關于申報上海市科委2025年度關鍵技術研發(fā)計劃“合成生物學”項目的通知
各相關課題組：
為深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，加快建設具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心，根據(jù)《上海市建設具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心“十四五”規(guī)劃》《上海市加快合成生物創(chuàng)新策源打造高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群行動方案（2023-2025年）》，上海市科學技術委員會特發(fā)布2025年度關鍵技術研發(fā)計劃“合成生物學”項目申報指南。指南鏈接：https://stcsm.sh.gov.cn/zwgk/kyjhxm/xmsb/20250325/8cd5aa89d54141a28e1c4426a691e97e.html
一、征集范圍
專題一、使能技術
方向1.高通量長片段核酸合成
研究目標：建立高通量、低成本、高精度的長片段DNA合成方法，合成速度達到百萬至千萬個堿基每小時，合成通量達到百萬條片段。在保證通量的情況下單次合成片段長度不少于500nt，錯誤率小于10-3并建立自動糾錯方法。創(chuàng)制自動化大片段DNA合成儀產(chǎn)品樣機并開發(fā)全流程工藝。
研究內(nèi)容：發(fā)展新型高通量DNA合成技術，創(chuàng)制大片段DNA合成儀，搭建高通量DNA合成平臺及智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)低成本、高通量、高保真合成大片段DNA，成本低于國際水平。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體：本市企業(yè)。
方向2.新元件挖掘與共享元件庫建立
研究目標：利用機器學習方法預測并挖掘功能元件不少于20萬個，利用高通量篩選技術完成不少于1萬個元件的初步功能驗證并建立開放共享標準化元件庫，完成其中不少于500個元件的功能表征。利用挖掘的新元件構(gòu)建全新分子的生物合成途徑，實現(xiàn)不少于2種高價值天然產(chǎn)物分子的高效生物合成。向不少于10家在滬企業(yè)開放元件庫并提供專項科技服務。
研究內(nèi)容：挖掘深海、極地或高原等特殊生境生物資源，以及中草藥、珍稀動植物或菌物等生物資源，解析生物體內(nèi)含有的高價值新型天然產(chǎn)物的生物合成途徑，圍繞關鍵元件信息進行深度數(shù)據(jù)分析，挖掘新功能生物元件并利用高通量篩選技術驗證和表征元件功能，完成高價值分子的生物合成驗證，并將相關數(shù)據(jù)信息建庫存儲。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
方向3.細胞工廠智能設計系統(tǒng)開發(fā)
研究目標：開發(fā)AI驅(qū)動的細胞工廠智能設計系統(tǒng)，針對合成途徑長、結(jié)構(gòu)復雜度高的分子，建立高精度細胞代謝網(wǎng)絡模型和適配底盤的復雜途徑自動化設計方法，無需人工干預決策和設計過程，將單次生物合成途徑設計周期縮短至小時時間尺度。實現(xiàn)5種以上高價值復雜分子的生物合成新途徑設計并完成實驗驗證，完成其中至少1種高價值分子的中試放大，合成效率優(yōu)于自然條件下生物合成效率。
研究內(nèi)容：基于人工智能深度學習模型，運用生物逆合成思想，開發(fā)從起始原料到目標化合物的人工基因線路和調(diào)控網(wǎng)絡的高效設計工具，生成可視化的設計優(yōu)化結(jié)果并進行評估打分。構(gòu)建基因線路和細胞工廠并驗證設計效果。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體：本市企業(yè)。
專題二、應用研究
方向1.生物質(zhì)高效利用
研究目標：開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的高效纖維素糖化酶制劑或菌種，建立以纖維素水解糖化技術為核心的資源化利用工藝體系，以非糧生物基為原料，實現(xiàn)萬平方米級人造皮革等消費品原料或噸級生物基化學品的生物制造。
研究內(nèi)容：圍繞農(nóng)林廢棄物等非糧生物質(zhì)資源的高效利用，開展高性能工程菌株構(gòu)建、纖維素酶復配等研究，開發(fā)農(nóng)林廢棄物多組分資源化利用關鍵技術，提升糖化利用效率，完成人造皮革等消費品原料或高附加值生物基化學品的規(guī)?；a(chǎn)。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)。
方向2.廢棄物降解利用
研究目標：構(gòu)建不少于2種能夠資源化利用生物發(fā)酵廢棄物或餐廚廢棄物的菌種，建立廢棄物生物轉(zhuǎn)化工藝路線，在千升級反應器中轉(zhuǎn)化率超過80%，建立噸級廢棄物生物轉(zhuǎn)化為高價值化學品的產(chǎn)業(yè)化示范工程。
研究內(nèi)容：開發(fā)以生物發(fā)酵廢棄物、餐廚廢棄物等為原料的生物降解技術，構(gòu)建菌種或菌群組合并定向強化其抗逆性、魯棒性，設計開發(fā)用于廢棄物轉(zhuǎn)化的生物反應器，實現(xiàn)從廢棄物到高價值化學品的生物轉(zhuǎn)化。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)。
方向3.智能生物反應器及放大模擬系統(tǒng)開發(fā)
研究目標：開發(fā)AI賦能的高精度、高靈敏度的生物合成實時在線傳感系統(tǒng)，集成至5升級小試平行反應器，以及50升級、百升級、千升級生物反應器，實現(xiàn)小試至中試放大的數(shù)字化、自動化生物制造。運用數(shù)字孿生技術，多維度模擬不少于3種細胞工廠的培養(yǎng)和工藝放大過程，產(chǎn)率等指標的預測準確性不低于80%。應用于不少于2種產(chǎn)品的生物制造，提高生產(chǎn)效率20%以上。
研究內(nèi)容：開發(fā)人工智能輔助的在線傳感技術，自動化控制生物反應器各項工藝參數(shù)，確保細胞長時間處于最優(yōu)生長狀態(tài)。開發(fā)放大預測系統(tǒng)，指導中試放大工藝開發(fā)、工藝遷移，支持十升級到百升級工藝參數(shù)的智能換算與可靠性評估。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)。
方向4.功能食品生物制造及安全性評價
研究目標：構(gòu)建以模式微生物為底盤的食品加工用細胞工廠不少于2種，高效生物合成新食品原料、食品添加劑新品種等新產(chǎn)品不少于3款并開展功效及安全性評價，完成食品加工用遺傳修飾微生物安全性評價申報，至少有1款新產(chǎn)品能夠通過國家主管部門組織的專家評審。
研究內(nèi)容：通過改造底盤細胞，實現(xiàn)新食品原料、食品添加劑新品種的高效生產(chǎn)，構(gòu)建滿足產(chǎn)業(yè)化需求的生產(chǎn)平臺。圍繞遺傳穩(wěn)定性、毒理學和過敏反應等，建立安全性評價方法，研究合成生物食品的安全性與營養(yǎng)功效。
里程碑1：開展3款新產(chǎn)品的安全性評價，完成申報并獲得受理，至少有1款新產(chǎn)品能夠通過國家主管部門組織的專家評審。
里程碑2：至少有1款新產(chǎn)品獲得國家主管部門行政審批通過。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過500萬元。立項后撥付專項資助經(jīng)費50%，完成里程碑1撥付專項資助經(jīng)費20%，完成里程碑2撥付專項資助經(jīng)費10%，通過驗收撥付專項資助經(jīng)費20%。
申報主體：本市高校、科研院所聯(lián)合企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
專題三、前瞻性技術
方向1.基于DNA計算的疾病診療
研究目標：構(gòu)建生物-半導體融合的DNA分子計算器件，集成神經(jīng)網(wǎng)絡算法等不少于5種機器學習算法，能夠?qū)崟r并行處理不少于1000種生物分子信息，實現(xiàn)腫瘤、傳染病、慢性病等多疾病早期聯(lián)合篩查，診斷準確率不低于99%。創(chuàng)制基于DNA計算的集成式、便攜式診療設備樣機。
研究內(nèi)容：面向疾病診療新需求，設計規(guī)?；?/span>DNA計算系統(tǒng)，合成可編程的DNA計算器件并探索活細胞智能運算研究，突破全自動、高通量、高靈敏的多標志物同步信息處理技術，實現(xiàn)多個疾病標志物的同時檢測、分析、結(jié)果生成，提供可視化的分析結(jié)果與診斷評估報告。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
方向2.用于公共安全的生物傳感系統(tǒng)開發(fā)
研究目標：挖掘并優(yōu)化不少于6種能夠響應如易燃易爆物品、毒品或易制毒危險品、致病微生物、劇毒物品、違禁農(nóng)藥或放射性物質(zhì)等危險因子的傳感識別元件，構(gòu)建無人值守運行的生物傳感系統(tǒng)，檢測靈敏度達到pM級。開發(fā)應用于公共安全與環(huán)境保護的智能監(jiān)測溯源平臺，實現(xiàn)不同應用場景下危險因子暴露事件的溯源追蹤記錄和準確報告。
研究內(nèi)容：圍繞單一與復合生物安全危險源的感知與檢測，解析信號識別、傳遞和響應等基因網(wǎng)絡調(diào)控機制及關鍵分子，開發(fā)高性能的工程化生物傳感網(wǎng)絡和快速精準的危險因子檢測方法，構(gòu)建具有智能數(shù)據(jù)存儲功能的新型生物傳感器，實現(xiàn)不同應用場景下公共安全事件的預警和大規(guī)模篩查。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
方向3.基于合成生物學的生物電子藥物開發(fā)
研究目標：設計和構(gòu)建不少于2種疾病特異性響應的生物信息傳導調(diào)控系統(tǒng)，通過開發(fā)生物信號轉(zhuǎn)化技術和生物相容半導體器件，實現(xiàn)疾病相關生理指標在移動客戶端的可視化監(jiān)測，以及自動化控制藥物精準表達和釋放。創(chuàng)制不少于2種診療一體的生物電子藥物產(chǎn)品并完成動物水平的有效性驗證和安全性評價。
研究內(nèi)容：基于半導體合成生物學原理與方法，研究生物分子與半導體界面作用，開發(fā)轉(zhuǎn)化生物信號為可讀取電信號技術，研究向生物系統(tǒng)輸入信號以調(diào)控細胞行為的方法，實現(xiàn)生物功能與電子信號的互聯(lián)互通。通過外部信號刺激和傳導實現(xiàn)藥物精準釋放，研究生理指標變化、外部刺激、藥物釋放和治療效果，實現(xiàn)智能生物電子藥物的開發(fā)與應用。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
方向4.3D打印生物醫(yī)用材料
研究目標：通過菌種改造，建立不少于2種3D打印墨水材料高效生物合成方法和應用方法。利用3D打印技術，創(chuàng)制不少于2種具備可降解、自修復等功能的新型生物醫(yī)用材料，打印分辨率不超過100μm。完成材料的表征和安全性評價，在2個月細胞培養(yǎng)體系中，細胞存活率大于90%，在生物體中全部降解為可代謝排出小分子的時間不超過12個月。
研究內(nèi)容：利用多組學聯(lián)合分析技術和合成生物學技術解析3D打印材料、生物醫(yī)用材料的生物合成機制，開發(fā)關鍵合成功能元件和工程菌種，并結(jié)合3D打印技術制備可降解、自修復的新型生物醫(yī)用材料，完成生物學效應和臨床應用的可行性評價。研究創(chuàng)制活細胞復合的3D打印活體功能材料。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報。
方向5.工程益生菌開發(fā)
研究目標：篩選解析藥物分子、抗衰老物質(zhì)等生物活性物質(zhì)的合成代謝途徑，改造和創(chuàng)制高親和力共生菌株和菌群組合，開發(fā)定殖、示蹤、表達等操控技術，創(chuàng)制不少于1種益生菌產(chǎn)品并完成動物水平的有效性驗證和安全性評價。
研究內(nèi)容：結(jié)合合成生物學與微生物組工程技術，通過改造和培育工程益生菌菌種或菌落，構(gòu)建智能響應型活體藥物和營養(yǎng)工廠，以寄生或共生于鼻腔、口腔或胃腸道等方式，調(diào)節(jié)改善宿主生理指標，可控表達抗衰老物質(zhì)、慢性病藥物等，維護人體生命健康。
執(zhí)行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經(jīng)費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
申報主體：本市企業(yè)，或本市高校院所聯(lián)合本市企業(yè)共同申報（須掃描上傳正式合作協(xié)議）。
二、申報要求
除滿足前述相應條件外，還須遵循以下要求：
1.項目申報單位應當是注冊在本市的法人或非法人組織，具有組織項目實施的相應能力。
2.對于申請人在以往市級財政資金或其他機構(gòu)（如科技部、國家自然科學基金等）資助項目基礎上提出的新項目，應明確闡述二者的異同、繼承與發(fā)展關系。
3.所有申報單位和項目參與人應遵守科研誠信管理要求，項目負責人應承諾所提交材料真實性，申報單位應當對申請人的申請資格負責，并對申請材料的真實性和完整性進行審核，不得提交有涉密內(nèi)容的項目申請。
4.申報項目若提出回避專家申請的，須在提交項目可行性方案的同時，上傳由申報單位出具公函提出回避專家名單與理由。
5.所有申報單位和項目參與人應遵守科技倫理準則。擬開展的科技活動應進行科技倫理風險評估，涉及科技部《科技倫理審查辦法（試行）》（國科發(fā)監(jiān)〔2023〕167號）第二條所列范圍科技活動的，應按要求進行科技倫理審查并提供相應的科技倫理審查批準材料。
6.所有申報單位和項目參與人應遵守人類遺傳資源管理相關法規(guī)和病原微生物實驗室生物安全管理相關規(guī)定。
7.已作為項目負責人承擔市科委科技計劃在研項目2項及以上者，不得作為項目負責人申報。
8.項目經(jīng)費預算編制應當真實、合理，符合市科委科技計劃項目經(jīng)費管理的有關要求。
9.每位項目負責人申報項目不超過1項，每個單位每個方向申報項目不超過1項。
三、申報方式
1.項目申報采用網(wǎng)上申報方式，無需送交紙質(zhì)材料。請申請人通過“上海市科技管理信息系統(tǒng)”（https://svc.stcsm.sh.gov.cn）進入“項目申報”，進行網(wǎng)上填報，由申報單位對填報內(nèi)容進行網(wǎng)上審核后提交。
【初次填寫】使用“一網(wǎng)通辦”登錄（如尚未注冊賬號，請先轉(zhuǎn)入“一網(wǎng)通辦”注冊賬號頁面完成注冊），進入申報指南頁面，點擊相應的指南專題，進行項目申報；
【繼續(xù)填寫】使用“一網(wǎng)通辦”登錄后，繼續(xù)該項目的填報。
2.項目網(wǎng)上填報起始時間為2025年4月2日9:00，截止時間（含申報單位網(wǎng)上審核提交）為2025年4月22日16:30。
四、評審方式
采用一輪通訊評審方式。
五、立項公示
上海市科學技術委員會將按規(guī)定向社會公示擬立項項目清單，接受公眾異議。
六、咨詢電話
有任何問題，請聯(lián)系科研管理處 徐曉娜（45298）
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