2026年11月6日下午，由复旦大学陈树渠比较政治发展研究中心主办的第18期年度主题演讲（总第413期）在邯郸校区文科楼615教室举行。应复旦大学国际关系与公共事务学院唐莉教授邀请，陈树渠中心访问学者、英国曼彻斯特大学商学院菲利普·沙皮拉（Philip Shapira）教授以“整合转化、可持续性与责任：新生物经济中的创新中介”为题作学术报告。讲座由复旦大学全球公共政策研究院柳美君副教授主持。

一、背景与概念界定

  沙皮拉教授首先介绍了团队与曼彻斯特合成生物学研究中心（SYNBIOCHEM）、未来生物制造研究枢纽（Future Biomanufacturing Research Hub）开展跨学科合作的经历。团队关注新兴技术的社会影响，并探索将负责任研究与创新融入技术研发的具体方式。在他看来，这种合作体现了自然科学与社会科学的相互依存：社会科学为技术研发提供社会影响与治理视角，自然科学研究则为社会科学团队提供具体的研究场景，双方的合作也有助于获得跨学科项目支持。

  沙皮拉教授进一步对合成生物学与工程生物学进行界定和区分，指出，“合成生物学”（Synthetic Biology）旨在重新设计天然生物系统，或构建自然界不存在的新系统；“工程生物学”（Engineering Biology）则是英美政府更常用的表述，强调合成生物学、信息技术与自动化的结合，并以应用为导向。

二、技术驱动力与应用案例

  沙皮拉教授指出，推动这一领域发展的关键技术能力，是对DNA的读取、书写和编辑。他以达尔文的研究为例说明，传统生物学侧重通过长期观察与记录发现规律，合成生物学则尝试运用工程方法设计和构建生物系统。与此同时，需求侧的驱动力来自清洁的水和能源、安全的食品与健康保障等可持续发展需求。

  除DNA读写编辑能力外，近年来，人工智能成为推动该领域发展的另一重要因素。工程生物学的数字化与实验室自动化，为人工智能的应用提供了基础。沙皮拉教授援引研究者的观点指出，人工智能有望使部分实验流程的速度提升百倍，实现数量级的跃升。更长远的探索包括以DNA作为存储介质，以及发展“生物芯片”等新型计算技术，为降低传统计算的能耗提供可能。

  在应用层面，沙皮拉教授介绍了多个案例。传统瓷砖生产需要开采黏土、进行高温烧制，能耗较高，而Deakin Bio公司则以矿物质为主，使用少量生物聚合物作为黏合剂，开发具有类似瓷砖性能的材料。另一个例子是思百博（Spiber），该公司通过发酵技术生产蛋白质材料，用于纤维等产品。他指出，传统纺织生产涉及棉花种植、纺纱、织造和染色等环节，消耗大量资源，染色过程还可能带来化学污染。生物制造则为纤维生产提供了新的路径；若能通过生物工程赋予材料颜色，还有望减少后续染色环节。在食品领域，北极苹果（Arctic apples）通过抑制与褐变相关的多酚氧化酶基因表达，减少切开后的褐变。沙皮拉教授指出，这类技术有助于减少加工和家庭消费环节因苹果褐变造成的食物浪费。

三、生物制造的三重挑战

  演讲随后聚焦生物制造（Biomanufacturing）。沙皮拉教授介绍了利用工程生物学开展工业规模生产的路径，包括以糖、农业废弃物等为原料，通过生物转化和发酵工艺生产化学品、材料及医药产品等。相关工厂在形态上类似现代啤酒厂，配有不锈钢发酵罐及其他工业设施，对生产环境的清洁程度有较高要求。

在他看来，这种生产方式对区域发展具有重要意义：它可能支持形成靠近城市、规模较小、彼此联网的绿色工厂体系，例如在城市工厂里“长”出木材，减少对森林资源的依赖。替代传统石化生产、降低对化石资源的依赖，是推动这一转型的重要动力。

  然而，这一转型面临多重障碍。首先是既有产业的路径依赖：石化装置、燃煤电厂与炼油厂等既有设施投入巨大，增加了转型成本。生物制造还面临“三重挑战”：一是商业化，从实验室走向数万吨级工业生产，不仅需要实现技术放大，还要解决市场匹配、融资、技能培训与盈利等问题；二是可持续性，发酵、加热和运输均需消耗能源，原料选择也直接影响环境与社会效益，例如以玉米生产燃料可能与粮食用途形成竞争；三是责任，除生物安全与合规外，还需关注技术应用带来的广泛社会影响。

四、“科林里奇困境”与应对

  围绕责任问题，沙皮拉教授介绍了瑞士企业Evolva开发生物合成香兰素的案例。该产品可替代天然香草提取物的部分用途，却引发了关注发展中国家利益的团体的担忧：技术替代可能冲击马达加斯加香草种植与采摘者的生计。相关争议及部分下游企业不采用该原料的决定，使其市场推广受阻。他指出，企业本可提前识别这一社会影响，并探索支持受影响农户转型的方案。

  沙皮拉教授借此引出科林里奇困境（Collingridge Dilemma）：在技术发展的早期，调整的灵活性很高，但对技术影响的认知不足；等到认知充分时，技术可能已形成路径依赖，调整空间随之缩小。

  针对这一困境，他介绍了技术评估及相关治理思路：通过在技术发展早期比较不同情景，识别潜在影响，为后续决策提供依据。预见性治理、生命周期评估等方法，也为理解和应对技术影响提供了支持。但传统评估往往成本较高、信息需求较大，企业通常到研发或商业化的中后期才开展相关工作。

  围绕上述问题，沙皮拉教授介绍了团队在实验室、企业和创新网络三个层次开展的研究。在实验室层面，团队开发了“早期快速可持续性评估工具”。该工具将经济、环境和社会三个维度与原料、生产过程和产品三个阶段交叉组合，形成九个评估单元，并以“红绿灯”形式呈现评估结果。参与者通过独立判断和集体讨论，识别项目的潜在影响及不确定性。该工具已在17个工程生物学项目中开展测试，相关成果发表于The Journal of Technology Transfer期刊。在实验室层面，沙皮拉教授指出，研究者往往默认项目具有可持续性，较少系统评估其社会影响。然而，原料或工艺的变化，都可能显著改变项目的可持续性表现。

  在实验室之外，企业访谈显示，规模化生产可能使企业偏离最初的可持续性目标。受访企业大多在创立之初就将可持续性作为重要目标，但在规模化阶段，原先计划使用的废弃物原料可能难以稳定获取，迫使企业转向原生原料；资助方、客户和供应链的压力，也可能使企业优先考虑市场需求。绩效测量进一步影响了这种取舍——“被测量的才会被优先”。经济绩效和碳排放相对容易量化，责任则较难测量，因此容易被简化为“符合监管要求”。研究由此指出，中小企业难以仅凭自身力量同时应对商业化、可持续性与责任三重挑战。

  第三个层次是网络与中介组织。沙皮拉教授指出，孵化器、加速器和技术推广服务机构等中介组织连接企业、科研机构与市场，既能缓解信息不对称，也能支持政府推进合成生物学、半导体、人工智能等战略领域的发展。教授提出中介组织的三代模型：1.0着眼于跨越“死亡谷”，为初创企业提供专业能力、设施乃至部分资金；2.0从服务单个企业拓展至培育区域创新生态；3.0在前两者之上，把可持续性与责任纳入议程。教授强调，三者并非相互替代，而是功能的逐步叠加。具体到生物经济领域，这类机构有生物铸造厂、生物炼制厂、生物制造枢纽和生物孵化器等形态。团队对13家生物铸造厂及15家其他类型中介组织的研究发现，生物铸造厂在研究转化方面的能力较强，但对可持续性与负责任创新的关注相对有限。研究也指出，不同类型的中介组织可以通过合作形成能力互补。

五、推进路径与政策建议

  针对上述不足，沙皮拉教授提出四项建议。其一，把公共价值问题嵌入创业培训。美国的I-Corps项目（创新团队计划）鼓励创业者通过快速试错和广泛的客户访谈检验商业设想，团队建议将公共价值问题纳入这些访谈，引导创业者及早考虑技术的社会影响。其二，发挥标准与规范的引导作用。英国标准协会（BSI）发布的PAS 440作为自愿性规范，为企业统筹责任、可持续性与商业化提供指引。其三，把伦理嵌入设计。随着多智能体系统在工程生物学中的应用增多，团队提出在其中引入“伦理智能体”的设想，使伦理考量进入技术设计与决策过程。其四，探索“向外扩展”的生产模式，建设规模较小、高度联网、分布于不同区域的绿色生物工厂体系。

  讲座最后，柳美君副教授对沙皮拉教授的分享表示感谢，并指出，商业化、可持续性与责任之间的协调，需要中介组织及创新网络的支持。随后，与会师生围绕讲座内容展开交流讨论。