当前，全球生物产业进入加速发展期，生物制造作为战略性新兴产业的重要板块，正成为各国竞争的重点。传统生物研发主要依赖实验室反复试验和经验积累，这种“试错”路径虽推动了不少突破，但整体效率偏低、成本较高，难以匹配产业提速带来的需求。如何理论和方法上实现突破、推动研发范式升级，成为科研人员亟需回答的问题。为应对此挑战，国家科技部门将合成生物学纳入重点研发计划的重要方向。日前在天津港保税区举行的项目启动会，标志着“基于虚拟细胞技术的合成基因回路与底盘细胞协同设计”项目进入全面实施阶段。这项目由中国科学院天津工业生物技术研究所牵头，联合国内合成生物学领域多家优势单位共同推进。项目的核心创新在于把人工智能、系统生物学与合成生物学深度融合。通过构建可预测、可设计的虚拟细胞模型，推动生物研发从经验驱动转向数据驱动与理论指导。科研人员可先在计算机中完成虚拟设计与模拟验证，减少不必要的实验迭代，从而提升研发效率、降低成本。虚拟细胞技术的引入，也让生物设计从“黑箱式摸索”走向“可解释、可追踪的设计”，为生物制造的精准化和高效化提供支撑。启动会上，项目及课题负责人围绕项目背景、总体设计、研究内容与技术路线作了系统汇报。咨询专家组肯定了项目的前沿性与交叉融合特点，并就虚拟细胞模型构建策略、人工智能与机理模型的融合路径，以及面向细胞工厂和细胞治疗应用的关键技术突破提出了建议。涉及的讨论显示，该项目具备清晰的应用导向和发展空间。中国科学院天津工业生物技术研究所所长向华表示，项目实施将提升我国在生物设计底层工具与核心模型上的创新能力，为抢占下一代生物制造关键环节提供支撑。这也指向项目的战略意义：掌握基础理论与关键工具，才能在产业竞争中占据主动。作为项目实施地，天津港保税区已成为我国合成生物创新的重要承载区，形成了以天津工业生物技术研究所、国家合成生物技术创新中心等平台为核心的研发体系。近年来，该区在二氧化碳人工合成淀粉、DNA合成仪、健康糖等方向产出一批具有代表性的成果，表明了较强的创新活跃度。天津港保税区相关负责人表示，将加快建设“生物制造先导区”，为国家生物产业发展提供支撑。从更宏观的视角看，该项目启动也折射出我国生物产业正在迈入新的发展阶段。随着人工智能、大数据等技术快速演进，生命科学研究正加速与计算机科学融合。以虚拟细胞模型为抓手推动生物设计走向理论化、精准化，已成为全球趋势。我国在这一方向的布局与投入，体现了对战略性新兴产业的持续重视。
在全球科技竞争持续加剧的背景下，合成生物学正成为重塑产业版图的重要方向。此次国家重点研发计划项目启动，既是对前沿技术路径的探索，也说明了以创新驱动推动高质量发展的导向。未来，随着关键技术不断突破、产学研协作继续深化，我国有望在对应的制造领域实现从“跟跑”到“领跑”的跃升，为可持续发展贡献更多科技力量。