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摘 要:“智能(高性能)细胞”是指经过人工改造,充分利用其生产能力来制造工业产品材料和药品的细胞。通过充分利用基因组分析和基因编辑技术等手段,可以制造药品、塑料、橡胶、涂料原料、纤维、肥料、食品等产品,在制造过程中减少CO2和降低环境负荷。
关键词:智能细胞(Smart Cell)、基因组分析、基因编辑、生物经济、DBTL循环
所有生物,包括人类,都是由细胞组成的。细胞内构建有各种代谢系统,并配备了产生代谢物等物质的机制。“智能细胞”的概念就是利用这种细胞材料生产机制。
智能细胞是指“人为地最大化细胞的物质生产能力,优化后的细胞”。不仅仅是直接处理细胞,也有使用基因重组和基因组编辑等改变细胞的遗传信息的情况。除了直接处理细胞外,还可以利用基因重组和基因组编辑等技术来修改细胞的遗传信息。
将智能细胞纳入产品制造过程的产业群被称为“智能细胞产业”。此外,除了智能细胞之外,利用各种生物技术生产物质的举措被称为生物制造。
如果使用智能细胞和生物制造方法制造的物质被广泛应用于各种产品中,一个基于生物技术的经济圈将会诞生。基于这些生物技术的整个经济活动就是“生物经济”,有望实现对环境影响较小的可持续经济活动。
从智能细胞到智能细胞产业和生物经济
根据OECD(经济合作与发展组织)的预测,到2030年,生物经济市场规模将达到1.6万亿美元(约合11.7万亿人民币)。其中,工业占39%,农林渔业占36%,卫生医疗占25%。如果达到这一规模,世界各国都制定了相应目标来努力达成,以确保经济活动的可持续发展。日本政府在2020年制定的《生物战略(市场区域政策最终版本)》中设定了到2030年将市场规模扩大至92万亿日元(约合4.42万亿人民币)的目标。
智能细胞现在之所以受到关注,是因为与智能细胞相关的技术取得了巨大进步。与智能细胞相关的技术主要有四种:“基因组分析”、“IT·AI”、“基因组编辑技术”以及“DNA合成”。