封面來源｜受訪者供圖
2022年夏天，合成生物學在創投領域的熱度仍在延續，創業項目和融資新聞屢見報端，紅杉、高瓴、經緯、源碼等投資機構持續加注。面對高門檻、硬科技的合成生物學，不少投資機構選擇“投人”與“投項目”結合邏輯，和國內知名高校、科研院所合作，進行產學研合作和創業孵化。對于合成生物學在創投領域的熱度，行業內也有諸多討論：中國合成生物學是虛火，還是積累多年的爆發？應用合成生物技術，有望解決哪些難題？AI、大數據和自動化實驗平臺，在國內應用程度如何？未來又將為行業帶來怎樣的賦能？為了探究相關問題，36氪專訪了中國科學院院士、分子微生物學家、中國科學院合成生物學重點實驗室專家委員會主任趙國屏，站在全球與歷史的高度，從科學研究、技術創新、應用轉化、融資創業的多個視角，提供上述問題的思考。
36氪：2021年以來，國內合成生物學創業公司吸引了大量的資本涌入，從您的角度來看，行業為什么會出現當前的熱度？
趙國屏：首先，這可能與近兩年中，資本市場上“可投資資金”總量縮減、生物醫藥領域“投資回報預期”下降有關；投資界期盼將手頭有限的資金，投入到更具有潛力的領域。在這個背景下，合成生物學“相關企業“或“創新創業”，在多年來吸引社會和產業關注的基礎上，于去年下半年到現在，獲得了幾筆大額融資。雖然回顧合成生物學發展的歷程，可以說是“水到渠成”的結果；但是，一些不知底理的人，就認為合成生物“一下火了起來”。當然，有人想乘機“賭一把”或者“撈一把”，又順水推舟地“吹一把”，也不是沒有可能的。
36氪：放在全球視野來看，合成生物學是如何發展起來的？
趙國屏：20世紀70年代開始到80年代末，短短二十年時間內，人類實現了對基因的寫讀編（即克隆、測序、突變/擴增），成就了生命科學的分子生物學革命。90年代開始的“人類基因組計劃”，將對上千堿基基因測序的技術迅速上升至對百萬至上億、乃至數十億堿基基因組測序的水平，以基因組數據為基礎的計算生物學、系統生物學迅速發展起來。2000年，采用生物基因“元件”構建邏輯（門）線路（包括生物開關、壓縮振蕩子以及自動調節的負反饋線路）工程的成功，將工程科學“自下而上”的研究理念引入生命科學領域，推動了“合成生物學”的重新定義。美國國家科學基金會（NSF）聯合其他部門在2002年提出的“會聚技術”（Converging Technologies），即納米（Nano）、生物(Bio)、信息（Info）、認知（cogno）四大前沿科技的兩兩融合、三者會聚或四者集成，突破學科邊界，成為研究策略和研究過程的一種新范式?！皶奂夹g”將不同領域的理論、技術和方法集成而形成重大問題的系統性解決方案。2003年，在大腸桿菌底盤細胞中，采用異源基因元件構建青蒿素前體合成線路的成功，展示了采用合成生物技術提升代謝工程能力的巨大應用前景。至此，具備“合成生物學”領域特征的研究手段和理論基本形成。之后，二代測序（高通量測序能力）、誘導多能干細胞（哺乳動物細胞重編程能力）、人工合成細菌和酵母基因組（基因組設計與合成能力）、CRISPR-Cas系統為基礎的基因組編輯等技術的突破，迅速提升了合成生物學使能技術（Enabling Technology）的水平；同時，化學（特別是材料）、物理（特別是成像）、數學、計算科學的進步，為設計、改造與合成生命提供了有效的工具包（tool kits）。與此同時，合成生物學密切相關的定量生物學和工程生物學也迅速發展起來。2014年美國國家科學院發布了《會聚：加快生命科學、物理科學和工程學以及其他學科的跨學科整合》的報告，指出“會聚研究”是推動生物科技革命的戰略思想和方法。近年來，我們也與國際同行一起在思考合成生物學進一步發展的方向。2021年9月底召開的“香山科學會議”，指出合成生物學要解決的核心科學問題是生命結構相變與功能涌現的機理；并在揭示其規律的基礎上，提升改造設計合成生命系統的能力。為此，一方面，要在高質量實驗觀測數據的基礎上，揭示復雜生物系統背后的定量維象理論，并以合成生物學的工程化迭代研究范式加以驗證（白箱模型）；另一方面，要在合成生物工程平臺上產生的海量標準化生命系統大數據的驅動下，通過機器學習等人工智能手段，揭示生命系統的定量規律（黑箱模型），兩者的會聚整合，就是定量合成生物學的研究體系。
36氪：在經歷國際合成生物學走向成熟的同時，您經歷的中國合成生物學發展歷程是怎樣的？
趙國屏：2005年，中國高校參與iGEM競賽（國際基因工程機器大賽），可以看作是“合成生物學”理念進入中國的標記。2007年，中國科學院組織開展了我國18個重要領域“至2050年科技發展路線圖”的戰略研究。在“重大交叉前沿”的領域中，專門列出了“生命起源、生物進化和人造生命”的重大方向，指出“在生命起源與進化方面，合成生物學的出現打開了從非生命的化學物質向人造生命轉化的大門，為探索生命起源和進化，開辟了‘從整體論角度去解讀生命-復雜動態系統’的嶄新途徑，將可能導致生命科學和生物技術的重大突破，并對人口健康、生物經濟和資源環保等領域前沿產生革命性的影響?！?/span>2008年，在先后召開關于合成生物學的香山會議、東方論壇的同時，中國科學院合成生物學重點實驗室啟動，標志著在這個新興前沿交叉學科領域，中國生命科學界系統性研究工作的起步。應該強調的是，中國合成生物學的起步與發展，都離不開國際合作和交流。2010年，英國同行發起，經一年籌備，2011-2012兩年中，舉辦了三次“三國六院”（中國、美國、英國的三個科學院及三個工程院）合成生物學研討會，三次大會的議題分別是：英國，“合成生物學與社會財富”；中國，“合成生物學─使能技術”；美國，“合成生物學——為了下一代”。無論從科技挑戰到賦能潛力，還是從當前瓶頸到未來前瞻，都對推動中國合成生物學在科學理性的道路上扎實而迅速的發展，發揮了重要作用。與此同時，中國政府在863、973這兩類重要科研計劃中，都部署了合成生物學的研究內容。當然，這個過程中，中國科學院也付出了很多努力，除建立全國首個合成生物學重點實驗室之外，在天津和深圳都與地方政府合作，做出了戰略性的布局，建立了專門研究機構。回顧合成生物學在中國走過的17年發展歷程；今天，我們高興地看到，我國在這個新興的前沿領域中，已經形成了一批從事這方面研究的實驗室、研究單位，成長起了一批杰出的青年科學家和科研團隊，產出了一批“建物致知”、“建物致用”的成果。所有這一切，不僅在國際同行中獲得了普遍的認可；而且通過向生物技術與生物工程的轉化應用，顯示了強勁的“賦能”潛力，產生了比較好的經濟與社會效益。
36氪：2008年前后，您所在實驗室將研究方向轉向合成生物學，轉型時是怎樣的狀態？
趙國屏：我們的實驗室在2008年掛牌的時候，正如一些專家說的那樣，是“掛羊頭賣狗肉”的狀態。那時，我們實驗室雖然在微生物代謝調控，基因組與功能基因組研究等領域有一定的基礎，但具體的研究方向和研究體系，還不能說是真正的“合成生物學”。但我們是認真的。對于科研工作而言，在自己習慣的道路上走順了，建立了成熟的技術平臺，沉淀了相當的工作基礎，繼續做延長線上的研究，會比較得心應手；而如果要從頭開拓一個全新的研究領域，不僅必須實實在在地把新領域所需要的技術、研究體系建立起來；而且，還不得不舍棄一些自己熟悉的“項目”─“有所不為”比“有所為”更為艱難！那真是不容易的轉型十年！但我們堅持下來了。2018年，我們從基因編輯技術的原始創新到代謝流平臺支撐的新知識發現，從構建單染色體酵母的“建物致知”研究，到構建人工細胞工廠合成系列稀有人參皂苷的“建物致用”，都獲得了令人興奮的突破，完成了鳳凰涅槃、浴火重生！現在回想，正對應了馬克思所說的那句話，“在科學的入口處，正像在地獄的入口處一樣，必須提出這樣的要求: 這里必須根絕一切猶豫；這里任何怯懦都無濟于事”。
36氪：什么樣的研究和應用才算是合成生物學？
趙國屏：這是一個很好的問題，也是一個很難回答的問題。因為“合成生物學”一方面是“合成科學/合成有機化學”、“系統科學/系統生物學”以及“工程科學/工程生物學”高度融合的新興學科，直到現在，科學界對其定義也還是見仁見智的；另一方面，它對于與生命科學和生物技術相關的各個領域都高度滲透、“全面賦能”。因此，其內涵邊界也極難界定。但是，經過過去二十多年的發展，合成生物學的確是逐步成熟起來了。中國科學院生命科學與醫學學部，在自然科學基金委的支持下，在過去近十年間，針對“合成生物學”開展了兩輪“發展戰略研究”，我們最新總結的定義是：在工程科學理念指導下，綜合系統、合成、定量、計算與理論科學手段，采用“設計-構建-測試-學習”的迭代研究，認識生命，創建特定結構功能的、工程化生命系統的理論架構與方法體系。與此相關，合成生物學以計算機設計，基因/基因組合成及非天然生命功能分子/器件（包括元件、模塊、線路、底盤）構建，先進檢測與學習方法等“工具包”為核心的使能技術支撐。合成生物學有明確的學科內涵和產出方向：以在工程科學“自下而上”的理念指導下，基于學習自然、抽象規律、理性設計的元件與模塊的構建或創制，基于測試-學習-再設計-再建造的迭代的底盤細胞或細胞工廠線路構建及網絡調控編程，實現目標導向的工程化研究范式為基礎內涵；以工程化生命（人造生命、正交生命、合成細胞、原細胞等）的構建來研究生命科學重大問題的“建物致知”導向為生命科學內涵；以生命過程的工程化（模塊化/底盤、工程生物學等）改造與重構來解決生物技術重大挑戰的“建物致用”導向為生物技術/生物工程內涵。綜合起來，“合成生物學”的“會聚”特性及“賦能”潛質，是其在上世紀生命科學“分子生物學革命”和“基因組學革命”基礎上發展起來并得以超越，從而支撐了“會聚革命”的核心稟賦。與此相應，生命科學與生物技術已在合成生物學研究理念的指導下、在使能技術的推動下，發生巨大的變化。“建物致知”不僅讓我們在“格物致知”的同時，開拓了研究生命未知領域的新策略，而且，開始從根本上打破“生命”和“非生命”的界限，嘗試去探知生命結構相變和功能涌現的原理。“建物致用”不僅大大提高了以“改造生命過程”為核心的生物工程與生物技術的設計能力和實施效率，而且，從根本上開啟了“創建復雜可重復、定量可調控的生命過程”的生物技術方向，為應對人類社會發展面臨的戰略挑戰，提供全新的理性設計和工程實現的能力。
02解決真問題
36氪：現在市場上存在“蹭”概念的公司，實際上采用的路徑并非是合成生物的技術體系，您怎么看待這種現象？
趙國屏：這個問題的出現及對其認識都比較復雜。如果說，一個有大發展潛力的方向、領域乃至學科的出現，總會吸引一些人去嘗試，而這些先驅者又必然在自己原有的基礎上起步，那么，出現如同我前面所說的，我們實驗室開始轉型時“掛羊頭賣狗肉”的現象，完全是不足為奇的。如果你沒有認真地去轉型，而一直在靠“蹭”概念來獲取“資源”，那就離“騙”也沒有多少距離了！當然，也正如我前面說的，合成生物學的形成與發展與上世紀留下的基因組學、系統生物學、生物技術和生物工程等新學科新技術的積累密不可分；而且，其“會聚”與“賦能”的稟賦，又決定了它必然要在這些傳承的學科和技術上，找到它的出口。因此，在許多生物技術領域的項目中，人們都容易看到合成生物學的影子；而在合成生物學的項目中，也往往避不開與生物技術到系統生物學的結合交叉。這種狀況，至少在目前說，還是正常的。我想強調，你說的對象是“公司”在“市場”上蹭概念的問題。從本質上說，公司的任務，就是在市場上銷售其產品，并由此將產品的使用價值實現為價值（一般主要是經濟價值）；而在銷售的過程中，往往需要對產品進行包裝，以獲得消費者（需求方）的認可?，F在的事實，“合成生物學”成了一個很好的包裝，而它吸引的對象，主要的就是“投資者”（既有企業、金融投資者，也包括政府和社會的資助體系）。這樣，問題就回到了討論開頭所說的那個狀況了，也就是說，它已經不是一個簡單的對技術界定的問題了。讓我們還是回到做事情（科學研究、技術研發、產品開發、企業成長）的初心吧。難道所有這一切，不都是為了滿足人民對美好生活的追求嗎？評價技術優劣（先進性）的標準，就在于能否對經濟社會的發展、對人民生活的提高做出貢獻，有用的技術就是好技術；新的技術只要更高效、能做出更大貢獻，就是更好的技術。以目標為導向，發現達到目標中的真問題（關鍵問題）、真研究這些問題，最后達到解決實際問題的目標，這應該是我們做事的初心。在“合成生物學”作為一個新研究領域出現的時候，的確有些研究內容沒有從實際需要出發，而是為了做合成生物學而做合成生物學，這在一定程度上的確是本末倒置的，但是，這也是難以完全避免的“學費”。應用合成生物技術和思路解決問題，一定要針對用舊方法解決不了的問題、或是解決得不夠好的問題。比如我們當初選擇做稀有人參皂苷CK（Compound K）的細胞工廠生產，出發點是在于其在天然人參屬植物（包括西洋參和三七）中含量極低（幾乎無法被檢測到），但是，被普遍認為是腸道吸收轉化人參或人參總皂苷后在血液中主要發揮生理功能的一種皂苷，并在若干研究中顯示了其生物活性的價值。因此，通過細胞工廠構建與優化，實現CK的高速度、高產率、高質量制備，為開發其在生物醫藥方面新的應用場景，提供了基本條件，體現了合成生物技術路徑“建物致用”的價值。
36氪：現在合成生物領域，涌現出來很多創業公司，您覺得應該如何選擇投資標的？怎么看待行業投融資情況？
趙國屏：目前見到的合成生物創業公司，可以分為兩類：第一類是做技術賦能的基礎層企業，為行業提供關鍵的技術支持，如DNA合成與編輯的服務、菌種的改造或重構的服務等等。事實上，這一類企業已經存在并發展了20年多年了，對于領域的技術工程化發展，是發揮了積極作用。但是，鑒于其商業模式上的局限，尚未見到突破性成長的案例。另一類是應用層的企業，其核心商業模式是用合成生物技術開發產品，這一類商業模式比較清晰，投資者對其風險與獲利的判斷較為直接。因此，比較容易獲得融資，成長較快。當然，正如前述，對于哪些產品真正是采用合成生物學技術生產的、其市場前景如何等方面的判斷，依然是一個見仁見智的問題，我也難以做具體的評說。但是，有兩個基本選擇創新企業標的的核心判斷：首先，如果是以技術立本，必須是好技術，這又有兩個標準，一是真正創新的技術且有專利壁壘；二是能夠開發出“產品”（如原料、藥品等；即便提供服務，也要做到“產品化”）且產品有市場前景的技術。其次，如果以產品立本，那就應該針對產品就事論事，不必甚至不應該以“合成生物學”作為產品的標簽。這幾年，我見到了一些比較專業的投資人，他們對技術、產品有比較深入的理解及相應的投資經驗；并且對于各類科學家創業者的優缺點都比較了解，不僅幫助科學家在創業路上揚長避短，少走彎路，甚至具有與科學家共同創業的胸懷與能力。對于創業者來說，遇到這樣的投資者就是遇到了創業的“貴人”。當然，在投融資這個“江湖”里面，什么樣的人都有，科學家創業者對于潛在的投資者一定要做好“盡調”（這本來就是一個雙向認識的過程），了解他真實的過去和現在，才能把握未來。如果發現既不懂技術、也不懂產品，只因聽了合成生物學概念就想投資的人，一定要小心。
36氪：在合成生物學技術轉化的過程中，工藝放大和量產是很關鍵的一步，您怎么看待產品型企業遇到的工藝放大難題，有哪些建議么？
趙國屏：當初，“生物工程”在分子生物學革命影響下興起，涌現了“基因工程”、“蛋白質工程”、“酶工程”、“細胞工程”和“微生物工程”等五個子領域（之后，又發展出了 “代謝工程”）。今天，合成生物學向這些領域的滲透，就是要將當年建筑在對“個性”自然系統加以“改造”和“優化”基礎上的生物技術，上升到“共性”化“設計創制”和“可控適配”的工程化體系。由此，當年抗生素、維生素的發酵過程，之所以工藝放大會比較麻煩，是因為目標產物原本就是天然微生物的次生代謝產物，雖然在研發階段，對菌種做了改造，但這種改造基本不是完全理性的，更不可能是“正交”可控的。因此，在改造的過程中，必須顧及菌株整體的代謝生長；改造之后，還需要優化菌種的生長環境（即發酵條件），而這些環境一旦發生大的變化，就可能需要進一步優化，這就是你提出的“工藝放大”問題。然而“合成生物學”指導下的生物工程，采用“設計-構建-測試-學習”的迭代研發范式，創建特定結構功能的工程化生命系統，包括代謝工程系統。因此，其工藝放大的絕大部分問題，在研發階段，已經基本解決了。具體到我們用釀酒酵母生產人參皂苷，如果在產量、產率上有問題，都應該在實驗室水平（細胞工廠），通過優化，予以解決。因為酵母細胞工廠采用統一的釀酒酵母底盤，優化了人參皂苷前體生產的途徑；而每一個細胞工廠，又僅產出一種皂苷單體，細胞的代謝通路都為該特定的皂苷單體加以優化，不僅工藝的“魯棒性”很強，而且其純化過程特別簡單，很方便就可以獲得純度在99%以上的產品。
36氪：您和團隊在天然化合物方面的研究比較深厚，包括剛提到的用釀酒酵母生產人參三七稀有皂苷，從研發到量產、再到實際應用，中間有哪些需要突破的環節？
趙國屏：以四環三萜類人參皂苷為例，從研發到量產，核心技術是找到合適的關鍵酶元件并與相應的底盤代謝通路適配。這方面，我們積累了不少經驗，但依然面臨很多挑戰，需要繼續努力。第二步，就是如何利用量產的天然化合物開發產品。天然化合物一般是研究藥物很好的先導化合物；但是，直接成藥的并不多。盡管天然化合物“成藥性”差是核心因素，但天然化合物含量低、難以分離純化，難以得到足夠的量，做進一步的藥物研究和開發，也是一個重要的原因。還是拿稀有人參皂苷CK舉例：從做藥的角度看，批量生產高純度的CK，只是萬里長征第一步。經過多年的研究，我們比較清晰地認識了它在成藥性方面的多種特征，但是，要真正做成藥，還有許多環節需要跨越。人參的功效在歷史上已經被反復驗證過，但是，CK、Rh2、Rg3、Rg2、F1等稀有人參皂苷單體，不等于中藥人參，甚至不等于直接在人參藥材中提取的人參總皂苷！能否將這些稀有皂苷做成藥品，還需要明確其在治病或保健中的生物學功效及安全性，必需有從動物模型到臨床醫學、藥學等方面的研究支持。當然，因為有了可以量產的、高品質的天然化合物單體，其應用可以開辟一個新的天地。譬如說打通中西醫、藥學的基礎研究：一方面如上所述為開發天然化合物為基礎的新藥提供更多的選項；另一方面，為研究中藥機理，開發“新中藥”提供創新而可行的研發思路。而且，這兩個方面還可以互相借鑒和交互協同發展。現在普遍強調中醫所宣稱的“治未病”，實際上可類比于現代醫學對代謝失調等亞健康狀態的“三級干預”（一級干預以宣教為主，二級干預以生活方式指導為主，三級干預以非藥物“調理措施”為主）。現行的保健品基本就是以中藥為基礎的“調理品”，但是，其機理不明，有效成分或者不清，或者難以達到改善人體狀態的功效。不同人參皂苷單體在降脂、降糖、降血壓等方面有不同的功效，以此為研究的手段或者“成藥原料”或許能夠大大提高保健品“精準”的“安全有效性”。中藥（包括人參提取物）在化妝品中的應用也有類似問題，也可以用同樣的理念指導下，創新研發思路。我們將積極為研究者提供所需的原料。
36氪：您帶領的創業團隊在選品和管線開發上，是怎樣的邏輯？
趙國屏：還是要回到上面講的初心，要發現真問題、真解決問題。團隊周志華教授（科技部合成生物學重點專項的首席科學家）在天然皂苷的從頭合成技術上研究了十多年，用合成生物方法可以產出純度很高的CK、Rh2、Rg3、Rg2、Rg1、F1、Rh1、Re、NgR1和NgR2等10多種皂苷單體。我們最近孵化了一家創業公司“生合萬物”「生合萬物（蘇州）生物科技有限公司」，用合成生物學技術生產天然化合物。我們正在做兩類轉化：一是向市場提供大量高品質、價格合理的天然化合物單體；另一方面，希望與藥物、保健品、化妝品研發機構的科學家或企業一起，深入研究人參皂苷單體及其他天然化合物的功能機制和成藥性，針對與人民健康的不同層次的需求，開發不同類別的新型高效產品。
03黑箱與白箱
36氪：如何看待AI和大數據技術在合成生物領域的應用現狀和前景？
趙國屏：AI和大數據，能幫人類加速學習自然、抽象自然，最終支撐對生命體的理性設計。這話說得容易，做起來難。這三句話，正對應了首創“合成生物學”一詞的法國化學家Stéphane Leduc（1853-1939）在其《生命的機理》（The Mechanism of Life）一書中對生物學發展的預測：走一條從“描述”到“分析”再到“合成”的認識之路。然而，一百多年過去，直到2020年，Alpha-Fold2的成功，才讓人類對蛋白結構的認識，從觀測晶體的三維“描述”躍上了基于一維序列的機器“分析”得到三維結構的高度，至于反向根據對蛋白結構的要求來設計合成一維序列，還是要期待未來的突破。但是，對應到天然化合物/藥用化合物的人工細胞工廠生產，強化催化元件的篩選與改造，進而助力合成途徑的重構與優化是眼前最可以期待的。考慮到從蛋白一維序列到三維結構層面已經有大量“標準化”數據的積累，AI做起來也相對容易現實，對于復雜的細胞工廠代謝網絡及其調控，AI所面臨挑戰的難度更是不可小覷。以大腸桿菌為例，世界上眾多生物實驗室在上百年間，做了非常多的生理、生化和遺傳實驗，積累了海量數據，但是各項研究目標不一樣，數據產生的方法、實驗條件也不盡相同，要把這些數據標準化標注到能夠供機器學習的地步，幾乎是一個不可完成的任務。我們在前面已經提到了定量合成生物學的新研究領域，它綜合工程化構建和高通量測試的合成生物學平臺以及定量生物學系統表征數理建模的研究范式，為實現上述目標提供了契機。簡單來說，就是由機器來做試驗，采用標準化的構建與實驗程序，自動化地產出海量的標準化數據，再交由AI學習，從中挖掘生物學規律，那就是數據驅動的“黑箱模型”。而在高質量實驗觀測數據基礎上，對生物系統定量表征、數理建模并實驗驗證，那就是知識驅動的“白箱模型”。兩者相互協同印證，不僅可為解析生命功能涌現規律開辟一個新的研究領域，而且有可能真正提升設計生命系統的能力。那時，助力設計自然界不存在的代謝通路，構建合成非天然化合物的人工細胞工廠或生物分子機器將成為常規！
36氪：用機器操作實驗、產生標準化數據集，要用到自動化的實驗室平臺，現在這一塊國內應用得如何？
趙國屏：目前，雖然國內尚無這樣全面的自動化實驗平臺系統。但是，將其局部環節做成高通量、自動化的平臺已有很好的案例，例如江南大學的表型篩選平臺就做得很好。對于一般的初創公司或實驗室來說，基本上也沒必要從設計到構建到測試等各環節全部自動化，對沒有高通量、標準化需求的環節，手動操作是可以滿足需求的。最近，位于中科院深圳先進技術研究院的合成生物學基礎設施即將建成，它將為我們提供成套針對各種研究需求并具有中國知識產權的生物鑄造廠（bio-foundry）流水線，是典型的機器開展自動化研究的工程平臺。
36氪：接下來的3-5年間，您認為有哪些技術上的突破，會推動合成生物學的跨越式發展？
趙國屏：前述“黑箱”與“白箱”結合的研究策略，直接開辟了定量合成生物學的研究方向。由此帶來的極其重要的技術突破，就是真正實現生命系統的理性設計。其中，最先可以期待的突破，應該是在元件（特別是酶）的理性設計；再延伸一下，或許能跳過途徑，直接預測產物。第二階段，是希望能實現非天然途徑（及其相關的非天然元件）的理性設計。基因編輯技術，近年來雖然實現了重要突破，但是，其可使用范圍還需要擴大，編輯的便利程度、效率、特別是精準性都有待提高。底盤系統也需要改進，一方面要把微生物底盤與理性設計的元件及線路匹配得更好；另一方面必須開發一些新的非微生物底盤，以適應更復雜天然化合物生產的需要。前幾年我們開發了植物底盤，以提高植物天然化合物途徑研究與人工生產，今后，有必要嘗試動物底盤細胞的研發。
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