合成生物学研发竞争态势对比分析

doi:10.12211/2096-8280.2024-087

摘要/Abstract

摘要：

作为全球科技战略发展的重点领域，合成生物学正受到各主要经济体的战略性重视。本研究从政策规划、基础研究、技术创新及产业化等多个维度，系统分析了美国、欧洲和中国在合成生物学领域的竞争态势。研究表明，美国在该领域具有显著优势，特别是在基础研究方面拥有大量关键底层技术成果与知识产权。欧洲凭借其独特的区域协同创新模式和产学研深度融合机制，在科研成果转化方面取得显著成效。中国虽然近期在合成生物学领域投入力度持续加大，但在高水平研究产出、高价值专利创造及科技成果转化效率等方面与欧美国家仍有待提升。值得指出，在一些特殊领域（体外合成生物学）以及重大应用（如二氧化碳合成淀粉、纤维素变淀粉等），中国已经取得领先地位。基于上述分析，本文建议从完善政策顶层设计、提升企业创新主体地位、突破关键底层技术、优化知识产权布局、以及健全产业生态体系等方面着手，推动我国合成生物学产业的高质量发展。

关键词: 合成生物学, 合成生物技术, 生物制造, 生物经济

Abstract:

Synthetic biology is an advanced interdisciplinary field that combines biology, engineering, and technology, having emerged as a strategic focus for major economies worldwide. This study provides a detailed comparative assessment of synthetic biology research and development across the United States, Europe, and China. Through systematic analysis of policy infrastructure, research achievements, technological advancements, and industrial applications, we have identified distinct competitive patterns across these regions. Our findings show that the United States maintains a clear leadership position, particularly in fundamental research, with significant technological capabilities and intellectual property assets. Europe has built an effective regional innovation ecosystem, achieving notable success in research commercialization through integrated collaboration among academic, research, and industrial sectors. While China has made substantial recent investments in synthetic biology, there remain opportunities to enhance high-impact research output, valuable patent development, and technology transfer efficiency compared to Western nations. Notably, China has achieved a leading position in specific areas (cell-free synthetic biology) and major applications (such as CO₂-to-starch synthesis and cellulose-to-starch conversion). Based on the above analysis, this paper recommends promoting the high-quality development of China's synthetic biology industry through five key approaches: improving top-level policy design, strengthening enterprises' role as primary innovators, achieving breakthroughs in core technologies, optimizing intellectual property strategy, and enhancing the industrial ecosystem. These recommendations aim to promote the sustainable development of China's synthetic biology sector. This research offers valuable strategic guidance for decision-makers, researchers, and industry stakeholders in navigating the global competitive landscape and making informed decisions about synthetic biology development.

Key words: synthetic biology, engineering biology, synthetic bio-manufacturing

中图分类号:

吴晓燕, 宋琪, 许睿, 丁陈君, 陈方, 郭勍, 张波. 合成生物学研发竞争态势对比分析[J]. 合成生物学, DOI: 10.12211/2096-8280.2024-087.

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图/表 15

参考文献 43

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		美国/中国	全球/中国
关键底层技术	总发文量	1.56	5.35
	篇均被引	1.99	/
	高被引论文数	1.53	3.42
	CNS顶刊发文量	8.29	10.86
	CNS顶刊被引次数	15.59	18.86
	CNS顶刊篇均被引	1.88	1.80
医药健康	总发文量	0.82	4.96
	篇均被引	2.09	/
	高被引论文数	1.13	3.94
	CNS顶刊发文量	12.67	17.33
	CNS顶刊被引次数	12.39	17.59
	CNS顶刊篇均被引	0.98	1.01
化工材料	总发文量	0.88	4.67
	篇均被引	2.07	1.36
	高被引论文数	0.84	3.29
	CNS顶刊发文量	10.70	14.30
	CNS顶刊被引次数	12.85	16.56
	CNS顶刊篇均被引	1.20	1.16
农业食品	总发文量	0.90	4.67
	篇均被引	1.78	1.26
	高被引论文数	0.91	3.57
	CNS顶刊发文量	1.79	1.55
	CNS顶刊被引次数	4.00*	8.00*
能源环保	总发文量	0.64	4.41
	篇均被引	2.04	1.24
	高被引论文数	0.89	4.22
	CNS顶刊发文量	1.72	1.35
	CNS顶刊被引次数	12.00*	16.00*

		美国/中国	全球/中国
关键底层技术	总发文量	1.56	5.35
	篇均被引	1.99	/
	高被引论文数	1.53	3.42
	CNS顶刊发文量	8.29	10.86
	CNS顶刊被引次数	15.59	18.86
	CNS顶刊篇均被引	1.88	1.80
医药健康	总发文量	0.82	4.96
	篇均被引	2.09	/
	高被引论文数	1.13	3.94
	CNS顶刊发文量	12.67	17.33
	CNS顶刊被引次数	12.39	17.59
	CNS顶刊篇均被引	0.98	1.01
化工材料	总发文量	0.88	4.67
	篇均被引	2.07	1.36
	高被引论文数	0.84	3.29
	CNS顶刊发文量	10.70	14.30
	CNS顶刊被引次数	12.85	16.56
	CNS顶刊篇均被引	1.20	1.16
农业食品	总发文量	0.90	4.67
	篇均被引	1.78	1.26
	高被引论文数	0.91	3.57
	CNS顶刊发文量	1.79	1.55
	CNS顶刊被引次数	4.00*	8.00*
能源环保	总发文量	0.64	4.41
	篇均被引	2.04	1.24
	高被引论文数	0.89	4.22
	CNS顶刊发文量	1.72	1.35
	CNS顶刊被引次数	12.00*	16.00*

关键底层技术			医药健康
序号	专利申请人	专利数量	序号	专利申请人	专利数量
1	江南大学	307	1	美国基因泰克公司	220
2	美国哈佛大学	163	2	美国加利福尼亚大学	149
3	美国桑加莫治疗公司	113	3	法国巴斯德研究所	142
4	美国加州大学	96	4	英国葛兰素史克生物制品公司	141
5	美国英拜奥斯公司	93	5	瑞士诺华公司	140
化工材料			农业食品
序号	专利申请人	专利数量	序号	专利申请人	专利数量
1	韩国希杰第一制糖公司	535	1	荷兰帝斯曼知识产权有限公司	282
2	波兰弗罗茨瓦夫环境与生命科学大学	221	2	江南大学	163
3	日本味之素株式会社	202	3	德国巴斯夫植物科学	149
4	德国赢创德固赛公司	180	4	日本三得利控股公司	123
5	美国基因泰克公司	161	5	美国孟山都科技有限公司	122
能源环保
序号	专利申请人	专利数量
1	江南大学	438
2	丹麦诺维信	269
3	南京工业大学	216
4	清华大学	209
5	美国xyleco	194

关键底层技术			医药健康
序号	专利申请人	专利数量	序号	专利申请人	专利数量
1	江南大学	307	1	美国基因泰克公司	220
2	美国哈佛大学	163	2	美国加利福尼亚大学	149
3	美国桑加莫治疗公司	113	3	法国巴斯德研究所	142
4	美国加州大学	96	4	英国葛兰素史克生物制品公司	141
5	美国英拜奥斯公司	93	5	瑞士诺华公司	140
化工材料			农业食品
序号	专利申请人	专利数量	序号	专利申请人	专利数量
1	韩国希杰第一制糖公司	535	1	荷兰帝斯曼知识产权有限公司	282
2	波兰弗罗茨瓦夫环境与生命科学大学	221	2	江南大学	163
3	日本味之素株式会社	202	3	德国巴斯夫植物科学	149
4	德国赢创德固赛公司	180	4	日本三得利控股公司	123
5	美国基因泰克公司	161	5	美国孟山都科技有限公司	122
能源环保
序号	专利申请人	专利数量
1	江南大学	438
2	丹麦诺维信	269
3	南京工业大学	216
4	清华大学	209
5	美国xyleco	194

国别	合享价值度为10的专利	转让专利	维持年限超过10年的专利	简单同族数量大于3的专利
中国	2937	4482	5603	3391
美国	11783	11493	17069	19750
日本	3988	4107	7721	8128
韩国	1749	1103	2553	2477
德国	1530	1657	1891	3423
法国	879	846	1140	1813
英国	830	710	890	1861