▲深圳光明科学城启动区。 朱洪波 摄

▲合成生物研究重大科技基础设施内部。 深圳晚报记者 杜婷 摄  

读特客户端·深圳新闻网2023年4月27日讯（深圳晚报记者 杜婷）在光明科学城脑解析与脑模拟重大科技基础设施内，研究人员正在紧锣密鼓地调试一些大型设备，国内首个9.4T超高场小动物MR系统、高性能大动物全身PET-CT等跨物种科研设备都将在日后用于脑疾病的机制探索和诊疗策略研究；另一边的合成生物研究重大科技基础设施内，30多台自动化功能岛也在紧张调试中，机械臂代替研究人员模拟实验、机器人替研究人员运送耗材，俨然一条自动化“生产线”，科幻感十足，仿佛进入了“生物铸造工厂”。

4月27日至28日，深圳将举办首届光明科学城论坛，以“创想”“起航”“逐梦”为年度主题词，采取“1+9+3”形式，汇聚国内外高端智力资源，科技、教育以及产业领域各界人士齐聚，共议科技前沿发展趋势，共商创新引领责任使命。本届论坛上，将举行重大科技基础设施入驻仪式。近日，深晚记者就提前探营光明科学城核心启动区，探访月底即将入驻的脑解析与脑模拟重大科技基础设施（以下简称“脑设施”）、合成生物研究重大科技基础设施（以下简称“合成生物大设施”），揭开它们的神秘面纱。

现代化“生物铸造工厂”

有力支撑合成生物学研究

现如今，生命科学领域的实验室工作仍属于劳动密集型。如果有一座“生物铸造工厂”，可以将繁琐的实验从纯手工转为自动化，低通量转为高通量，随性化转为标准化，是否可以缩短实验周期，提高实验效率，进而推动生物技术的变革？基于这一构想，合成生物大设施应运而生。

据介绍，合成生物大设施是光明区科学城建设优先启动和布局的重点项目之一，由深圳市政府投资建设，中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）为建设牵头单位，华大生命科学研究院、深圳第二人民医院为共建单位。

合成生物学兴起于21世纪，通俗来说，合成生物学是对生物体进行再设计与合成。“通过‘自下而上’的模式，从表征天然生物大分子，使之成为标准化‘元件’，到创建‘模块’和‘线路’等生物部件和细胞‘底盘’，来构建预期的人造生命系统，研究生命的底层规律。”深圳先进院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长刘陈立进一步解释道。

走进合成生物大设施的合成测试平台，一个个长方体自动化功能岛相当于全自动化运行的“车间”，多个“车间”组成一条生命的流水线，可完成人工生命“设计—合成—测试—学习”等多个工艺，且可根据需求变化实现柔性化集成。据悉，整个大设施里将有30多个这样的功能岛，它们共同组成了一座现代化的“生物铸造工厂”。

据刘陈立介绍，合成生物大设施将打造一个用户的“云端实验室”和运营者的“智能实验室”二位一体的合成生物研究平台，“不仅对学术界开放，也对产业界开放。重点建设内容包括设计学习平台、合成测试平台、用户检测平台三大平台。”

刘陈立还表示，大设施将打造成为全球领先的智能化生命系统设计与制造平台，并作为我国率先将软件控制、硬件集成和合成生物学应用进行系统整合的大型规模化合成生物研究基础设施，为全国合成生物学研究提供强有力的支撑。

探寻治疗脑疾病的“药方”

脑设施有望汇聚创新资源

穿梭在脑设施大楼的一条走廊里，仿佛在参观一个充满艺术性的画展，墙上挂满了“画框”，上面满是色彩缤纷的“画作”。其实这并不是绘画作品，而是科研人员利用大设施内的脑连接图谱解析平台绘制的动物大脑图谱，从而帮助科研人员探寻老年痴呆症、自闭症、抑郁症、脑卒中和语言障碍等脑疾病的“药方”。

深圳先进院脑认知与脑疾病研究所所长、深港脑科学创新研究院院长王立平向记者介绍，传统研究模式往往面临研发周期慢、无法准确应用临床、整体失败风险高等问题，而大设施的研究模式以需求为牵引、交叉为优势、非人灵长类为特色和跨物种的研究布局，可以达到数据重复性好、加速研发周期、提升诊治技术研发成功率的效果。

据了解，脑设施分为三个模块开展建设，包括脑解析、脑编辑和脑模拟模块。三个模块分别包括数个实验平台，在实现各自模块核心功能的同时，模块之间实现功能相互支撑与密切合作，发展出单独模块所不具备的多模式动物同一时空精确解析模拟能力，实现脑科学研究和脑疾病诊疗手段以及药物开发的跨越式发展。

在王立平看来，未来10年将是以研发针对脑疾病的创新药和创新疗法为代表的脑科学与类脑智能产业发展的黄金时期。脑设施将立足粤港澳大湾区，努力服务国内、国际，服务脑功能、脑疾病、类脑智能与脑技术开发、基础与应用转化研究，有望成为吸引全球人才、技术等创新资源汇聚的“磁铁”，推动我国脑疾病诊断治疗技术、脑认知与类脑智能基础理论以及脑科学研究技术领域实现跨越式发展。