模化生产的全产业配套。粤港澳大湾区正以创新为核心驱动力，以一众顶尖科研团队为核心支撑，以全链条创新生态为保障，持续引领中国合成生物学的发展方向。

从基础研究的核心突破，到技术攻关的持续发力，再到产业落地的加速推进，大湾区的合成生物学发展，是中国合成生物学创新发展的生动缩影。以刘建忠、刘陈立为代表的大湾区合成生物学科研工作者，与各领域顶尖团队携手同行，既深耕实验室攻克核心技术难题，又积极推动政产学研用深度融合，让合成生物学技术更好地赋能生物医药、生物制造、绿色发展等领域。未来，随着大湾区科创资源的持续集聚、产业融合的不断深化、跨团队合作的持续升级，必将诞生更多引领全球的技术成果，培育更多具有国际竞争力的领军企业，让粤港澳大湾区成为全球合成生物学创新发展的核心枢纽，为中国生物经济发展注入强劲动力，为全球合成生物学发展贡献中国智慧和湾区力量。

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