合成生物（886077）学是一个跨学科复合领域，集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和研究方法，涉及生物技术、进化生物学、基因工程、分子生物学等极广泛领域，也是一门新兴交叉学科 ，核心是设计和构建人工生物系统 ，被誉为第三次生物科技革命代表性技术，旨在通过工程化方法让生物体像电路一样按预定方式运行。
合成生物（886077）学在中国发展迅速，近年来诞生了一批行业新星，不仅满足医药健康、环保能源（850101）、工农业等众多下游领域的应用需求，也对合成生物（886077）学项目工程设计、工艺设备等上游领域提出了越来越多的要求，楚天科技（300358）与旗下四川省医药设计院成功打造了众多合成生物（886077）学项目，涵盖项目整体设计、工艺装备打造等多方面服务。
一
四川省医药设计院
项目案例解析
合成生物学设计重点原则
合成生物（886077）学与传统生物学“解剖生命”不同，它采用“自下而上”的策略，从基因、蛋白质等基本要素开始逐步建立标准化零部件，最终组装成具有特定功能的人工生物系统，这是合成生物（886077）学独具的“工程化设计生命 ”特点，还具有“标准化操作循环”特点，利用数学模型分析系统稳定性，通过基因线路构建和代谢网络合成，实现对生命系统的定向重塑，主要涵盖生物元件（881270）与基因线路 、代谢工程与细胞工厂、合成基因组学 三方面内容。
合成生物（886077）学的前沿性、复杂性等特点对项目工艺设计等多方面提出了极高要求，而且合成生物（886077）企业对自身项目更有独特的设计需求，在建筑风格、产能、合规、生产线预留等多方面都有规定。合成生物（886077）厂房设计要严格基于用户需求来展开，表现为由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具体的不断进化的过程，是完整而全面的设计过程，设计人员根据设计任务书要求，基于项目团队经验选择合理的技术系统，构思满足设计需求的解决方案。
合成生物（886077）学作为前沿新兴领域，市场变化迅疾，因此在设计阶段就应充分考虑产品工艺技术流程、产品产能等方面，要能满足企业高速发展时产品种类及产能的扩展，还要充分考虑设计标准未来可能的发展，同时要明晰和落实业主各项需求，熟悉业主产品工艺、技术、产品方案、产能、工艺、现场条件等全方位的情况，蹲驻现场，落实项目——供质检研发和办公的厂前区，供合成生物（886077）生产的生产区、种子中心、小试区域，供货物存储的仓储物流区，以及供生产辅助的公用辅助区等功能区块。
二
四川省医药设计院
项目案例解析
合成生物学工艺设计三大主要内容
合成生物（886077）厂房工艺设计是一个复杂而细致的工作，工艺设计是主体，也是项目成败的关键，需要重点从工艺流程的设计确认、主要工艺设备的选择（含物料衡算）、车间平面方案的布置这三个方面去构思工艺设计。
1、工艺流程的设计确认
基于业主产品方案、年产规模、工艺流程进行工程分析，分解为若干单元，进行流程比较，形成工艺流程框图，经业主确认后，再形成完整的带控制点工艺流程图。
多数合成生物（886077）学产品技术迭代快，项目前期工艺仍在优化，需反复论证确认，形成最终确认流程。中试平台注重柔性设计，要求适配多菌种的生产，在工艺流程设计中，应以工业化实施的可行性、可靠性、先进性为基点，满足产品流程在生产、安全、经济等多方面要求，进而实现业主的价值目标。
2、主要工艺设备的选择（含物料衡算）
在工艺流程基本确定的情况下，开展主要工艺设备的选型，这也是工艺设计的主要内容，工艺流程的最终实现必须依托工艺设备。
设备选择必须基于产品流程、物料衡算等，物料衡算是工艺设计中最先完成的内容，是设备选择后公用工程用量的基础，一般分为两个阶段，前期为设备台数、类型、主要参数等，后期随着设计的深入，继续落实相关参数，着重解决生产过程的技术问题，包括具体尺寸、电机、相关公用工程的参数等等。
设备选择原则：设备性能先进，适用性强，可靠性高；技术经济合理。工艺设备一览表应标明设备名称、技术规格、技术参数、材质、数量等
3、车间平面方案的布置
车间布置不仅仅是把设备放进厂房内，更是与辅助生产、管理、存储的协调，形成符合规范的有机整体。厂房布置不仅要满足生产以及GMP等规范，还要满足国家EHS相关要求，包括建筑设计防火规范、精细化工（850102）企业工程设计防火标准等等，要全方位考虑。
合成生物（886077）厂房大多为多层框架结构厂房，根据工艺流程从上往下布置，厂房每层层高一般为6米左右，考虑采光通风、安全检修等要素，平面布局时更多考虑工艺流程、设备、安全疏散、各工序组合、人物流线路（避免人物流交叉）等，物料量大的车间，要布置在主干道、仓库附近。
除了主要工段，还必须考虑真空站、压缩空气、水站（冷冻水、纯化水）、配电间、控制间、更衣间、空调（884113）机房等功能区，这些房间既要适当集中，又要方便管理，还要离使用点较近，降低能耗。
三
四川省医药设计院
项目案例解析
四川省医药设计院合成生物案例
四川省医药设计院具有医药工程咨询甲级、建筑工程设计甲级、化工（850102）石化医药设计甲级及机电工程施工总承包、压力管道设计等资质，业务涵盖工程咨询、规划、设计、项目管理与工程总承包（EPC）等，覆盖医药、化工（850102）、食品工业及民用建筑等众多领域，在合成生物（886077）学这一前沿领域也打造了诸多项目，涉及合成生物（886077）学类中间体、生物源性纳米晶体磁珠、毕赤酵母、克鲁维酵母等多领域。
合成生物（886077）学除了在医药健康领域 （比如：疫苗的生产、胰岛素的生产、细胞疗法与基因药物的开发）广泛应用，在工业与农业（比如：生物可降解材料、生物燃料的制造，高产抗逆作物的培育， 食品与添加剂、代糖与甜味剂、营养强化剂、护肤原料、 天然色素与香料的生产）、环保能源（850101） （比如：污染物降解、环境生物监测及碳中和（885919）相关技术，可降解塑料（885901）的生产 ）等众多领域也有广泛应用。
中国已有众多省市将合成生物（886077）学写进“十五五”规划，各地基于自身资源优势从平台建设、技术突破、产业应用等不同方面规划了合成生物（886077）学的发展路径，中国制定的“双碳”战略也为合成生物（886077）学提供了十分有利的发展环境。技术与政策双重加持让中国合成生物（886077）学快速发展，近年来诞生了一批行业新星，产投界力量也加速了初创企业数量的快速增长，为设计与装备提供商带来了巨大机会。
