關于發布上海市2024年度“科技創新行動計劃”合成生物學領域項目申報指南的通知
發布時間：2024-09-18 來源：上海市科學技術委員會?滬科指南〔2024〕24號
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各有關單位：
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發布2024年度“科技創新行動計劃”合成生物學領域項目申報指南。
一、征集范圍
專題一、合成生物學先進使能技術
方向1：新型基因編輯技術開發
研究目標：開發具有自主知識產權的新型基因編輯系統不少于2套，編輯效率、脫靶率、保真度和緊湊性等關鍵指標優于CRISPR-Cas9及其衍生的基因編輯系統，并在至少3種工業底盤菌株中實現應用。
研究內容：針對放線菌等工業底盤菌株，運用蛋白質大語言模型等人工智能算法，高通量挖掘特殊生境宏基因組，開發精度高、脫靶低的新型基因編輯系統并開展應用研究。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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。
方向2：新型酶元件挖掘與多酶催化體系構建
研究目標：從頭設計不少于3種非天然新型生化反應，開發一批能夠高效催化該類反應的新型酶元件并解析反應機制，通過構建多酶催化體系，實現不少于2種醫藥或材料等功能分子的生物制造。
研究內容：通過計算機輔助設計、機器學習、自動化和高通量篩選等手段進行酶的設計與改造，開發新型蛋白支架，設計開發新型非天然生化反應體系并開展多酶級聯適配研究，實現高附加值功能分子的生物制造。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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。
方向3：非細胞生物合成技術開發
研究目標：設計并獲得不少于10種適用于非細胞蛋白表達體系的功能元件；從頭設計和建立不少于3種醫藥或材料等功能分子的非細胞生物合成體系。
研究內容：突破傳統生物制造細胞代謝高度網絡化、生長耦聯依賴等瓶頸，開發適配非細胞合成體系的高活性、高穩定性功能元件，從頭設計基因復制-轉錄-翻譯相耦合的非細胞蛋白表達體系并解析分子合成機制，實現醫藥或材料等功能分子的非細胞生物合成，開展規模化放大生產等應用研究。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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。
方向4：生物合成過程實時檢測技術開發
研究目標：建立不少于3種適用于生物合成過程和生物代謝過程的實時檢測技術，可單次同時檢測反應體系中反應物、代謝物、目標產物等不少于5種物質，最低檢測濃度不超過0.01 g/L，單次樣品檢測時間不超過5分鐘。
研究內容：開發多維檢測技術、新型檢測試劑，實現反應物、代謝物、目標產物的實時定性和定量檢測；建立穩定同位素示蹤等檢測方法，開發相關數據分析系統，開展生物合成過程中細胞內外物質含量檢測和手性分析，提升生物過程的檢測效率和生物酶的篩選效率。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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。
專題二、合成生物學應用研究
方向1：基于多維結構核酸的高密度數據存儲
研究目標：開發基于多維結構核酸的高密度數據存儲技術，建立精準組裝技術和三維修飾方案；搭建數據存儲基元結構庫，核酸編碼基元結構不少于60種；研發多維結構核酸的大規模制備方法，單次制備規模不少于1 L；建立研究數據寫入技術體系，開展數據存儲應用驗證，數據存儲類型不少于4種，數據存儲密度不少于20 Gb/cm2；發展用于核酸長期保存的方法不少于2種。
研究內容：結合先進算法設計并合成系列尺寸均一、形貌精確可控的多維結構核酸，并構建核酸多維結構庫；通過序列特異性空間尋址，實現功能性分子在框架核酸中的三維精準組裝，并研究多維結構核酸的大批量均一制備方法；建立用于局部組裝或全局排布的數據寫入方法，以及核酸長期保存方法，實現高密度數據存儲應用。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
方向2：大環芳香骨架功能分子的生物合成
研究目標：構建不少于2種能夠合成卟啉或酞菁等具有大環芳香骨架功能分子的微生物底盤，并實現不少于3種功能分子的生物合成，產量不低于20 g/L，產品純度不低于90%。
研究內容：解析卟啉或酞菁等具有大環芳香骨架功能分子的生物合成調控機制，通過挖掘和設計關鍵合成元件，構建微生物底盤細胞，并優化生物代謝與生物合成途徑，實現生物醫藥領域商品化大環芳香骨架功能分子的高效生物合成并開展中試放大與分離純化研究。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
方向3：抗感染多肽候選藥物的高通量篩選與生物制造
研究目標：開發翻譯后修飾肽展示技術，挖掘不少于5種可用于多肽翻譯后修飾的新型酶元件，建立容量不低于5×1011個翻譯后修飾肽的展示庫；研發不少于2個抗感染候選藥物，并運用合成生物技術高效制備至少1種多肽候選藥物，產量不低于0.5 g/L。
研究內容：系統挖掘、表征和改造可用于多肽翻譯后修飾的新型酶，研究多肽翻譯后修飾方法，以及適用于不同翻譯后修飾多肽的展示方法，并建立結構多樣的活性多肽展示庫；通過高通量篩選和活性評價獲得抗感染候選藥物，解析其抗感染作用機制，并運用合成生物技術實現高效制備。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
方向4：基于煙草等植物底盤的藥物制造
研究目標：基于煙草等植物底盤，建立不少于3000種標準化功能元件的元件庫，設計和構建不少于2種可超量表達醫藥大分子或小分子的底盤，構建服務于醫藥產品開發的植物底盤工程化平臺。
研究內容：面向新藥研發需求，開發高效植物遺傳轉化等技術并開展元件數據庫建設，規模化表征適用于煙草等植物底盤的調控元件及線路，設計和構建可滿足特定場景需求的植物底盤系統，實現異源蛋白糖基化等復雜修飾和復雜代謝產物時空調控，實現生物大分子或小分子藥物的超量合成。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
方向5：病毒載體和疫苗的生物制造
研究目標：構建可穩定表達（類）病毒載體、（類）病毒疫苗的細胞株，建立能夠在胞內完成遺傳物質和蛋白質衣殼自組裝并形成完整（類）病毒顆粒的方法，實現（類）病毒載體、疫苗的規模化生產應用，生產效率優于現有的多質粒瞬轉系統。
研究內容：闡明細胞株中病毒相關異源基因表達與（類）病毒包裝的關系與調控機制，設計多信號響應型細胞調控表達系統，操控多種異源基因在細胞內實現時空可控的協同表達，構建穩定表達（類）病毒載體、疫苗的細胞株并開發規模化懸浮生產工藝，解決細胞毒性和包裝效率低等問題，實現（類）病毒載體、疫苗的高效生產。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
方向6：生物農藥的創制與高效生物制造
研究目標：構建能夠高效表達生物農藥分子的微生物底盤，實現不少于2種生物農藥的生物制造并開展中試放大研究，單批規模不低于100 L，產量不低于10 g/L；建立用于生物農藥創制的合成生物技術方法，提高生物農藥開發效率。
研究內容：通過細胞模型優化、代謝途徑設計、多尺度建模，融合機器學習等人工智能技術，開展工業菌種的設計和優化，構建合成生物農藥分子的高效微生物底盤并實現多種上市生物農藥的中試生產；運用合成生物學技術改造修飾現有生物農藥分子并完成活性分析，設計候選農藥分子的生物合成途徑，實現高活性新型生物農藥分子的高效創制。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
方向7：生物基材料的高效生物制造
研究目標：解析若干生物基單體或聚合物的生物合成機制，構建不少于2種新型菌株；實現不少于2種生物基單體或聚合物的高效生物合成，并完成新型高性能生物材料的制備和加工。
研究內容：通過挖掘關鍵功能元件，建立高通量篩選方法、全細胞催化技術體系以及發酵工藝，完成秸稈、蔗渣等非糧生物基原料高效生物轉化，實現高性能生物基塑料、纖維或橡膠等材料的規模化生產。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
方向8：以CO2為原料高效合成生物燃料
研究目標：挖掘并解析不少于2種高效固碳新元件，構建能夠高效利用CO2的工業菌株，CO2利用率不低于80%；實現不少于2種燃料等高值化學品的中試放大生產，單批規模不低于5000 L，產量不低于10 g/L。
研究內容：解析生物固定CO2和碳鏈增長過程的新途徑和新機制，挖掘和設計高效催化固碳和碳鏈增長的酶元件，開發能夠高效轉化利用CO2的菌株，完成生物燃料等多碳化學品（三碳及以上）的生物合成，實現生物燃料等高值化學品的規模化生產和示范應用。
執行期限：2024年12月1日至2027年11月30日。
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300萬元。
申報主體要求：本市企業。
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（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。
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。
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。
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。
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。
9.每位項目負責人申報項目不超過1項，各研究方向同一單位限報1項。
三、申報方式
1.項目申報采用網上申報方式，無需送交紙質材料。申請人通過“中國上海”門戶網站（http://www.sh.gov.cn）—政務服務—點擊“上海市財政科技投入信息管理平臺”進入申報頁面，或者直接通過域名https://czkj.sheic.org.cn/進入申報頁面：
【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；
【繼續填寫】使用“一網通辦”登錄后，繼續該項目的填報。
有關操作可參閱在線幫助。
2.項目網上填報起始時間為2024年9月26日9:00，截止時間（含申報單位網上審核提交）為2024年10月18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定向社會公示擬立項項目清單，接受公眾異議。
六、咨詢電話
服務熱線：8008205114（座機）、4008205114（手機）
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上海市科學技術委員會
2024年9月18日