合成生物学（工程生物学）是生命科学领域的一门新兴交叉科学，被认为是理解生命的新钥匙（造物致知）和未来的颠覆性技术之一（造物致用）。

为进一步加强国内外合成生物学领域的交流合作，提高我国在合成生物学领域的国际地位，推动国内生物产业蓬勃发展， 2023 年 4 月 27-28 日第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、首届亚洲合成生物创新大会将在深圳光明科学城启幕，为推动中国与亚洲合成生物科学与产业发展提供交流平台，为加速深圳合成生物产业发展集聚贡献力量。

以下是圆桌对话 V在第四届工程生物创新大会上的精彩致辞，由云现场整理。

周佳海：

各位下午好，我是本环节的主持人周佳海。随着生命科学和工程技术的不断发展，合成生物学领域取得的突破将为生物经济带来革命性的变化。在此背景下，如何培养该领域青年科技人才以及如何推动合成生物产业的长期理性繁荣，成为了我们需要探讨的重要问题。接下来有请中国科学院深圳先进技术研究院易啸研究员，为我们主持合成生物青年学者圆桌对话，大家掌声欢迎。

易啸：

尊敬的各位嘉宾，大家好！欢迎来到由我主持的主题讨论，“奔跑吧，合成生物学青少年！”为主题的圆桌对话，很荣幸担任本次圆桌对话的主持人，我是易啸。

在今天的讨论中，我们将聚焦于如何推动合成生物学在青少年中的发展和应用。首先，请允许我向各位介绍今天的嘉宾阵容：

香港科技大学化学及生物工程学系副教授、生物工程学部主任 孙飞

清华大学化学工程系研究员、聚树生物科学创始人 张翀

华大基因研究院副院长 顾颖

并非制造 ISN′T STUDIO/西安并非设计有限责任公司艺术家、设计师 刘越强

西北大学副教授 傅容湛

上海徐汇思桥科技研究中心主任、思楷学术CEO沈灿

深圳市朴飞生物科技有限公司（PEELSPHERE）CEO宋悠洋。

他们将从不同角度分享自己的观点和经验，帮助我们更全面地认识合成生物学在青少年教育中的价值和作用，请大家掌声欢迎。

我们今天这个环节讨论的名字叫“少年”，我们请到了首届合成生物学竞赛去年优秀的参赛队员，从清华大学、华中科技大学、大连理工大学等高校和外地赶到我们现场的，还有咱们深圳本地一些爱好合成生物学的高中生，他们也来到了现场，请同学们站起来跟台上的嘉宾跟台下的观众打个招呼！

咱们今天这个环节是关于合成生物学的人才培养，我想先请各位嘉宾介绍一下，你们自己是怎么跟合成生物学结缘的？因为结缘、产生兴趣这个事情，其实是人才培养的第一步，我们先从孙老师开始吧。

孙飞：

我其实是做合成化学的，从读大学开始，后来读PHD，做的也是所谓的化学生物学，做了生物，大家可以看到我的过渡。后来我做了两年工程师，然后做了合成生物学，2014年我去香港科大，一直致力于做材料合成生物学的研究，从材料设计与合成问题，转变到利用生物合成的问题，解决新材料的设计与合成。兜兜转转，在这个领域也做了十多年。从化学，到生物，一直到生物合成，最终来做材料设计，解决一些现实世界的问题。我们也创业了，我最好的学生，也都在深圳、广州、香港，做产业方面的一些工作，所以有机会，可以跟产业界，甚至我们一些年轻的同学，可以进行一些更多的探讨。

张翀：

我是生物化工的学科方向，国内其实合成生物学有很大一部分是生物化工的学科，我最早是做发酵工程，是通过传统微生物的改造做化学微生物的生产，在做的过程中，突然发现有了合成生物学这个提法，我想我们原来做的，可能也算是合成生物学、基因工程，当时认为超级基因工程是合成生物学，后面确确实实也发现，用合成生物学的理念做微生物改造，来服务人类原来所不具备的一些功能，这是一个非常酷的事情。当然，因为我是工科，所以我更多是在用工程的手段来服务这个领域。

顾颖：

谢谢主持人。我其实是生物技术和细胞分子生物学的背景，之前做的是基因编辑相关的内容，但是真正深入到合成生物学领域，还是在加入华大之后，正好参与了人工合成酵母基因组的计划，以及后续这些更多的基因组合成和设计研究的过程，所以也是充分意识到工程生物学跟传统的发育和分子生物学相结合之后，能够在一些关键的问题解决上带来巨大的能力。

易啸：

前面三位都是学术界的老师，因为合成生物学是一个交叉学科，都能挂上边，但这位有点不太一样，给我们讲讲。

刘越强：

大家好，我是并非制造的刘越强，接触合成生物学是我早期在法国留学的时候做过一个小作品，有一天我去买了一个西瓜，切开之后，我发现这个西瓜非常完美，皮非常薄，全是红囊厚肉，我发现可以用生物技术改造自然，得到我们理想当中的状态，后来我就好奇，搜索了一些资料，从生物技术到合成生物技术，比如有位艺术家做了荧光兔子，以及把人类基因编辑到了植物里，当时我就非常震撼，回国之后，我就有幸参与到了SC大赛的视频制作和网站设计里，让我们受益匪浅，对合成生物学有了更多的了解。

易啸：

大强最近跟我们合作，做了很多相关的作品，非常有意思，昨天一开场大家看到的十个新品发布的视频，就是他们制作的。有请下一位，傅老师。

傅容湛：

我其实最开头，我也是生物工程背景的。我之前做博后的时候，第一次接触到营养、天然产物和大健康这样的研究，后来读博，进入到了教授团队来做，所以我们考虑的是天然产物生产的切入点，天然产物遇到了很多问题，都是天然提取的，这也是我们非常大的一个产业，但是它有很多问题，我们现在主要是利用合成生物学的手段，比如生物转化，甚至是合成，提高一些更优质、毒性相对比较小的天然产物，为咱们的健康产业服务。

易啸：

您这个是比较接地气的，遇到问题，有问题要解决，其他的解决不了，咱们到合成生物学领域找一些解决方案。

傅容湛：

是的，我们是以产品为导向考虑这个思路进行研究的，打通上游的东西。

沈灿：

我本人其实是结构生物学出身的，十年前我回国之后，一直从事科普的工作，在实践过程中，我们跟学校合作，做青少年的科普科创。我们发现，合成生物学是一个很好的抓手，它的很多很有意思的小课题，学生都很喜欢，于是就开始了我和合成生物学的这段缘分。我们团队现在更多的是给这些学校，主要是高中，我们给他们做赋能，包括硬件，以及资源上的赋能，让他们更多地能开展合成生物学相关的有趣活动、实验。

易啸：

沈总是在咱们学术圈以外，在社会领域，为合成生物学的人才培育做很多工作。

沈灿：

主要是基础教育阶段。

宋悠洋：

大家好，我是悠洋，我可能和在座各位的背景稍有不同，我是一位材料设计师，我自己比较关注于整个生物基材料领域，我在欧洲做研究期间，主要聚焦生物基材料、细菌染色这些。我觉得生命和微生物很美，但是它不应该仅仅通过Science去表达它的美，通过我的角度来讲，我觉得它应该是更有活力、有张力的，它应该是展现给大家的，所以我在想，我是不是可以通过设计的角度，来表达生命的美。这是非常跨领域的角度，在这个领域，肯定需要有人踏出来，走出这一步做这个事，所以我踏出了这一步。当我踏出这一步之后，我也比较幸运，我们早期第一款海藻材料，获得了很多认可，在欧洲有了一些影响力，包括德国前总理默克尔支持的德国可持续发展奖，包括全球奢侈品集团对我们也有各种支持。

从我自己的角度来讲，我觉得它没有符合我对于表达生命张力的需求，所以在这期间，其实我一直在寻找一些解决方案，当时也受邀在国内外各大学校去讲座，跟不同领域的老师交流。有一次在上科大做生命学讲座的时候，我认识了钟老师，他让我对合成生物学有了跨越式的理解。我会发现，通过基因改造，我可以通过功能性的设计，研发出下一代功能性的生物基材料，我觉得这是我和合成生物学开始的故事。

易啸：

所以你这个故事总结下来，就是因为美，而走进了合成生物学。

宋悠洋：

是的。

易啸：我们聊完了大家怎么跟合成生物学结缘的，接下来我要问一些更深入的问题。合成生物学首先是一门前沿学科，我想先请四位学术界的老师分享一下，你们自己培养合成生物学人才的心得。尤其是面对这门学科如此交叉、多领域的属性，学生们学得过来吗？我们从孙老师开始。

孙飞：

做科研，尤其是合成生物学的科研，我经常跟学生讲，想象力是最重要的，可能对很多学生来说也都是这样的，尤其是在人工智能、大数据时代，我觉得很多有现成答案的问题，你都可以找到，它不是一个探索。我觉得还是想象力，大家不要受网上很多信息的干扰，多去思考问题、提出问题、发挥想象力。其实工具都在那儿，我们更多做的是提出问题，找到各种工具、元件，把它们拼在一起，利用合成生物学的理念，就可以解决相关的现实世界的问题。我觉得也不用太担心，很多知识的储备，都在电脑里面，不需要记忆，不需要太担心。保证一个好奇心和想象力。

易啸：

刚才孙老师提到想象力，大家都知道，这个很重要，但是我challenge一下，您刚刚说，那些知识性的东西都有了，互联网一打开，全世界、全人类的知识都已经在指尖了。如果你没有刻骨铭心地去学习、探索、思考的过程，怎么能打开想象力呢？因为想象力肯定不会是无源之水，怎么解决这个矛盾呢？

孙飞：

易啸老师的问题很好，我觉得好奇心是人的本能，在知识爆炸的时代，我们不要过于紧张，维持自己的一颗好奇心。现在很流行“初心”，对很多问题有思考，多去阅读，广泛地与不同领域的人交流，今天开会也是很好的机会，跟产业界、各个学科的人交流，尤其是对年轻学生来说，这个很重要。对我们做研究的人来说也是，跟不同领域的人交流，他山之石可以攻玉，也许到某一个点，你有一些灵感，如果你有准备，不断去思考一些问题，可能在某些时刻，答案和原来的问题就能联系上了。所以我觉得，不用太担心，很多时候是灵感，不是一个知识的堆积，它就会产生突破。我觉得大数据、人工智能永远都弥补不了人的想象力和灵感，那天晚上我们的雁栖论坛最后一个结论就是，合成生物学也是一门艺术，艺术有时候就是无源之水、无中生有，当然这个有点违反唯物论。

张翀：

刚才孙老师也说了，合成生物学是一门学科，我也知道现在国内有相关学科的建设及教材。接触到合成生物学之后，我也想在清华大学介绍这方面的领域。我有两门课程，一门是面向研究生的，这门课主要是读论文，和大家一起讨论最新的论文，对于研究生教育来说，这是非常重要的。本科这边，原来有一门《生物化工基础》，在这门课的基础上，我也觉得我们必须要进到细胞里，所以现在我面向本科生开了一门课叫《工程生物学基础》，希望让他们理解理科怎么和工科融合，变成实实在在的产品。大家对合成生物学的认知，有说是科学的，也有说是工程的，也有说是艺术的，我们还是希望它能学以致用，能够造物致知、格物致知。所以在培养学生的过程中，很多时候是“做中学”或“学中做”，特别是在面对本科生的时候，我经常带他们去SRT，或者做一些本身基础研究训练的项目。我跟他们说的是，你不需要什么背景知识，你只需要去做，在做的过程中，你发现问题了，你就可以自然找到相应的知识来补充，这是合成生物学非常重要的特点，是我们在造物的过程中要去学习的。

易啸：

非常务实，张老师是清华的教授，清华的风格就是很务实，特别好。有请顾老师给我们聊聊。

顾颖：

前面两位老师已经提到了非常多，我觉得在合成生物学，尤其是青少年相应的一些学科的涉及和培养的过程中，首先就是要敢于异想天开，因为是一门非常前沿的，并且是交叉的学科。同时，还要积极地沉浸式自主学习。最主要的是在实践中，在具体的项目中，要不断地成长。就我个人在华大来说，因为我原来是生物学背景，在华大合成生物学的经历来看，我觉得受益匪浅的几个点，首先是多学科。像华大的合成生物学，除了生物、化学、计算机、软件、机械、自动化以外，还有数学、物理等等各种学科背景的同事和学生，组成了这个大团队。我们有一个具体的目标，无论是面向生物基因组的设计合成，还是面向合成底层技术的一些新的生物法合成的技术，或者是面向装备研发的合成仪，或者能力建设的自动化平台，都有大的项目，多学科的同事和学生一起进行交流和碰撞。在这个环境下，其实不仅仅是这些同事和学生是学习的对象，同时他们也是辩论的对手，也有这样的一些碰撞，我们积极地提出自己的想法。不一定对，但是在这个过程中，具体问题、具体项目实践中，有一个沉浸式的学习和成长，我觉得这对于合成生物学这个新兴且前沿的学科来说，是非常重要的一个点。

易啸：

要学好，还需要有一群能“抬杠”的小伙伴一起学，下面请傅老师给我们讲讲。

傅容湛：

目前我在带研究生的合成生物学的课，在这个过程中，特别是今天很多参与者，也是高中生和大学生。我的感觉，因为我们是生工专业的，本来感觉是从这个专业演变出来的。但是我发现，比如你的专业知识或角度有一定积累的话，反而有的时候，你的视野就变得更窄了，所以我特别认同孙老师讲的，特别是我在带一些本科生做合成生物学的项目，我觉得大家的想象力和灵感，有的时候更年轻的，可能没有那么多专业的知识，但可以迸发出你想想不出来的一些奇思妙想。其实有时候灵感是更针对的，通过日常的积累和学习，有时候是不能得到的，当然这也是相辅相成的。现在我们研究生的有些学生，当然因为合成生物学确实基础知识也很难，所以有些人面对的项目，都会面对太困难、进行不下去的情况。虽然我们说，合成生物学想造万物，但整个过程是非常困难和艰辛的。在这中间，也需要克服很多困难。

易啸：

我特别赞同傅老师说的，咱们这个大会，就是给合成生物学各种“说好话”、各种宣传，但其实我们作为第一线，作为做这个事情的人来说，其实这个学科还是挺难的，你要把它做好，或者把一个合成生物学的项目做好，是非常困难的，就更不用说要把一个产品做到让用户用到了，就像昨天的十大产品，他们每个产品都有各种各样攻坚克难的故事。

四位学术界的老师介绍完了，沈总作为教育培养行业，但您是在另外一个环境里培养合成生物学人才的，请沈总给我们介绍一下您的心得。

沈灿：

因为我们的群体，都是中学生群体，和各位老师培养的角度还不太一样，无论是高校还是科研院所，在培养合成生物学人才的过程中，比较关注他们对于技术理论的学习，包括发明、创新。对高中生来说，因为他们的知识结构肯定达不到，想要搞个很大的发明或创新是不行的，所以我们更关注的是比较纯粹的把合成生物学有意思的东西作为一个抓手，去培养他们的能力。在这个过程中，我们截止到现在，大概组织了100个队伍，都是高中生，应该有超过2000个人参与，为30-40家的高中建实验室，是我们出资建设的，还是有一些初步成效的。我们团队总结了四点。

第一，我们会更加看重培养他们合成生物学的认知。因为我跟很多高中的小朋友打过交道，有些同学觉得自己的数学很好，他们接触得比较少，未来报大学，可能就会选择金融专业、数学专业，但其实他自己不知道，他未来可能会成为一名顶尖的合成生物学的人才。

第二，兴趣培养。大概两年前，我在上海的一个学校，我们合作，帮他们搭建iGEM社团，效果很一般。我去现场考察，有一个很魁梧的高中生，身形有点像洪金宝，他走过来说，“沈老师，我们都是一群粗人，别说你们现在的老师给我们讲合成生物学一些基础的理论，哪怕就是跟我们说数学、物理，我们在选修课的时候也不会认真去听的”。当时对我的启发很大，我马上就调整策略，我说咱们就别再学这些理论了，直接做实验和课题，让他们玩得开心。最后的结果也挺好的，所以我们可能和各位老师在培养学生的角度以及采用的方式，可能还是不太一样的。未来，我们还需要给高中生更多好的抓手，iGEM是不错的抓手，但我知道咱们的合成生物学创新赛，接下来其实也可以面向高中生做一些开放。

易啸：

对，我们将来会把对于合成生物学感兴趣的同学，包括高中生和本科生，都会囊括进来。今年第二届我们还没有足够多的经验，要先把本科生服务好，今年还没有这个部分。

沈灿：明年会有吗？

易啸：

这个我们会再考虑一下，因为我们的体量很小，要一步一步走。

沈灿：

好的，谢谢易老师。

易啸：

悠洋是合成生物产业的创业者，又是90后，算是一名“合成生物学青少年”，你们公司理想的员工是什么样的呢？你们又是怎么培养他们的呢？

宋悠洋：

其实对我们来说，我们是一家材料创新型公司，主要还是聚焦在时尚行业对于生物基材料的研发和应用，像我们在德国和中国，都建立了自己的研发实验室，主要是想通过绿色科技，解决行业对生物基环保，或者是可持续的需求。所以对我们来说比较关键的一个点，我觉得，首先这个人对于这个行业要非常有洞察，他要有天马行空的想法，要敢于试错，敢于去尝试，理想中应该是这个样子的。

易啸：

我觉得你把刚刚几个老师说的元素都放到一起了，好奇心、能克服困难。

宋悠洋：

对，因为我们比较跨领域，其实我的团队比较跨学科，科学家和设计师一起，比较好玩的是，我们每周都会在内部做workshop，让设计师去了解和学习合成生物学的知识，我们也会让研究员博士们做产品设计，他们很好奇，也想要做。比如你拿出自己研发的材料，自己做一款产品，这样其实更有意思，所以我们经常坐在一块，大家在这个过程中碰撞，跨学科地了解彼此，我觉得这个比较好。其实我主要也是希望给大家一个非常open的互相学习的氛围，其实是培养大家这种跨学科、跨领域的思维模式。

易啸：

刘老师，刚刚您介绍了跟合成生物学“触电”的经历，到现在也有一段充分了解和沉淀的时间，那么您作为一个艺术家或者说一个好奇心重的少年，对合成生物学的感觉是怎样的呢？

刘越强：

我认为，每次接触国内，都会给艺术工作者带来新的创作灵感，比如早期的透视学、解剖学，再到后面的工业革命，成就了现代艺术，互联网又诞生了新媒体艺术，现在区块链又有NFT艺术。从造纸术、印刷术、摄影术到互联网及现在的人工智能，每一次技术突破都会给艺术工作者带来全新的方向，拓宽艺术的边界，合成生物时代也一定会伴随着生物技术而蓬勃发展的。

易啸：

合成生物学发展到一定地步，随之而来的会有生物艺术，会有超出我们想象的艺术形式。

刘越强：

对，合成生物从创作思路、创作方法和材料上，都会给艺术家和设计师带来更多的探索。

易啸：

对，这也是艺术家给我们合成生物学的从业者提出了很高的要求。

来到今天现场的，有10多名从清华、大连理工、华中科技等学校远道而来的大学生以及来自深圳本地的30多名高中生，他们已经成为合成生物少年，或者正在奔往的路上，请同学们向台上的嘉宾们提问吧。

Q1：

刚才我听到刘越强老师介绍了之后非常好奇，你们公司的名字为什么叫ISN′T STUDIO，并非制造是什么含义？您公司背后有什么故事，或者有什么想表达的理念？

刘越强：

因为我们公司在法国的时候，大家从事不同的方向，有的人做影像，有的人做平面，有的人做空间。因为现在传统的工作室，还是以单一业态出现的，我们也是一个跨界合作的状态，所以我们并非是一个工作室，我们还做很多其他的艺术展览、艺术平台之类的，所以叫“并非”，并非制造，也给大家制造快乐。

易啸：

艺术家的思路就是不一样，其实也是交叉的，很多不同的东西汇聚，我们应该搞个“并非生物学”之类的。

Q2：

我也想问一下刘越强老师，您刚刚提到，你们工作室主要是为一些科学技术的项目做一些宣传方面的工作，我想问一下，你们有没有机会在生物艺术方面，以及你们自己独立做一些关于生物方面的艺术项目？

刘越强：

目前还没有，因为目前这个阶段，我们在法国是没有实验室的，我们一直都很希望跟科学家进行跨界合作。我们之前做的，比如通过计算机、算法来模拟微生物的生长过程，但我们没有一个实验室真正去做这个生物艺术或生物设计。

易啸：

感谢各位嘉宾的精彩分享，合成生物学在青少年教育中的应用还有很多其他方面，这也将是我们后续讨论的重点。在此，我希望大家能够充分发挥自己的专业知识和经验，积极参与讨论，为推动合成生物学在青少年中的应用和普及做出贡献。谢谢！