记者近日获悉，在4月底即将召开的首届光明科学城论坛上，将要举行重大科技基础设施（以下简称“大设施”）入驻仪式，其中包括合成生物研究“大设施”和脑解析与脑模拟“大设施”。届时，两个重大科技基础设施将像两座科研“双子峰”矗立在光明科学城，一个是“生物铸造工厂”，一个是跨物种“脑设施”，为相关学科和产业的发展提供全方位支撑和服务。

　　近日，广州日报全媒体记者走进两个“大设施”，为读者揭开它们的神秘面纱。

　　文、图/广州日报全媒体记者王纳

　　跨物种“脑设施”分为三大模块

　　无论是脑机接口的畅想，还是全球各国陆续推出各自的脑科学计划，人类从未停止过对大脑的探索。这是一场对人类“聪明”的投资，脑科学无疑是当下最热门的话题之一。

　　脑解析与脑模拟重大科技基础设施，简称“脑设施”，月底它将亮相光明科学城。“这将是一个跨物种的脑解析与脑模拟重大科技基础设施。”中国科学院深圳先进技术研究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如此说。

　　王立平告诉记者，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。“脑设施”将加速脑疾病治疗药物、新型诊断和干预方法研发迭代周期，极大推动脑疾病诊治策略的应用研究和转化研究，推动类脑人工智能技术等实现跨越式发展。

　　“脑设施”总概算为8.792亿元，4月底首批进驻的是以非人灵长类动物（猴）平台、啮齿类动物（鼠）平台和影像平台为主的专业技术团队。记者现场看到，一些大型影像仪器已经在进行运行调试。

　　据介绍，脑设施分为三个模块开展建设，包括脑解析模块、脑编辑模块和脑模拟模块。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。

　　解密现代化“生物铸造工厂”

　　目前，生命科学领域的实验室工作仍属于劳动密集型。如果，有那么一座“生物铸造工厂”，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，那么将可以大大缩短实验周期，提高实验效率，进而推动生物技术的变革。

　　在深圳光明科学城合成生物研究“大设施”四楼，11台自动化功能岛正紧张调试，工作人员为月底的入驻做最后的冲刺。记者现场看到，偌大一层楼里只有一两个工作人员在现场维护，功能岛里的机械臂代替了研究人员，把生物试剂和样品放进微孔板，物流机器人在功能岛间穿梭运送耗材，每一个步骤有条不紊又清晰可见，每一个功能岛就是一条“生产线”，就是一个“生命组装车间”，实现了各类试验、生产工作进行了柔性化集成。

　　深圳合成生物研究“大设施”总工艺师、合成生物学研究所研究员司同告诉记者，整个大设施里将有30多个这样的功能岛，它们将共同组成了一座现代化的“生物铸造工厂”。

　　合成生物学兴起于21世纪，它是对生物体进行再设计与合成。它通过“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。中国科学院深圳先进技术研究院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长刘陈立说：“这一进展将我们习以为常的‘格物致知’研究策略，推进到了‘造物致知’的新高度。”入选2022年度“中国十大科技新闻”的“二氧化碳‘变’葡萄糖和脂肪酸”就是该领域近期的明星科研成果。

　　由于生物体系的复杂性，现阶段生物体系的理性设计还依赖于高通量的“试错”实验，因此“生物铸造工厂”即生物设计与合成自动化设施应运而生。司同表示，以前国外用酵母生产青蒿素，它的生产周期基本上是10年花1亿美元得到一个菌株，今后我们有了“大设施”，预计可以一到两年一个菌株，研发投入费用可以减少90%。

　　合成生物研究“大设施”是深圳市光明区科学城建设优先启动和布局的重点项目之一，中国科学院深圳先进技术研究院为建设牵头单位, 项目投资总概算为7.222亿元。大设施建成后不仅对学术界开放，也对产业界开放。将成为全球领先的智能化生命系统设计与制造平台，并作为我国首个将软件控制、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。

　　据悉，该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，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。今年4月，首批进驻光明科学城的是以合成测试平台和用户检测平台为主的建设与运营专业技术团队。