上海市科學技術委員會關于發布2025年度關鍵技術研發計劃“合成生物學”項目申報指南的通知
發布時間：2025-03-25 來源：上海市科學技術委員會滬科指南〔2025〕8號
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各有關單位：
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為深入實施創新驅動發展戰略，加快建設具有全球影響力的科技創新中心，根據《上海市建設具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃》《上海市加快合成生物創新策源打造高端生物制造產業集群行動方案（2023-2025年）》，上海市科學技術委員會特發布2025年度關鍵技術研發計劃“合成生物學”項目申報指南。
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一、征集范圍
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專題一、使能技術
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方向1.高通量長片段核酸合成
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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。創制自動化大片段DNA合成儀產品樣機并開發全流程工藝。
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研究內容：發展新型高通量DNA合成技術，創制大片段DNA合成儀，搭建高通量DNA合成平臺及智能控制系統，實現低成本、高通量、高保真合成大片段DNA，成本低于國際水平。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業。
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方向2.新元件挖掘與共享元件庫建立
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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建全新分子的生物合成途徑，實現不少于2種高價值天然產物分子的高效生物合成。向不少于10家在滬企業開放元件庫并提供專項科技服務。
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研究內容：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，解析生物體內含有的高價值新型天然產物的生物合成途徑，圍繞關鍵元件信息進行深度數據分析，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，并將相關數據信息建庫存儲。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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方向3.細胞工廠智能設計系統開發
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研究目標：開發AI驅動的細胞工廠智能設計系統，針對合成途徑長、結構復雜度高的分子，建立高精度細胞代謝網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，合成效率優于自然條件下生物合成效率。
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研究內容：基于人工智能深度學習模型，運用生物逆合成思想，開發從起始原料到目標化合物的人工基因線路和調控網絡的高效設計工具，生成可視化的設計優化結果并進行評估打分。構建基因線路和細胞工廠并驗證設計效果。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業。
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專題二、應用研究
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方向1.生物質高效利用
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研究目標：開發具有自主知識產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。
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研究內容：圍繞農林廢棄物等非糧生物質資源的高效利用，開展高性能工程菌株構建、纖維素酶復配等研究，開發農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模化生產。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業。
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方向2.廢棄物降解利用
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研究目標：構建不少于2種能夠資源化利用生物發酵廢棄物或餐廚廢棄物的菌種，建立廢棄物生物轉化工藝路線，在千升級反應器中轉化率超過80%，建立噸級廢棄物生物轉化為高價值化學品的產業化示范工程。
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研究內容：開發以生物發酵廢棄物、餐廚廢棄物等為原料的生物降解技術，構建菌種或菌群組合并定向強化其抗逆性、魯棒性，設計開發用于廢棄物轉化的生物反應器，實現從廢棄物到高價值化學品的生物轉化。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業。
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方向3.智能生物反應器及放大模擬系統開發
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研究目標：開發AI賦能的高精度、高靈敏度的生物合成實時在線傳感系統，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，實現小試至中試放大的數字化、自動化生物制造。運用數字孿生技術，多維度模擬不少于3種細胞工廠的培養和工藝放大過程，產率等指標的預測準確性不低于80%。應用于不少于2種產品的生物制造，提高生產效率20%以上。
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研究內容：開發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，確保細胞長時間處于最優生長狀態。開發放大預測系統，指導中試放大工藝開發、工藝遷移，支持十升級到百升級工藝參數的智能換算與可靠性評估。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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。
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申報主體：本市企業。
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方向4.功能食品生物制造及安全性評價
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研究目標：構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款新產品能夠通過國家主管部門組織的專家評審。
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研究內容：通過改造底盤細胞，實現新食品原料、食品添加劑新品種的高效生產，構建滿足產業化需求的生產平臺。圍繞遺傳穩定性、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功效。
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里程碑1：開展3款新產品的安全性評價，完成申報并獲得受理，至少有1款新產品能夠通過國家主管部門組織的專家評審。
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里程碑2：至少有1款新產品獲得國家主管部門行政審批通過。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：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費50%，完成里程碑1撥付專項資助經費20%，完成里程碑2撥付專項資助經費10%，通過驗收撥付專項資助經費20%。
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申報主體：本市高校、科研院所聯合企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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專題三、前瞻性技術
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方向1.基于DNA計算的疾病診療
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研究目標：構建生物-半導體融合的DNA分子計算器件，集成神經網絡算法等不少于5種機器學習算法，能夠實時并行處理不少于1000種生物分子信息，實現腫瘤、傳染病、慢性病等多疾病早期聯合篩查，診斷準確率不低于99%。創制基于DNA計算的集成式、便攜式診療設備樣機。
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研究內容：面向疾病診療新需求，設計規模化DNA計算系統，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，實現多個疾病標志物的同時檢測、分析、結果生成，提供可視化的分析結果與診斷評估報告。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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方向2.用于公共安全的生物傳感系統開發
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研究目標：挖掘并優化不少于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、違禁農藥或放射性物質等危險因子的傳感識別元件，構建無人值守運行的生物傳感系統，檢測靈敏度達到pM級。開發應用于公共安全與環境保護的智能監測溯源平臺，實現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。
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研究內容：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絡調控機制及關鍵分子，開發高性能的工程化生物傳感網絡和快速精準的危險因子檢測方法，構建具有智能數據存儲功能的新型生物傳感器，實現不同應用場景下公共安全事件的預警和大規模篩查。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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方向3.基于合成生物學的生物電子藥物開發
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研究目標：設計和構建不少于2種疾病特異性響應的生物信息傳導調控系統，通過開發生物信號轉化技術和生物相容半導體器件，實現疾病相關生理指標在移動客戶端的可視化監測，以及自動化控制藥物精準表達和釋放。創制不少于2種診療一體的生物電子藥物產品并完成動物水平的有效性驗證和安全性評價。
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研究內容：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，開發轉化生物信號為可讀取電信號技術，研究向生物系統輸入信號以調控細胞行為的方法，實現生物功能與電子信號的互聯互通。通過外部信號刺激和傳導實現藥物精準釋放，研究生理指標變化、外部刺激、藥物釋放和治療效果，實現智能生物電子藥物的開發與應用。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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方向4.3D打印生物醫用材料
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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，創制不少于2種具備可降解、自修復等功能的新型生物醫用材料，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。
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研究內容：利用多組學聯合分析技術和合成生物學技術解析3D打印材料、生物醫用材料的生物合成機制，開發關鍵合成功能元件和工程菌種，并結合3D打印技術制備可降解、自修復的新型生物醫用材料，完成生物學效應和臨床應用的可行性評價。研究創制活細胞復合的3D打印活體功能材料。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報。
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方向5.工程益生菌開發
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研究目標：篩選解析藥物分子、抗衰老物質等生物活性物質的合成代謝途徑，改造和創制高親和力共生菌株和菌群組合，開發定殖、示蹤、表達等操控技術，創制不少于1種益生菌產品并完成動物水平的有效性驗證和安全性評價。
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研究內容：結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，構建智能響應型活體藥物和營養工廠，以寄生或共生于鼻腔、口腔或胃腸道等方式，調節改善宿主生理指標，可控表達抗衰老物質、慢性病藥物等，維護人體生命健康。
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執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
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經費額度：非定額資助，擬支持1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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申報主體：本市企業，或本市高校院所聯合本市企業共同申報（須掃描上傳正式合作協議）。
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二、申報要求
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除滿足前述相應條件外，還須遵循以下要求：
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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。
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2.對于申請人在以往市級財政資金或其他機構（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、繼承與發展關系。
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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，不得提交有涉密內容的項目申請。
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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。
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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）》（國科發監〔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。
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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和病原微生物實驗室生物安全管理相關規定。
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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。
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8.項目經費預算編制應當真實、合理，符合市科委科技計劃項目經費管理的有關要求。
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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。
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三、申報方式
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1.項目申報采用網上申報方式，無需送交紙質材料。請申請人通過“上海市科技管理信息系統”（https://svc.stcsm.sh.gov.cn）進入“項目申報”，進行網上填報，由申報單位對填報內容進行網上審核后提交。
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【初次填寫】使用“一網通辦”登錄（如尚未注冊賬號，請先轉入“一網通辦”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；
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【繼續填寫】使用“一網通辦”登錄后，繼續該項目的填報。
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2.項目網上填報起始時間為2025年4月2日9:00，截止時間（含申報單位網上審核提交）為2025年4月22日16:30。
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四、評審方式
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采用一輪通訊評審方式。
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五、立項公示
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上海市科學技術委員會將按規定向社會公示擬立項項目清單，接受公眾異議。
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六、咨詢電話
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服務熱線：8008205114（座機）、4008205114（手機）
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上海市科學技術委員會
2025年3月25日