该方案依托AI驱动全产业链智能设计、原料自主合成及智能自动化生产体系，已在实际项目中持续落地。其核心流程包括四个关键环节：

1. 序列本地化：所有DNA序列、引物信息仅保存在客户本地，设计、优化、分析流程由客户本地自动化系统完成，擎科生物全程无法查看明文序列。
2. 合成过程不可追溯：生产阶段需客户授权后临时解密，序列信息直连改造型DNA合成设备，设备运行日志自动清除，无任何可追溯记录。
3. 自动质控验证：测序结果自动完成比对分析，仅输出"正确/错误"判定结果，不反馈原始序列信息；测序数据下机后基于客户密码体系自动加密。
4. 样品生命周期可控：质粒/菌液暂存不超过30天，到期在可视监督下彻底销毁，存储区域7×24小时监控，客户可远程实时查看样品状态。

与传统在线订购模式相比，"零接触序列"方案实现了：序列仅存于客户本地、设备接收加密指令人员物理上不可见、质控仅反馈结果不返回原始数据、样品最多留存30天并可监督销毁。

擎科生物表示，该方案适用于抗体药物、细胞与基因治疗、小核酸药物、工业酶与合成生物学、AI驱动分子设计等高敏感研发场景，涵盖VH/VL可变区、CAR-T功能模块、siRNA模板、工业酶基因及蛋白突变文库等核心序列资产。

作为基础服务标准，擎科生物对所有客户序列信息执行严格的内部保密制度、数据访问权限管控及标准保密协议体系。"零接触序列"方案在此基础上，实现人员不接触、数据不上云、信息不留痕，安全等级超常规保密协议与行业标准。

北京2026年3月27日 /美通社/ -- 知名基因检测服务商擎科生物今日正式宣布，旗下纳米孔测序服务品牌擎科测序Ultra全面亮相。擎科测序Ultra基于纳米孔测序技术，在精准度上可替代传统Sanger测序，且服务价格更具竞争力，同时具备Sanger无法实现的长读长与多序列拆分能力。此次品牌发布，是擎科生物将纳米孔测序技术积累全面向市场兑现的战略行动，对外作出明确承诺：以行业领先精准度标准，覆盖所有类型样本的测序需求。

与此同时，擎科测序Ultra专属LOGO同步发布——以GCGCGC、AAAAAA等测序特征序列交织构成靶形图案，靶心所指唯一含义：准。这一视觉符号是擎科对每一位提交样本的客户的公开承诺，也是品牌立场的集中体现。

"测序行业长期存在一个被忽视的需求缺口——高GC、重复序列、低频突变、复杂结构等难测样本，始终得不到真正可靠的答案。科研人员不得不反复补测、将就数据，或放弃某些研究方向。擎科测序Ultra存在的意义，就是让这种困境不再发生。"

—— 擎科生物-检测中心负责人

品牌战略背景：直面行业长期未被满足的精准需求

在生命科学研究与生物产业持续深化的背景下，测序技术的精准度与适用范围，已成为制约科研突破的关键变量。擎科生物基于二十年测序服务积累的大量客户数据发现，测序失败与重复提交问题，高度集中于少数特定类型的高难度样本——而这些样本，恰恰是现有测序方案长期回避、或处理效果不达预期的领域。

擎科测序Ultra正是针对这一系统性需求缺口而建立的专属解决方案品牌。值得关注的是，Ultra在精准度上已达到可替代Sanger测序（一代测序）的水平，同时兼具Sanger所不具备的长读长与混合样本处理能力，且服务价格较Sanger更具竞争力——这意味着用户在无需额外成本的前提下，即可获得更强的测序能力。

三大核心能力：可量化的技术突破

擎科测序Ultra以单reads准确度99.9%、一致性序列准确度99.99%为基础，在三个维度实现对传统测序及同类纳米孔服务的显著提升：

• 准——高精准，攻克难测痛点：精准解读高GC/重复序列，有效应对行业常见测序失败场景；清晰解析AAV病毒sgRNA大环状结构、发卡结构等复杂基因结构；精准识别SNP低频突变及微量污染，灵敏度居表现优异。
• 长——长读长，全质粒/全片段一次测通：全质粒测序无需引物设计，精准验证插入片段与拷贝数，适配载体构建与基因治疗质控；16S/ITS全长测序物种分类分辨率可达种/株水平；病毒全长测序支持准种多样性解析，助力疫情溯源与疫苗研发质控。
• 多——多序列拆分，混合样本清晰解析：多重PCR检测并行筛查多靶标；SNP分型检测精准解析单倍型；基因编辑位点验证与脱靶检测；杂交瘤天然配对全长抗体序列一次获取；混合文库高通量结构变异检测。

擎科测序Ultra在定价上直接对标Sanger测序（一代测序）并具备价格竞争优势，同时具备三代测序级别的复杂样本处理能力，价格仅为同类三代测序服务的1/3至1/2。散样与批量提交均可灵活下单，提供个性化报告分析，承诺次日上午9时前出具结果，全面保障科研与生产节奏。

"擎科测序Ultra的发布，不是一次营销动作，而是一次公开的技术承诺。我们选择以最难的样本作为标准，而不是以最理想的条件为参照。这一承诺将由每一份客户数据来检验。"

—— 擎科生物-检测中心负责人

在RNA干扰（RNAi）研究及小核酸创新药早期开发流程中，未经化学修饰的siRNA裸序列是进行机制探索、靶点验证与候选分子高通量筛选的核心工具。合成周期过长往往成为制约早期研发效率的关键瓶颈之一。擎科生物此次通过流程再造与产业链协同，实现了从"工作日"到"自然日"交付的思维转变，旨在直接降低研发过程中的时间"沉默成本"，提升科研与药物发现的可预测性。

聚焦筛选，应对早期研发挑战

此项服务主要面向早期研发的筛选阶段，设计覆盖了多个关键应用场景：

靶点快速验证：支持合成多条序列进行初步功能测试。

高通量体外筛选：能够快速提供数十至上百条siRNA，满足大规模细胞实验的迫切需求。

候选序列评估：为后续小核酸药物的功能验证提供数据支持。

前期研究准备：为深入的机理研究奠定分子基础。

"快"与"稳"并行的交付体系

根据擎科生物发布的信息，其服务特点突出体现在：

1、交付时效显著提升：标准规格（5 nmol/2 OD）产品交付最快可达3个自然日，较行业常规周期缩短约30%-50%。

2、质量保持稳定：每条序列均经过质谱（MS）严格质检，内部验证数据显示其敲降效率与常规周期合成产品无统计学差异。

3、服务灵活度高：提供从微量（5 nmol）到大量（1000 nmol）的宽范围规格定制，适配从初筛到剂量探索的不同实验阶段。

4、产业链自主可控：依托从合成设备、核心原料到工艺技术的全链条自主能力，保障了生产环节的稳定与高效响应。

从单一服务到平台化解决方案

擎科生物此次推出的快速合成服务，并非孤立的产品升级，而是其寡核苷酸CRDMO平台能力的一次前沿展示。擎科生物在寡核苷酸合成领域拥有超过20年的技术积累，其平台已能提供从研究级合成、临床前开发样品制备到符合GMP标准的原料药生产的一站式服务。此次将siRNA裸序列的交付时间压缩"快至3自然日交付"，展现了其在工艺优化与生产调度方面的强大整合能力，为其在竞争激烈的小核酸药物CRDMO赛道中增添了差异化优势。

随着RNAi疗法和小核酸药物的快速发展，市场对早期研发工具的速度、质量和成本提出了更高要求。擎科生物推出siNRA裸序列“快至3自然日交付”服务，直击了早期研发中"等不起"的痛点，不仅有助于国内科研机构和新药研发企业加速项目进程，也可能促使行业重新思考并提升研发供应链的整体响应标准。

Tsingke iGEM全球青年支持计划赋能青年科研创新

iGEM作为合成生物学领域最具影响力的国际赛事之一，每年都汇聚全球知名高校的优秀青年科研人才。擎科生物作为全球领先的DNA合成服务商，依托在基因合成领域的技术与平台优势，推出「Tsingke iGEM全球青年支持计划」，为入选iGEM 2025的队伍免费提供最高20kb基因合成服务。该计划已成功支持复旦大学、天津大学、江南大学、华沙理工大学等全球多支参赛队伍，为其提供高质量、快速交付的基因合成体验。

"自然日交付"打破行业惯例的效率革命

2025年3月，擎科生物率先在行业内推出基因合成产品 "自然日交付"模式，成为率先公开承诺"自然日履约"的企业。
该模式实现了从下单到交付按自然日计算、跨节假日不停工，彻底打破长期存在的"周末节假延期"瓶颈，最快3天即可交付，树立了行业全新效率标杆。

擎科生物基因合成负责人表示："自然日交付"不仅仅是周期数字的变化，更是我们对研发与生产效率的重新定义。通过基因合成自主全产业链，我们正在帮助全球科学家把更多时间留给创新本身。"

高效背后的技术实力

擎科生物"自然日交付"服务背后是强大的技术支撑体系：

全产业链自主可控：从原料、设备到工艺全面自研；

合成精度提升：引物合成突变率降低，杜绝返工；

组装效率升级：多片段合成能力显著增强；

检测保障完善：Sanger测序 + NGS双重验证；

智能制造体系：MES系统精控全流程，实现高效闭环管理。

快速交付助力金奖项目落地

在本届iGEM大赛中，多个获奖项目都受益于擎科生物的快速基因合成服务：

复旦大学iGEM战队Fudan为应对全球真菌感染与耐药性问题，开发了DR.sTraTeGY创新平台。该项目基于多细胞酵母底盘，能够实时追踪真菌耐药性的演化动态。擎科生物为其提供了近19kb的基因合成服务，以快速精准的技术支持助力其斩获金奖。

江南大学iGEM战队Jiangnan-China针对抗生素耐药性挑战，以酿酒酵母为底盘细胞，设计CytoFlow平台，成功构建高效合成人源抗菌肽LL-37的细胞工厂。团队负责人表示："与擎科生物的合作体验令人满意，其提供的基因合成服务质量可靠、交付迅速，为项目后续的工程化尝试奠定坚实基础。"

赋能科研创新，加速科学发现

在本届iGEM大赛期间，擎科生物通过"自然日交付"基因合成服务，累计为参赛团队提供近140kb的基因合成支持，成为他们斩获佳绩的重要保障。

擎科生物iGEM项目负责人表示："在科研中，时间往往是最宝贵的资源。我们希望用极致效率与高质量服务，帮助科研团队突破技术壁垒，更快实现创新构想。未来，我们将持续以技术和行动诠释与科研人并肩作战的承诺——让每一个创意更快成型，让每一次探索更高效落地。"

展望未来：以"读-改-写"技术平台驱动行业进步

依托"基因读改写"全链路技术平台，擎科生物已为全球30万+客户提供支持，覆盖科研、医药、产业多领域应用。擎科生物始终以"打造世界伟大的基因工厂"为愿景，秉持"生物科技让世界更美好"的使命，不断推动合成生物学技术的进步与产业发展。

青年科学家从不缺少改变世界的奇思妙想。然而，将一个绝佳的科研构想落地为现实，常常受限于技术与资源。

为此，擎科生物发起 「Tsingke iGEM全球青年支持计划」，旨在通过专业高效的基因合成支持，为合成生物学新锐赋能，助力顶尖学生团队跨越技术门槛，专注探索与突破，真正“合成”出他们心中的未来。

计划自启动以来，反响热烈。今天，我们特别聚焦三支中国团队——TJUSX，iGEMtianjin与ZJUT-China，分享他们的iGEM旅程与进展，看他们如何用合成生物学，在各个领域开启未来新图景。

团队展示：梦想实验室

团队一：TJUSX (天津大学浙江绍兴研究院)—— "智能活体药物平台"开拓者

项目名称：ProbiEase——面向疾病的益生菌设计 AI 平台

ProbiEase：AI platform of Probiotia Design for Disease(Case Study: Parkinson's Disease)

项目标签：AI制药、神经疾病治疗，益生菌，药物递送

故事缘起：面对疾病-益生菌关联缺乏系统性数据整理、活体药物"难以稳定定植、难以按需释放、转化可复制性差"、帕金森治疗药物难以绕过血脑屏障等难题，TJUSX团队决心打造安全、可控、可复用的活体药物平台。

创新设计：团队整合了目前大部分的疾病-益生菌的论文，整合成一个具有查询、AI问答、知识图谱功能的数据库。面向帕金森疾病，采用鼻腔—脑轴递送，将"定植黏附—治疗释放"通过群体感应深度耦合，打造安全、可控、可复用的活体药物平台。

擎科支持：擎科生物提供了快速的响应与稳定的交付，合成片段测序全匹配，缩短了团队的构建周期。

当前进展：在擎科合成的基因支持下，团队已完成菌株构建和初步验证，报告回路与功能模块已进入表达与表征阶段，并成功获得初步的剂量/功能响应趋势，显著压缩了构建周期，降低了多片段拼接的不确定性，使核心模块能够提前进入功能验证。

团队二：iGEMtianjin (天津大学) —— "美丽冻人"的守护者

项目名称：KUNPENG

项目标签：时尚科技、抗冻材料

故事缘起：寒冷天气常常成为我们追求美丽的阻碍——车门冻住、护肤品结冰……iGEMtianjin团队从极地生物的御寒智慧中汲取灵感，立志用科技守护冬日里的时尚。

创新设计：项目 "KUNPENG" 融合合成生物学与机器学习技术，设计出一套"抗冻蛋白-海藻糖协同防御系统" 。团队筛选了11种高活性抗冻蛋白，并将其编码基因与海藻糖合成模块整合，在酵母表面展示系统中创建了"抗冻底盘细胞"。并运用机器学习优化抗冻蛋白性能、设计新型抗冻蛋白。愿景是将这一系统融入面霜等化妆品中，为美妆行业提供创新解决方案。

擎科支持：擎科生物以飞快的合成速度和可靠的基因质量，为团队的成功奠定了坚实基础，确保了后续实验的顺利推进。

当前进展：在收到擎科合成的基因后，团队迅速完成了对新设计蛋白的分子克隆，并欣喜地获得了较好的抗冻实验数据，让"美丽不畏严寒"的愿景照进了现实。

团队三：ZJUT-China (浙江工业大学) —— "微塑料猎手"

项目名称：PlasticSense Neo——智能PET检测-降解系统
项目标签：环境修复、微塑料治理、生物传感、绿色生物制造
故事缘起：面对日益严峻的PET微塑料污染问题，ZJUT-China团队决心开发一种高效、安全的PET 微塑料污染智能检测与降解系统。
创新设计：团队构建了基于CBM3a等结合蛋白的智能检测模块，可高效识别水体中的微塑料；同时采用双酶级联降解策略（如Kubu-PM12与BHETase共展示），显著提升PET降解效率。系统还集成裂解控制与公众教育模块，兼具环境修复与科普推广价值。
擎科支持：面对复杂结构基因的合成挑战，擎科以"高成功率、高准确性"完成交付，响应及时、沟通顺畅，成为团队项目中可靠的基因合成伙伴。
当前进展：利用擎科合成的基因，团队已完成相关实验，并获得符合预期的结果，为实验奠定了坚实基础。

携手同行，合成未来

从治疗顽疾的"智能药物"，到守护美丽的"抗冻科技"，再到净化环境的"微塑料猎手"，TJUSX、iGEMtianjin与ZJUT-China团队的探索，正是全球数百支iGEM战队创新活力的缩影。他们用合成生物学的方法，在不同领域同时发力，让科研的种子在现实世界中生根发芽。

擎科生物为每一位拼搏的iGEMer感到自豪，也很荣幸能以高品质的基因合成服务，成为这些创新梦想的"助推器"。愿我们提供的"基因基石"助力全球青年学者搭建通往未来的桥梁。

目前，各团队已进入决赛前的冲刺阶段，即将登上巴黎全球总决赛的舞台，与来自全球的顶尖队伍一同展示合成生物学的新生力量。让我们共同期待这群年轻的科学家们，在iGEM舞台上绽放更耀眼的光芒！

核心技术优势：效率与精度的基石

擎科生物设备的核心竞争力在于其卓越的合成效率与稳定性：

行业顶尖耦合效率：核心产品如12P合成仪耦合效率达99.5%，旗舰型号96P-G3更突破至99.6%，显著提升产物得率与纯度。

合成速度快：96P-G3单循环时间≤5分钟，192P/B可在2小时内完成192条寡核苷酸合成，加速实验进程。

数据稳定性强，突变率低：确保合成结果高度可靠，满足基因编辑、药物研发等高精度需求。

交叉污染控制：管路分离设计（如12P）、独立通道（如溶解仪-4C）等，保障实验纯净度。

全场景产品矩阵：满足从探索到生产的每一环

1. 微量至中通量合成：灵活精准

12P合成仪：小规模研究的理想伙伴。12通道独立设计运行，灵活支持DNA/RNA/修饰核酸合成（10nmol~100μmol），耦合效率99.5%，适用于探针制备、核酸纳米材料研究。

96P-G3与96P-M：高通量合成双雄，96通道高通量设计，96P-G3单循环时间≤5分钟，支持120nt长链合成；96P-M多功能支持DNA/RNA/硫代修饰，是小核酸药物（如siRNA）和基因编辑工具（如sgRNA合成）研发的得力助手。

192P/B 与768B： 超高通量引擎。专为大规模筛选（192P/B: 2小时/192条）和基因组装/超高通量研究（768B: 768条/次）设计，推动工业化进程。

2. 药物研发级别：高载量与安全并重

Syn-HL50防爆核酸合成仪：满足GMP要求，最大规模50mmol，防爆认证【Exd ⅡB T4】，耦合效率＞99%，专为小核酸药临床试验规模生产打造（案例：20mer DNA粗品纯度83.28%）。

Syn-HL12高载量合成仪：工艺开发的强力支撑。合成规模200μM~12mM，支持18种单体，助力临床前研究和生产工艺开发与优化。

3. 高效纯化与配套：完善工作流

768纯化仪：高通量纯化专家，同步处理768条引物，打液误差±3μL，效率提升3倍，一键操作简化DNA/RNA/修饰引物脱保纯化。

溶解仪-4C：精准溶解卫士。4通道独立设计，±5μL精度，杜绝交叉污染，节约珍贵单体。

气相氨解仪：安全快速脱保。氨气/氨水双模式，90分钟快速脱保护，效率提升40%。多重安全防护，保障高通量实验安全高效。

为何全球用户信赖擎科生物？

效率标杆：99.5%+超高耦合效率是硬实力的最佳证明。

规模全面覆盖：从12通道微量合成到768通道工业化生产，全场景适配。

稳定可靠：低突变率、高数据稳定性，确保实验结果可信。

定制化服务：支持特殊瓶位、合成规模等个性化需求。

专业服务：完善的售后服务与技术支持网络，全程保驾护航。

全线赋能：不止于设备，擎科构建了"基因工厂"生态——整合自主原料、智能分子拆分组装、AI算法等核心平台，提供从DNA/RNA合成、质粒制备、抗体、蛋白表达等的一站式解决方案。

全产业链赋能，引领基因合成新时代

我们不仅提供顶尖设备，更致力于通过完全可控的全产业链体系和持续的技术创新，优化生命科学研究全流程。擎科生物将持续以更高效率、更精准的解决方案，助力科学家探索生命奥秘，加速药物研发进程，共同开创基因科技的未来！

探索无限可能，共创基因未来！

本次沙龙设置了主题报告与圆桌讨论环节，聚焦从核酸药物的结构修饰、递送系统，到适体药物筛选、非肝靶向策略、临床落地与知识产权等多个关键技术与产业话题。

技术纵深：从结构修饰到递送系统的探索

王海盛博士主旨报告围绕小核酸药物的结构类型、作用机制、代表产品以及递送系统的发展演进展开，指出化学修饰与组织靶向仍是推动核酸药物成功上市的关键变量。

陈麟先副教授则从"非肝靶向递送"的视角，展示了其团队在环状凝聚、结构控制、脑部靶向等递送技术上的原创性研究成果。通过模拟海洋高盐环境与构建环状核酸结构，显著提升了核酸稳定性与组织渗透效率，并在血管再生与神经系统疾病模型中展现良好应用前景。

张力勤副教授聚焦核酸适体的筛选与递送策略，分享了通过荧光信号破坏机制进行亲和力筛选的方法，同时指出核内递送仍是限制核酸适体广泛应用的关键瓶颈，期待平台工具进一步提速功能验证路径。

观点交锋：聚焦产业落地的现实问题与差异化策略

圆桌讨论围绕"国内小核酸药物递送技术的突破路径与产业化挑战"展开。与会专家一致认为，国内在核心修饰技术、专利保护、差异化策略等方面仍存在较大提升空间。

当前产业发展面临的共性问题包括：递送系统技术瓶颈、CMC一致性构建难度、医生患者端认知不足、原料成本较高以及同质化竞争严重。未来应聚焦未满足的临床需求和更具前瞻性的适应症方向，如罕见病和神经退行性疾病。

擎科立场：作为连接者、支持者与推动者

作为本次会议的主办方，擎科生物希望通过此次沙龙搭建起产业链上下游的沟通桥梁，汇聚技术观点，推动协作生态的建设。

擎科当前正积极布局小核酸合成与修饰服务平台，聚焦高纯度合成、差异化修饰开发、临床级原料供应体系构建等方向，持续提升在核酸药物原料与技术服务领域的专业能力。

未来，擎科将继续携手科研机构与药企合作，共同推动小核酸药物在中国实现更高效、更安全的产业转化与临床突破。

引领"自然日交付"的五大核心技术支撑

1.全产业链自主可控：实现合成原料、设备与工艺的完全自主
2.引物合成突变率降低，杜绝返工
3.基因组装效率跃升，多片段合成能力提升
4.检测技术升级，Sanger测序+NGS双重保障体系
5.智能生产体系，MES系统管理，层层精控，步步为赢

擎科生物基因合成负责人表示"自然日交付不仅仅是周期数字的变化，更是我们对研发生产效率的重新定义。通过基因合成自主全产业链，我们正在帮助全球科学家把更多时间留给创新本身"。

"基因工厂"打造高效交付体系

擎科生物基因工厂，运用智能化、工厂化思维，集合成原料、合成设备、合成工艺于一体，搭建智能化合成产线，在数字化管理系统的赋能下，可为客户提供包含核心产品基因合成在内的，寡核苷酸合成/修饰、基因检测、化学试剂、生物试剂、仪器设备、抗体蛋白、基因调控等多种服务和产品，形成强大的交付能力和产品协同优势。

总结与展望

在当前全球供应链环境日益复杂的背景下，擎科生物的"自然日交付"能力不仅代表了服务模式的升级，更彰显了中国生物科技行业的自主创新力量。随着"基因工厂"模式的持续深化，擎科将进一步优化产业链整合，确保交付速度与质量的双重保障，推动更多前沿技术落地，并为全球科学家提供更加高效、稳定的支持。

当前行业面临的主要挑战集中在三个维度：

• 技术创新 —— 高载量合成仪等关键设备的自主研发能力亟待突破；
• 成本优化 —— 核心原料的稳定供应与成本控制直接影响研发效率；
• 交付保障 —— 从设备到试剂的全流程供应时效关系到项目进度。

在这样的行业背景下，擎科生物通过全产业链布局，为生物技术企业提供了更可靠的技术支持和解决方案。其构建的自主创新体系，正在帮助行业突破发展瓶颈，推动产业向更高效、更稳定的方向发展。

擎科解法：基因工厂的"全产业链黄金三角"

• 源头掌控：四维一体全链条覆盖

擎科生物通过化学原料+智能设备+合成试剂+合成技术的全产业链布局，实现全流程自主研发与生产。  

化学原料自主化：子公司河北迪纳兴科实现CPG、分子筛、单体等关键原料100%国产化，建立了完整的原料供应体系。

设备自主研发：自主研发多种类型的高通量、高质量和高载量合成仪，合成通量从2 nmol至50 mmol不等，满足各类应用，实现关键设备的自主可控。

酶试剂闭环供应：子公司达领生物自主研发生产的克隆、qPCR等全系列试剂，全面适配国产设备，并在擎科及客户场景中累计验证数千万次，保障性能稳定、交付可控。

合成技术壁垒：擎科自动化分析软件评估基因序列的功能与结构复杂性，识别毒性基因、poly结构、重复序列等风险；多方案设计系统提供高效构建策略，显著提高成功率；密码子优化降低序列合成难度，提升蛋白表达；自主研发酵母组装与智能组装系统，支持长达200 kb大片段合成。整体交付成功率已达到行业领先水平。

• 智能筑基：Helixtech系统串联全流程

全链路数字化管控：从订单录入到质检交付，Helixtech系统实现生产、质控、物流数据实时联动，交付周期快至3天；

高效精准：自动化序列分析评估软件结合智能算法，确保序列优化快速、精准，分析速度0.1秒/个，准确度高，显著提升优化效率；

产能弹性扩展：天津、南京基因合成基地联动，日产能达百万级碱基，确保供应链稳定供应。

• 生态赋能：从本土到全球的韧性网络

次日达网络：全国20+城布局Oligo合成实验室，北京/苏州修饰引物GMP车间（梓熙生物）实现常规引物产品次日达甚至当日达；

全球化服务：服务全球30多万科研与工业客户，包括清华、北大、哈佛、斯坦福等提供专业服务，确保及时响应。

技术协作：与创新形企业开放合作，降低行业试错成本，共同构建可持续发展的技术生态体系。

• 价值重构：从企业护城河到全球生物经济新范式

擎科生物的"基因工厂"正在重塑产业规则：全产业链自主将CPG、合成仪等关键领域实现技术自主，建立完整的产业生态体系。

重定义安全标准：ISO 9001、13485、14001、45001认证+万级GMP车间，建立完整全面的质量管理体系，让"中国造"基因产品比肩国际品质；

倡导开放创新：通过技术共享与跨国协作，促进合成生物学、生物制造等领域的融合发展，推动产业链深度协同。"真正的生物安全，源于每一段寡核苷酸的自主合成。" —— 这或许是对擎科模式的最佳注解。

擎科的布局的远见 —— 将原料、设备、技术、数据全链条握于手中，当"基因工厂"从中国辐射至全球，它不仅是产业的避风港，更是中国为世界生物经济贡献的"新基建"。

一、酶工程的困境：传统改造方法的"拦路虎"

酶，作为生物催化剂的"明星"，在工业生产中扮演着重要角色。然而，自然酶在复杂多变的工业生产环境中，往往难以完全契合严苛的生产要求。为了让酶更好地服务于生产，科研人员不得不对其进行改造。

1. 传统方法的局限：随机诱变的"大海捞针"

传统的酶工程改造手段——随机诱变，曾一度发挥作用。然而，这种方法犹如"大海捞针"，筛选工作耗时耗力，且成功率极低。科研人员需要在海量的突变体中寻找那一颗"珍珠"，不仅工作量巨大，还伴随着高昂的成本。

2. 理性和半理性改造：进步中的"新痛点"

随着科技进步，理性改造和半理性改造方法应运而生。这些方法虽然比随机诱变更为高效，但仍存在诸多挑战。科研人员在进行分子对接、动力学模拟等关键分析时，需要具备极高的专业素养，且需在海量参数中艰难抉择。这一过程极为复杂，批量分析几乎成为奢望，许多科研人员因此望而却步，酶改造效率大打折扣。

二、擎科AI蛋白智能开发平台：酶工程的"超级助手"

面对传统酶工程改造的种种困境，擎科AI蛋白智能开发平台应运而生。精准解锁了酶工程改造的难题，助力企业和科研人员突破瓶颈，开启酶工程的崭新未来！

1.多维度蛋白评估：筑牢优化根基

平台从蛋白质最基础的一级序列出发，运用protein LLMs模型精准预测其复杂的三级结构。同时，整合分子对接、折叠自由能、动力学模拟等一系列先进的计算化学方法，为酶的催化活性提供全方位、深层次且详尽的数据支撑。这些数据如同稳固的基石，为酶的优化设计工作奠定坚实基础，让后续改造工作有的放矢，方向明确。

2. AI智能设计算法：提升研发效能

平台搭载先进的神经网络深度学习模型，如同一位不知疲倦且智慧超群的筛选大师。它能够对酶序列生成的多组候选突变体进行高效筛选，通过持续优化蛋白质序列，不仅显著提升了酶的活性和稳定性，还让研发周期大幅缩短。此外，筛选模型具备自我进化能力，能够根据不断反馈的数据优化分析模型，使得精准度持续提升，为酶工程研发注入源源不断的动力。

3. 密码子优化：畅通生产转化之路

紧密贴合基因工程的特性，平台将优化后的酶序列转化为稳定表达的基因模板。攻克了长期以来从体外基因合成到体内正常表达过程中的难题。助力科研人员顺利跨越"最后一公里"，快速达成实验目标，加速了酶的工业化进程。

4. 多元模型适配：满足多样需求

考虑到用户在不同场景下的多样化需求，我们精心设计了多元模型体系。采用protein LLMs模型预测获取蛋白结构。简易模型如同快速侦察兵，使用序列分析和能量计算等技术，适用于快速初步筛选；标准模型增加分子对接功能，适合中等复杂度的酶优化；专业模型涵盖动力学模拟，适用于高精度、高复杂度的酶开发。这种精细化的模型设计，让酶开发工作更加灵活高效，充分满足不同用户的个性化需求。

三、创新亮点：擎科AI平台如何引领行业变革？

1. 突破传统局限，开辟高效新路径

擎科AI蛋白智能开发平台通过多维度数据分析与AI算法预测，彻底打破了传统酶工程改造方法的桎梏。不再受限于繁琐低效的传统模式，而是开辟出一条高效、精准的全新发展路径，为酶工程的发展注入了全新活力与无限可能。

2. 加速开发流程，提升创新效率

强大的高通量筛选功能，犹如为科研人员配备了超级助手，使他们从大量重复且耗时的实验中解脱出来。研发周期的大幅缩短，在更短的时间内能够实现更多的创新突破，极大地加速了整个行业的发展步伐。

3. 降低研发成本，实现降本增效

精准的优化设计使得不必要的试错环节大幅减少。企业无需再为大量无效实验投入高昂成本，真正实现了降本增效。这不仅有助于企业提升经济效益，更让整个行业在资源利用上更加高效合理，实现可持续发展。

4. 攻克科研难题，赋能科研人员

针对科研人员在分子对接或动力学模拟分析蛋白时面临的操作繁琐、参数选择困难等棘手问题，平台给出了完美解决方案。让科研人员摆脱复杂操作的困扰，专注于核心科研工作，为科研创新提供了有力保障，激发了科研人员的创新活力。

四、未来展望：擎科AI平台助力生物制造迈向新高峰

在聚焦新质生产力的时代浪潮下，擎科AI蛋白智能开发平台正凭借功能与创新亮点，重塑酶工程发展格局，共同推动生物制造产业迈向新的高峰。

酶工程的未来已来，擎科AI蛋白智能开发平台正以科技之力，为生物制造注入无限可能。让我们携手擎科，共同开启生物制造的新篇章！

联系方式：擎科生物市场部，Market@tsingke.com.cn  

"雏鹰企业"是天津市推出的一项重要荣誉评选，旨在表彰那些在技术创新和商业模式上具有独特优势和发展潜力的企业。作为"雏鹰-瞪羚-领军"企业梯度培育体系的一部分，天津市通过科技型企业身份评价和多项指标的综合企业评价，为具有创新能力的企业提供全方位的支持与扶持。

天津擎科作为擎科基因合成全产业链中的重要一环，积极响应天津市支持创新型企业发展的政策，在激烈的市场竞争中脱颖而出，成为天津市"雏鹰企业"的新晋成员。公司始终致力于推动科技创新，深耕技术研发，不断提升自主研发的核心竞争力，成为推动天津市科技和经济发展重要力量。

"雏鹰企业"荣誉资质的授予，是天津市推动创新型经济和科技型企业发展的一个重要举措。通过该项评选，市政府旨在通过多维度评价与培育机制，促进各类创新要素向企业集聚，从而不断增强企业的创新主体地位，为本市经济的高质量发展注入新的活力。

未来，擎科生物将肩负推动"生物科技•让世界更美好"的使命，秉承"品质、创新、奋斗、共赢"的价值观，努力在科技创新的道路上不断前行，为天津市的科技创新和产业升级贡献更大力量。

王亚宁博士的行业经验与贡献

王亚宁博士在医药领域拥有丰富的经验和卓越的成就。他于1996年获得北京大学药学学士学位，1999年取得国家兴奋剂检测中心生物化学硕士学位，并于2003年在佛罗里达大学获得药学博士及统计学硕士双学位。在美国食品药品监督管理局（FDA）工作期间，王博士先后担任多个关键职位，最终担任临床药理审评室定量药理学审评部部长，主导了多项新药的审批，确保其安全性和有效性，为全球药品监管领域的进步做出了重要贡献。

全球小核酸药物的快速发展与合规挑战

随着全球小核酸药物市场的快速扩展，对高品质、合规化原料的需求日益增加。小核酸药物，尤其是用于治疗遗传性疾病、罕见病以及癌症的创新药物，已成为全球制药行业的研究热点。随着市场对这些药物的需求不断增加，企业不仅面临着技术挑战，更要确保产品符合日益严格的监管要求。

擎科生物作为合成领域的领军企业，已在小核酸药物领域积累了强大而深厚的技术基础与产业链资源。通过与王亚宁博士的合作，擎科生物将引入最新的全球监管标准和合规指导，提升企业的合规化管理能力，确保产品在复杂的市场环境中满足最高的质量和安全要求。

擎科生物的技术优势和全产业链服务

擎科生物在小核酸药物的设计、合成、递送及生产方面拥有完整的技术平台，并通过全资子公司——梓熙生物，进一步扩大了在该领域的布局。梓熙生物积累了丰富的项目经验，提供从序列设计、合成、筛选到验证的全方位服务。公司已经建立了大规模的寡核苷酸原料药生产线，可以提供从μg级到kg级的寡核苷酸合成服务，满足科研级别到GMP级别的交付需求，支持客户完成临床前研究，具备中试和放大经验，为临床及商业化需求提供定制化的服务与技术支持。

推动小核酸药物领域的技术迭代与创新

小核酸药物的开发涉及多个环节，包括适应症的选择、靶点筛选、序列设计、化学修饰、药物递送和工艺放大等。在罕见病治疗领域，小核酸药物的开发和应用潜力巨大，尤其对那些由单基因突变引起的疾病，具有高度的适配性和治疗潜力。

随着2024年诺贝尔生理学或医学奖的揭晓，Victor Ambros博士和Gary Ruvkun博士因发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用获得该奖项，也进一步推动了RNA相关技术在全球制药领域的关注与发展。

擎科生物致力于不断推动小核酸药物的核心技术的迭代创新，重点攻克小核酸合成、修饰、递送和放大等关键技术难题，在技术平台上验证药物的安全性和递送效率。通过不断提升技术创新与产业化能力，擎科生物将与国内外专家学者携手合作，推动小核酸药物在更广泛的适应症中实现突破。

今天，本篇将继续带您走进擎科基因工厂，详细探讨擎科生物在Oligo合成等方面的技术优势，以及如何通过精密控制和智能化平台，实现基因合成高效交付的背后秘密。通过技术升级与质量管理，擎科生物不仅为客户提供了可靠的产品质量保障，还为广泛应用领域的发展提供强有力的支持。

高效率和高准确度的Oligo合成

寡核苷酸（Oligo）合成是基因合成的基础模块。在基因合成过程中，短链寡核苷酸片段首先被合成，然后通过拼接和延长构建出完整的基因序列。Oligo合成不仅对基因合成至关重要，还涵盖了DNA和RNA的合成，以及修饰寡核苷酸的合成。这些合成在分子生物学、基因治疗、诊断和药物开发等领域发挥着关键作用。

• 合成效率和合成长度

Oligo合成通常采用化学合成固相亚磷酸三酯法，通过每个【脱保护，偶联，加帽，氧化】的循环逐个加入核苷酸单元，每一步反应效率都不能达到100%，且该过程会随着引物长度的增加而变得复杂。每轮寡核苷酸的合成效率都会影响最终的总合成效率。随着合成长度越长，总合成效率会降低，即使每个合成周期的效率高，但当链长增加到一定程度时，产物中的目标序列占比会显著降低。假设每步反应效率是98%，合成100 nt长度时，产物中的目标序列占比降至13.26%（98%的100次方），且较难纯化出目标的Oligo。而且较长的链会增加内部错误配率对和二级结构形成的可能性，这也将导致合成效率下降和错误率上升。

引物合成的耦合效率高低与多种因素相关，包括人员专业性、机器先进性、原料稳定性、规章制度的精细性以及环境控制的严格性。2024年年初擎科生物从"人机料法环"5个方面进行了全面升级，并严格执行周期质量跟踪。擎科生物Oligo合成每步耦合效率高达99.5%，这为总效率提供了保障，合成长度可达200 nt。

• 合成纯度

纯度指目标序列占全部序列的百分比，Oligo的纯度对于确保实验的准确性和可靠性至关重要。从实验的准确度来说，Oligo的纯度越高，实验结果通常越可靠。但在实际应用中，综合考虑成本、时间和实验需求，合理选择纯度是关键。常见的纯化方式有DSL 纯化、OPC 纯化、PAGE 纯化、HPLC 纯化等。擎科生物子公司梓熙生物是业内为数不多支持CE检测的企业，精度可达1 nt的分辨率。

• 合成修饰

为了提高Oligo在不同应用场景下的稳定性、细胞摄取效率以及特定实验的灵敏度和特异性，可以进行核苷酸变体、荧光基团、淬灭基团、化学连接基团、生物素等不同修饰。

擎科生物子公司梓熙生物，在北京和苏州布局了高质量修饰引物/探针的生产工厂，可提供百余种修饰基团，客户可根据需要进行选择，修饰位置包括5'端修饰、3'端修饰、双标修饰、中间修饰与核苷酸碱基修饰，按照功能可划分为以下几类：

擎科生物具备卓越的Oligo合成能力，不仅显著提升了基因合成的成功率和成本控制，还为mRNA疫苗研发、抗体药物制备、基因编辑、分子诊断及基础科研等领域提供了高品质的Oligo产品，为各领域客户的研究和开发提供了有力支持。同时不断优化流程与配送时效，全国20个合成基地附近均可提供次日早晨送达服务，部分基地快至当日达。

从PCR到基因组装：揭示合成关键步骤与精准验证

由于寡核苷酸从头合成长度的限制，通常采用DNA组装技术、使用短寡核苷酸作为原料来构建更长的合成片段。常用的组装方法包括全片段酶促连接法和酶促填充法。全片段酶促连接法利用DNA连接酶将具有5'磷酸化且重叠互补的寡核苷酸片段连接形成双链DNA。酶促填充法基于聚合酶循环组装（Polymerase Cycling Assembly，PCA）技术，使用DNA聚合酶将重叠的寡核苷酸延伸成双链片段，通过overlap PCR获取较长片段，然后将各片段一起组装至载体上，最终构建出完整载体。

擎科生物的基因合成智能化生产平台专注于1.5 kb以内短片段的自动化生产，能够有效减少人工操作失误并显著提高生产效率。客户可根据不同应用需求选择合适的载体骨架。公司已经建立了一个精准规范的载体库，提供160多个免费载体供选择，并可按需制备合格的线性化载体。同时，擎科生物还为客户自备的载体提供NGS测序验证，确保载体序列的准确性，并提供一年的免费存储服务，方便后续使用。

为保证高效且高质量的基因合成过程，擎科生物自主研发了高品质的重组酶、聚合酶和感受态细胞，这些都是保证载体构建及PCR片段连接反应顺利进行的关键试剂。全流程的试剂控制确保每个环节的质量。

在自动化生产过程中，载体与PCR片段的连接反应由自动移液工作站完成，复苏液通过自动涂布仪进行样品涂布，随后利用全自动菌落挑选仪筛选阳性克隆。整个过程支持二维码和条形码管理，大幅提高了生产效率，减少了人工失误。

擎科生物还采用了自主开发的"磁珠法测序平台"进行Sanger测序，确保目的序列的100%准确性。此外，创新性的Fast NGS技术用于NGS测序，进一步保障了全质粒序列的精准度。通过智能化生产线的全程控制，从自动化序列分析到筛选、测序和质检，每一环节都经过严格把控，确保基因合成的高效率和高质量。最终，擎科生物的基因合成交付率超过99.5%，最快可在3天内完成交付。

在对擎科基因工厂的探秘之旅中，我们深入探讨了擎科基因工厂的核心组成部分，从自研的高质量合成原料到创新的合成仪设备，再到高效精准的合成技术与流程控制，每一环节都为推动基因合成技术的快速发展奠定了坚实基础。通过这些创新，擎科生物不仅打破了技术壁垒，建立起全自主的产业链，还在提高核酸合成效率、合成规模的同时，保证了产品的高质量和高交付速度。

随着基因合成技术的不断进步，我们可以预见未来生物医药、基因治疗、精准医疗等多个领域都会发生前所未有的变革。擎科生物在这场技术革命中，将为相关产业注入了强劲的动力。未来，擎科生物将继续发挥创新优势，推动基因合成技术的发展，为全球生物产业带来更多突破。

擎科生物突破技术壁垒形成基因合成全自主产业链的基因工厂，并向下游多个应用领域拓展，以此推动生物技术和生物经济发展。

擎科基因工厂是以合成要素中的合成原料、合成设备及合成工艺进行自动化自我聚集，搭建出合成要素自主的生产平台，可实现稳定、高效、自动化的核酸合成。

擎科基因工厂生产的核酸类型从十几bp到十几kb甚至几百kb更长，广泛应用于各个领域，从科学研究到工业生产。例如，Oligo合成在分子生物学研究、分子诊断、基因编辑和核酸药物等多个领域中具有广泛应用，不仅为科学研究和技术创新提供了关键工具，还为拓展疾病治疗方法开辟了新途径。基因合成的应用涵盖核酸、氨基酸和蛋白质等多个领域，在基础科研中发挥着关键作用，同时也广泛应用于核酸疫苗、基因细胞疗法等领域。而基因组合成和最简基因组合成的应用，则包括生物育种、菌种改造以及代谢改造等领域的应用，将对未来食品和材料领域产生积极影响。

为揭开擎科基因工厂的神秘面纱，本"擎科基因工厂大探秘"系列文章，将带领大家深入了解。

一、合成原料与合成仪

基因合成的起点是寡核苷酸合成，寡核苷酸合成为基因合成提供了至关重要的原材料。在这个过程中，合成原料是寡核苷酸合成的基础，正如俗话所说："巧妇难为无米之炊"，合成原料的质量直接决定了最终产品的准确性和可靠性。同时，合成仪作为核心装备，其通量、载量、长度和效率也显著影响合成的成本和质量。因此，本篇文章首先聚焦于"基因工厂"的核心基础——合成原料和合成仪。

01 合成原料

• 化学合成固相亚磷酸三酯法

尽管酶促合成法近年来有了显著的发展，亚磷酰胺三酯化学合成法仍然是寡核苷酸合成的主流技术。寡核苷酸的化学合成始于20世纪40年代末，1987年美国Marvin H.Caruthers 教授研发出DNA单链合成的固相亚磷酰胺法（Phosphoramidite Synthesis，SPS），并通过固相技术和自动化合成仪，使得寡核苷酸合成效率大幅增加。

合成原料包括核苷亚磷酰胺单体（如腺苷、胞苷、鸟苷、胸苷）、脱保护和偶联试剂、固相载体、保护基团、洗脱和纯化试剂、溶剂及缓冲液，以及反应催化剂，这些原料和试剂共同保证了合成过程的效率和最终产品的质量。

磷酰胺三酯合成法由脱保护、偶联、加帽和氧化四步化学反应组成循环，在每个循环中，（1）脱保护，通过酸处理去除新引入的核苷酸5'-羟基上的DMT保护基团，使其暴露出来，为下一个核苷酸的连接做好准备；（2）偶联，使用活化的磷酰胺三酯核苷酸与已固定在固相载体上的核苷酸链进行化学偶联，形成磷酸二酯键，将新的核苷酸添加到链的3'端；（3）加帽，未偶联的5'-羟基会被加帽以防止它们在后续循环中反应，确保只有偶联成功的链继续延长；（4）氧化，最后通过氧化剂将不稳定的三价磷原子氧化为更稳定的五价磷，从而使链上的磷酸二酯键得到巩固。以此循环，直到完成指定寡核苷酸序列的合成。

• 合成后处理

合成完成后，寡核苷酸链仍固定在固相载体上，需使用裂解液打断固相载体与寡核苷酸之间的连接，将合成好的寡核苷酸从固相载体上氨解切割下来，并去除寡核苷酸上的各种保护基团，包括碱基上的保护基和糖基2'位的TBDMS基团，最后通过高效液相色谱（HPLC）或其他纯化方法，分离并纯化目标寡核苷酸序列，以去除未反应的残留物和副产物。

擎科生物子公司迪纳兴科，专注于DNA和RNA修饰单体的研发和生产，合成原材料年产量达200吨。自主研发了包括修饰单体＆CPG、DNA合成试剂、条状分子筛、合成柱在内的一系列合成产品，已成为国内DNA合成试剂的主要供应商之一，为擎科生物实现"基因工厂"生产要素的自我聚集，提供了合成原料的支撑。擎科生物依托高品质的合成原料进行寡核苷酸合成，进而提供高品质基因合成服务，最终推动抗体药物研发、生物育种等应用领域的发展。同时，这些合成原料也能满足核酸药物开发更高质量要求的需求。

• • 自主研发合成试剂
    含水量低：完全能够能达到ppm级别；
    纯度高：完全能够替代同类进口产品，确保合成的高效率；
    包装灵活：根据客户需求提供100 mL~200 L的不同包装。
    
    
  • 自主研发合成单体/修饰单体/CPG
    含水量低、纯度高；
    产品种类丰富、应用广泛；
    可定制化合成。
    
    
  • 自主研发合成耗材
    oligo纯度高，突变率低；
    降低整体合成成本； 
    合成柱容量大，可装载更多试剂。

02 合成仪

合成仪作为基因工厂的"心脏"，是DNA和RNA合成的底层核心装备，其通量、载量、长度和效率等关键参数决定了合成的成本和质量。它不仅需要高度自动化和精密控制，还需具备处理复杂序列的能力，以确保每一个碱基的准确插入。现代合成仪显著提高了合成效率和准确性，减少了人工操作的误差，能够同时合成多个不同的DNA序列，满足大规模生产需求。高性能的合成仪能减少错误率，提高合成速度和产量。

基于擎科生物多年的合成领域研究经验以及原始数据累积分析，拥有高质量、高载量、高通量3个技术平台，在2014年成功研制出单链核酸合成仪-192B，并在随后的几年开发出可应用于不同领域具备差异化功能的产品系列：单链核酸合成仪-12P、单链核酸合成仪-24P、单链核酸合成仪-192P/B、单链核酸合成仪-768B，并在2023年4月发布擎核TsiKer™高载量合成仪。

擎科生物凭借自主研发的合成原材料和先进的合成设备，突破了基因合成领域的技术壁垒，建立了全自主产业链的"基因工厂"。未来，擎科生物也将继续创新和拓展，推动科技进步和产业升级。

[1] Sharp, P. M., & Li, W. H. (1987). "The Codon Adaptation Index—a measure of directional synonymous codon usage bias, and its potential applications." Nucleic Acids Research, 15(3), 1281-1295.

[2] Gustafsson, C., Govindarajan, S., & Minshull, J. (2004). "Codon bias and heterologous protein expression." Trends in Biotechnology, 22(7), 346-353.

本期，我们精心挑选了10篇发布于Cell、Science和Molecular Cancer等知名期刊的学术文章，涵盖基因功能研究、疾病诊断与治疗等领域，这些研究展示了擎科生物产品在生命科学领域中的广泛应用与深远影响。

部分高分文章解读

使用擎科产品： 引物合成

1

文章题目：Transport mechanism and pharmacology of the human GlyT1

DOI: 10.1016/j.cell.2024.02.026

期刊：Cell

影响因子：64.5

内容概要：

研究表明，甘氨酸转运体1（GlyT1）在抑制性和兴奋性神经传递的调控中发挥关键作用，通过从突触间隙中移除甘氨酸来实现这一功能。由于其与谷氨酸/甘氨酸共激活的NMDA受体（NMDARs）密切相关，GlyT1已成为治疗与NMDAR功能不足相关的精神分裂症的核心靶点。本研究探索了GlyT1与底物甘氨酸及药物ALX-5407、SSR504734和PF-03463275结合的冷冻电镜结构，展示了转运循环的三个基本状态：向外开放状态、闭合状态和向内开放状态，详细描绘与甘氨酸再摄取相关的构象变化。此外，该研究还识别了三个特定口袋用于容纳药物，提供了其抑制机制和选择性的结构基础。这些结构综合起来为理解GlyT1的转运机制以及底物和抗精神分裂症药物的识别提供了重要见解，从而为设计治疗精神分裂症的小分子药物奠定了基础。

2

文章题目：Catalytically inactive long prokaryotic Argonaute systems employ distinct effectors to confer immunity via abortive infection

DOI：10.1038/s41467-023-42793-3

期刊：Nature Communications

影响因子: 16.6

内容概要：

研究表明，Argonaute蛋白（Agos）通过结合短核酸作为向导，被引导识别目标互补核酸。多样的原核生物Argonaute蛋白（pAgos）在微生物防御中可能发挥潜在功能。然而，一组全长但催化不活跃的pAgos，即长B型pAgos，其功能和机制尚不清楚。研究发现大多数长B型pAgos功能上与不同的相关蛋白质相连接，包括核酸酶、含Sir2结构域的蛋白质和跨膜蛋白质。长B型pAgo-核酸酶系统（BPAN）通过向导RNA引导的目标DNA识别而被激活，并在体外执行旁侧DNA降解。在体内，该系统在感知入侵质粒后介导基因组DNA降解，导致被感染细胞的死亡，从而从细胞群体中消除入侵者。总之，BPAN系统通过流产性感染提供免疫保护。其他配备不同相关蛋白质的长B型pAgos也采用类似的防御策略。

产品直通车：

擎科生物在全国布局了20多个常规Oligo产品的生产基地，实现次日交付，可快速地为客户提供全品类寡核苷酸一站式合成服务！

使用擎科产品： siRNA

3

文章题目：CircPPAP2B controls metastasis of clear cell renal cell carcinoma via HNRNPC-dependent alternative splicing and targeting the miR-182-5p/CYP1B1 axis

DOI: 10.1186/s12943-023-01912-w

期刊：Molecular Cancer

影响因子: 37.3

内容概要：

该研究探索了环状RNA circPPAP2B在透明细胞肾细胞癌（ccRCC）中的作用及其调控机制。肾细胞癌（RCC）是全球常见的恶性肿瘤之一，转移是RCC相关死亡的主要原因。环状RNA（circRNA）在癌症转移中具有重要调控作用，但其在RCC中的功能和机制尚不明确。

研究发现circPPAP2B在高侵袭性ccRCC细胞和转移性ccRCC组织中高表达，并与预后不良相关。功能实验表明，circPPAP2B促进ccRCC细胞的增殖和转移。机制研究显示，circPPAP2B通过m6A依赖方式与HNRNPC相互作用，促进其核转位，并调节HNRNPC与剪接因子PTBP1和HNPNPK的相互作用，影响前mRNA选择性剪接。此外，circPPAP2B作为miRNA海绵，结合miR-182-5p，增加CYP1B1的表达。揭示了circPPAP2B通过HNRNPC依赖的选择性剪接和miR-182-5p/CYP1B1轴促进ccRCC增殖和转移，强调了circPPAP2B作为ccRCC治疗靶点的潜力。

4

文章题目：CD97 negatively regulates the innate immune response against RNA viruses by promoting RNF125-mediated RIG-I degradation

DOI: 10.1038/s41423-023-01103-z

期刊：Cell Mol Immunol

影响因子: 24.1

内容概要：

本研究发现，G蛋白偶联受体ADGRE5（CD97）能够结合多种在代谢中发挥重要调控作用的代谢物。然而，其在抗病毒先天免疫反应中的功能尚未明确。研究报告了CD97抑制病毒诱导的I型干扰素（IFN-I）释放，并在细胞和小鼠中增强RNA病毒复制的情况。CD97被确定为先天免疫受体RIG-I的新负调控因子，RIG-I的降解导致了IFN-I信号通路的抑制。此外，CD97的过表达促进了RIG-I的泛素化，从而导致其降解，但并不影响其mRNA的表达。在机制上，CD97通过上调RNF125的表达，诱导RNA病毒感染后RNF125介导的K48连接泛素化在Lys181位点的RIG-I降解。最重要的是，与野生型小鼠相比，缺乏CD97的小鼠对RNA病毒感染更具抵抗力。研究发现，血根碱介导的CD97抑制能够有效阻止VSV和SARS-CoV-2的复制。这些发现阐明了CD97在抗病毒先天免疫反应中负调控RIG-I的未知机制，并为新治疗策略的开发和靶向抗病毒药物的设计提供了分子基础。

产品直通车：

擎科生物可以提供高品质 siRNA产品合成服务，纯度高，毒性低，所有产品经质谱检测，保证序列准确性，为实验提供有力保障。

使用擎科产品：sgRNA

5

文章题目：Engineered Extracellular Vesicle-Delivered CRISPR/Cas9 for Radiotherapy  Sensitization of Glioblastoma

DOI: 10.1021/acsnano.2c12857

期刊：ACS Nano

影响因子: 17.1

内容概要：

该研究通过在小鼠体内的原位肿瘤中进行全基因组CRISPR敲除筛选，识别出与放疗相关的合成致死基因。通过功能筛选和转录组分析，发现谷胱甘肽合成酶（GSS）可能是通过铁死亡调控放射抗性的潜在因子。高水平的GSS与胶质瘤患者的不良预后和复发密切相关。机制研究表明，GSS与抑制胶质瘤细胞放射治疗诱导的铁死亡有关。GSS的缺失导致谷胱甘肽（GSH）合成中断，进而引起GPX4失活和铁积累，从而增强了放射治疗引发的铁死亡。此外，为了克服CRISPR编辑广泛治疗应用的障碍，研究报告了一种新型基因编辑递送系统，其中将Cas9蛋白/sgRNA复合物装载入修饰有Angiopep-2（Ang）和转录激活因子（TAT）肽的双修饰细胞外囊泡（EV）中，该系统不仅靶向血脑屏障（BBB）和GBM，还能够穿透BBB并渗透肿瘤。研究所开发的囊泡在GBM组织中显示出良好的靶向效果，使GSS基因编辑效率达到67.2%，且几乎没有非靶向基因编辑。这些结果表明，将无偏基因筛选与CRISPR-Cas9基因疗法结合，可以有效识别潜在的合成致死基因，从而扩展治疗靶点。

产品直通车：

擎科生物可提供稳定性强、编辑效率高的化学合成sgRNA，纯化方式可选，同时在sgRNA的3'和5'端各加3个硫代和甲氧基修饰，有效提高sgRNA稳定性，从而降低脱靶效应，解决基因编辑不稳定、效果差等难题。

使用擎科产品： 基因合成

6

文章题目：Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition

DOI: 10.1126/science.adk8838

期刊：Science

影响因子：56.9

内容概要：

该研究表明，作物产量潜力受限于诸如籽粒大小与数量之间的固有权衡。虽然油菜素内酯（BRs）能促进籽粒增大，但其在调节籽粒数量方面的作用尚不明确。通过解析簇穗水稻种质，研究发现激活BR代谢基因BRASSINOSTEROID-DEFICIENT DWARF3（BRD3）显著增加籽粒数量。建立了一个分子通路，其中BR信号抑制因子GSK3/SHAGGY-LIKE KINASE2磷酸化并稳定了OsMADS1转录因子，该转录因子靶向TERMINAL FLOWER1样基因RICE CENTRORADIALIS2。在次级分枝分生组织中特异性激活BRD3能增强穗状分枝，减少对籽粒大小的负面影响，并提高籽粒产量。研究展示了组织特异性激素操纵在打破各种性状之间的权衡并释放水稻产量潜力方面的强大作用。

7

文章题目：Targeting carnitine palmitoyl transferase 1A (CPT1A) induces ferroptosis and synergizes with immunotherapy in lung cancer

DOI: 10.1038/s41392-024-01772-w

期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy

影响因子：39.3

内容概要：

尽管免疫检查点疗法取得了一定成功，肺癌中无反应或复发现象依然普遍存在。研究发现，癌症干细胞（CSCs）是免疫疗法相关耐药的重要因素。铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式，通过细胞代谢重塑高度调控，已显示出与免疫疗法结合的协同效果。CSCs的代谢适应推动了肿瘤耐药性，但其在肿瘤免疫逃逸中抵抗铁死亡的机制尚不清楚。研究通过代谢组学、转录组学、肺上皮特异性Cpt1a敲除小鼠模型和临床分析，证明了脂肪酸氧化的关键限速酶CPT1A与来源于肿瘤相关巨噬细胞的L-肉碱共同驱动肺癌中铁死亡耐受和CD8+ T细胞失活。在机制上，CPT1A抑制c-Myc的泛素化和降解，而c-Myc则转录激活CPT1A表达。CPT1A/c-Myc正反馈环通过激活NRF2/GPX4系统和下调ACSL4减少磷脂多不饱和脂肪酸的数量，进一步增强细胞抗氧化能力，从而抑制CSCs中的铁死亡。重要的是，靶向CPT1A能增强免疫检查点阻断诱导的抗肿瘤免疫力和肿瘤负载小鼠的肿瘤铁死亡。这些结果展示了一种通过靶向CSCs铁死亡中的代谢脆弱性来改善肺癌免疫疗法疗效的机制导向治疗策略的潜力。

8

文章题目：Abiotic Synthetic Antibody Inhibitor with Broad-Spectrum Neutralization and Antiviral Efficacy against Escaping SARS-CoV‑2 Variants

DOI: 10.1021/acsnano.3c02050

期刊：ACS Nano

影响因子：17.1

内容概要：

该研究针对新冠病毒（SARS-CoV-2）疫苗和抗体逃逸变种的快速出现和传播所带来的挑战，提出了一种潜在的治疗策略。研究人员开发了一种人工合成的抗体抑制剂，名为Aphe-NP14，作为抗新冠病毒的治疗剂。Aphe-NP14从一个合成水凝胶聚合物纳米颗粒库中筛选而出，该库通过结合与新冠病毒刺突蛋白受体结合域（RBD）关键残基相互作用的单体功能性基团构建而成。Aphe-NP14在生物相关条件下表现出高容量、快速吸附动力学、强亲和力和广泛特异性，能有效中和包括Beta、Delta和Omicron在内的多种新冠病毒变种。通过阻断刺突蛋白RBD与人类血管紧张素转化酶2（ACE2）的相互作用，Aphe-NP14能够抑制这些逃逸变种病毒的感染。研究还发现，Aphe-NP14通过鼻腔给药具有较低的体内外毒性，表明其在新冠病毒变种的预防和治疗方面具有潜在应用价值。

产品直通车：

擎科生物根植于经验丰富的基因合成技术，搭建基因智能分子拆分及组装技术平台，有效提高拆分正确率和一次组装成功率；结合多年的生产经验以及专业的生命科学、生物信息学、计算机科学等学科背景开发深度密码子优化技术，同时，依托螺旋桨系统（TSINGKE HELIXTECH），这一集成了客户服务、生产管理和精益管理的全周期管理系统，将AI算法应用于原料、设备和工艺的串联，搭建了智能化生产线，并通过精准的基因检测质检技术，共同实现了低成本、高效率、高品质的基因合成服务，满足生命科学研究、生物制药、生物育种、生物制造、基因存储等领域的需求。

使用擎科产品：shRNA质粒

9

文章题目：Targeting gut microbial nitrogen recycling and cellular uptake of ammonium to improve bortezomib resistance in multiple myeloma

DOI: 10.1016/j.cmet.2023.11.019

期刊：Cell Metabolism

影响因子: 29

内容概要：

本研究发现肠道微生物群在多发性骨髓瘤（MM）治疗中起着关键作用，而多发性骨髓瘤由于耐药性仍被认为是不可治愈的。发现肠道中的氮循环细菌在MM患者中有所富集。然而，这些细菌在MM复发中的作用仍不清楚。本研究强调了复发性MM患者中特定富集的弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii，C. freundii）。通过粪菌移植实验，证明了C. freundii通过增加循环氨水平在MM中诱导耐药性起着关键作用。氨通过跨膜通道蛋白SLC12A2进入MM细胞，稳定NEK2蛋白，从而促进染色体不稳定性和耐药性。还发现环利尿剂呋塞米钠能够下调SLC12A2，抑制MM细胞对氨的摄取，提高无进展生存期和治疗效果评分。这些发现为干预MM进展和耐药性提供了新的治疗靶点和策略。

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文章题目：Targeting FAPα-positive lymph node metastatic tumor cells suppresses colorectal cancer metastasis

DOI：10.1016/j.apsb.2023.11.002

期刊：APSB

影响因子：14.5

内容概要：

研究发现，淋巴转移是结直肠癌的主要转移途径，这增加了癌症复发和远处转移的风险。淋巴结转移性结直肠癌（LNM-CRC）细胞的特性尚不完全了解，且缺乏有效的治疗方法。研究发现，缺氧条件下LNM-CRC细胞中纤维母细胞活化蛋白α（FAPα）的表达增加。通过功能增益或缺失实验表明，FAPα通过激活STAT3通路，增强了肿瘤细胞的迁移、侵袭、上皮-间质转化、干性和淋巴管生成。此外，肿瘤细胞中的FAPα通过招募调节性T细胞诱导细胞外基质重塑，并建立免疫抑制环境，从而促进结直肠癌的淋巴结转移（CRCLNM）。FAPα激活的前药Z-GP-DAVLBH通过靶向FAPα阳性的LNM-CRC细胞抑制了CRCLNM。研究强调了FAPα在CRCLNM中的作用，并提供了一个潜在的治疗靶点和有前景的治疗策略。

产品直通车：

擎科生物凭借丰富的载体构建经验，为客户提供高品质的shRNA载体构建服务，年合成量大、效率有保障。我们采用无复制能力的慢病毒载体来表达shRNA，可根据需求选择直接转染shRNA质粒或将其包装成慢病毒颗粒后感染靶细胞。载体中的抗性标记（如PURO/NEO）简化了稳转株筛选过程，同时荧光标记（如GFP/RFP）不仅方便观察转染/感染效率，还能辅助流式细胞术筛选，提升实验效率与精准度。

通过这些前沿研究的展示，我们不仅见证了擎科生物产品在生命科学研究中的广泛应用，也体现了公司在推动科学进步方面的坚定承诺。擎科生物将继续依托创新的基因合成技术和卓越的服务，致力于为全球科研人员提供更加高效、精准的解决方案。我们期待与更多的科研伙伴携手合作，共同推动科学探索的边界，为全球生命科学的发展贡献力量。

访问我们的中文和英文官方网站，阅读更多使用擎科生物产品及服务的高分论文，助力研究。

一、科研实力与资质认证——专业与可靠的双重保障

擎科生物赢得客户信任的背后，是强大的科研实力和严苛的资质认证。作为基因合成领域的领先者，公司在科研领域积累了丰富的经验：参与4项国家级重大科技专项，独立承担3项省部级科研项目，这些科研成果和项目经验，为擎科生物提供了坚实的技术基础，也为客户的信任提供了强有力的保障。

截止2024年，擎科生物及分子公司拥有数百项自主知识产权，其中十余项产品荣获"三新产品"认证。这一系列的成就不仅展示了擎科生物在技术创新方面的领先地位，也让客户对其产品的可靠性和先进性充满信心。同时，擎科生物及分子公司先后获得ISO 13485、9001、14001等国际质量认证及高新技术企业认证，为公司的服务提供了更加全面的质控保障。

二、生产模式——标准化与智能化并行，打造"世界伟大基因工厂"

擎科生物始终以打造"世界伟大的基因工厂"为愿景，在生产模式上精益求精。作为一家拥有自主全产业链的基因合成平台型企业，擎科生物将标准化、自动化、信息化与智能化生产相结合，力求每一环节都能达到世界一流的品质。

公司建设了符合国际标准的10万级洁净间和局部万级生产环境，并通过严格执行GB/T 19001-2016/ISO 9001:2015品质标准，保证了生产过程中的每一项细节都符合最严格的要求。公司自主研发的高效基因合成仪器和AI算法平台（TSINGKE HELIXTECH）、GeneOptimizer软件，创新了基因合成技术，成功解决了高成本、长周期等行业难题，特别在复杂片段、困难订单的基因合成中展现了卓越的技术优势。通过这些技术创新和智能化的生产平台，打造更高效、更稳定、更可靠的基因合成生产体系。

三、质检与服务——精准检测与高效响应，确保客户的每一份需求

擎科生物的质量控制不仅体现在生产环节，也贯穿于产品的整个生命周期。在基因合成质检过程中，公司严格执行双重验证质量控制，通过Sanger测序与FastNGS技术的结合，确保每一批基因合成产品都达到最高的质量标准。双重的QC措施能够最大程度地保障质粒质量，让客户更安心进行下游实验，助力客户研究提速。

在引物方面，擎科生物为了交付质量更加可靠的引物产品，配备了大量国际领先的自动化质检设备，其中毛细管电泳仪检测（CE）设备，可实现单碱基的分辨率，尤其适合高通量的 Oligo 纯度检测，除此之外擎科生物还提供 MS、HPLC、OD定量、NTC 等多种定制化质检方法，精确的质检手段将保证引物质量，避免非特异性扩增、扩增失败等风险，为客户的研究与生产保驾护航。

同时，擎科生物已在全国范围内建设了20多家分子公司，构建了覆盖国内外市场的服务网络。擎科生物能够迅速响应客户需求，为全球近30万用户提供稳定、高效的产品与服务。无论客户身处何地，我们都能确保高品质的产品和及时的技术支持。

四、全产业链优势——一站式解决方案，构筑"世界伟大基因工厂"的核心竞争力

擎科生物不仅在合成领域拥有独特的技术优势，还通过全产业链布局构建了一站式解决方案，从原料供应到设备制造，再到工艺优化，擎科生物的全产业链优势为客户提供了更加高效、可靠可控的服务。

擎科生物自主研发DNA合成试剂、合成单体、合成用原料酶等核心原材料，在自用的同时为行业客户提供稳定的供应；此外公司在合成设备方面成功研制出高通量、高载量合成仪器以及配套设备，以满足不同合成规格的客户需求。

通过这一系列的技术积累与创新，"世界伟大基因工厂"的核心竞争力已逐步形成并成为行业内首屈一指的基因合成平台型企业。

品质铸就品牌，愿景引领未来

擎科生物通过科研实力、先进生产模式、严格质检控制和完善的全产业链优势，成功铸就了品质壁垒，赢得了客户的长期信赖。作为"基因工厂"概念的提出者与践行者，擎科生物将继续坚持"品质至上"的理念，推动技术创新，致力于为全球客户提供更为优质的合成产品与服务，助力生命科学和生物制药行业的快速发展，书写更加辉煌的篇章。

擎科生物的基因合成智能化生产平台能够实现1.5 kb以内短片段的自动化生产，有效减少人工操作失误，大幅提高生产效率。客户可以根据不同的应用需求选择合适的载体骨架。擎科生物建立了一个准确规范的载体库，提供160多个免费载体供选择，并按需制备合格的线性化载体。同时，我们对客户自备载体进行NGS测序验证，确保序列准确，并提供免费存储服务，方便后续使用。

擎科生物自主研发的高品质重组酶、聚合酶和感受态细胞，确保载体构建过程高质高效。全流程试剂控制确保每个环节的质量。载体与PCR片段的连转反应由自动移液工作站操作，复苏液通过自动涂布仪进行样品涂布，并利用全自动菌落挑选仪筛选阳性克隆，支持二维码和条形码管理，大幅提高生产效率，减少人工失误。擎科生物还自主开发了"磁珠法测序平台"用于Sanger测序，确保目的序列100%准确，并采用创新的NGS测序技术——Fast NGS，保障全质粒序列的准确性。在智能化基因合成生产线的支持下，基因合成交付率超过99.5%，最快可在3天内完成交付。

最后让我们一起深入了解擎科生物的智能化产线。以下这段视频将展示从自动化序列分析到筛选、测序和质检，每一步都在精密的控制下进行，确保基因合成的高效率和高质量。

• 合成效率和合成长度

Oligo合成通常采用化学合成固相亚磷酰胺三酯法，通过每个【脱保护，偶联，加帽，氧化】的循环逐个加入核苷酸单元，每一步反应效率都不能达到100%，且该过程会随着引物长度的增加而变得复杂。每轮寡核苷酸的合成效率都会影响最终的总合成效率。随着合成长度越长，总合成效率会降低，即使每个合成周期的效率高，但当链长增加到一定程度时，产物中的目标序列占比会显著降低。假设每步反应效率是98%，合成100 nt长度时，产物中的目标序列占比降至13.26%（98%的100次方），且较难纯化出目标的Oligo。而且较长的链会增加内部错误配率对和二级结构形成的可能性，这也将导致合成效率下降和错误率上升。

引物合成的耦合效率高低与多种因素相关，包括人员专业性、机器先进性、原料稳定性、规章制度的精细性以及环境控制的严格性。2024年年初擎科生物从"人机料法环"5个方面进行了全面升级，并严格执行周期质量跟踪。擎科生物Oligo合成每步耦合效率高达99.5%，这为总效率提供了保障，合成长度可达200 nt。

• 合成纯度

纯度指目标序列占全部序列的百分比，Oligo的纯度对于确保实验的准确性和可靠性至关重要。从实验的准确度来说，Oligo的纯度越高，实验结果通常越可靠。但在实际应用中，综合考虑成本、时间和实验需求，合理选择纯度是关键。常见的纯化方式有DSL 纯化、OPC 纯化、PAGE 纯化、HPLC 纯化等。擎科生物子公司梓熙生物是业内为数不多支持CE检测的企业，精度可达1 nt的分辨率。

• 合成修饰

为了提高Oligo在不同应用场景下的稳定性、细胞摄取效率以及特定实验的灵敏度和特异性，可以进行核苷酸变体、荧光基团、淬灭基团、化学连接基团、生物素等不同修饰。

擎科生物子公司梓熙生物，在北京和苏州布局了高质量修饰引物/探针的生产工厂，可提供百余种修饰基团，客户可根据需要进行选择，修饰位置包括5'端修饰、3'端修饰、双标修饰、中间修饰与核苷酸碱基修饰，按照功能可划分为以下几类：

擎科生物具备卓越的Oligo合成能力，不仅显著提升了基因合成的成功率和成本控制，还为mRNA疫苗研发、抗体药物制备、基因编辑、分子诊断及基础科研等领域提供了高品质的Oligo产品，为各领域客户的研究和开发提供了有力支持。同时不断优化流程与配送时效，全国20个合成基地附近均可提供次日早晨送达服务，部分基地快至当日达。

在理解密码子优化的重要性之前，需先了解密码子在基因表达中的作用。DNA序列通过转录和翻译产生蛋白质，而每个密码子由三个核苷酸组成，指定一个特定的氨基酸。这种对应关系在密码子表中明确列出，例如，密码子"ATG"编码甲硫氨酸（Met），开始蛋白质的合成。苯丙氨酸（Phe）对应的密码子有UUU和UUC，而终止密码子包括UAA、UAG和UGA。这种精确的编码方式确保了蛋白质合成的准确性和特异性‌。

虽然不同的密码子可编码相同的氨基酸，但不同生物体对密码子的使用存在偏好。这种偏好与每个生物体内特定tRNA的丰度相关。基因表达水平与密码子偏好性之间存在强相关性，同一氨基酸在不同宿主中，其对应的密码子会表现出不同程度的偏好^[1]。因此，直接使用未优化的基因序列可能导致外源基因在宿主，特别是异源宿主中的表达效率低下。 

密码子优化（codon optimization）是在不改变基因编码蛋白质的前提下，通过调整基因编码序列中的密码子使用频率，使用物种偏好密码子并避免稀有密码子得到优化序列，来提高外源基因在宿主细胞中表达水平的技术^[2]。

对于自己构建载体的客户来说，是无法进行密码子优化的，因此采用基因合成方法来构建载体就成为了首选。

序列优化涉及更广泛的序列调整，包括优化GC含量、避免重复序列、消除不利的mRNA二级结构等，目的是提高整个基因的稳定性和表达效率，同时不改变最终编码的氨基酸序列。

• 优化原则

（1）密码子偏好性

密码子适应指数CAI是指异源mRNA序列中密码子和宿主细胞最佳密码子使用频率相符合的程度，理论上此值越接近1，外源mRNA在宿主细胞中的蛋白表达越高，通常CAI＜0.8时，被认为需要进行密码子优化。使用宿主细胞中使用频率高的同义密码子替换外源mRNA序列中的密码子，例如，在大肠杆菌中，某些密码子如TAA和TAG可能很少使用，而GCA（编码丙氨酸）的使用频率较高。且避免出现稀有密码子，稀有密码子可能导致翻译停顿，增加翻译时的错误率，从而降低蛋白质产量。同时考虑高频和次高频的密码子组合。

注意CAI值过高可能导致外源基因在宿主细胞中过度表达，进而使得蛋白质在合成过程中积累过快，无法正确折叠，从而形成包涵体。包涵体是指在细胞内形成的不溶性蛋白质聚集物，通常是因为蛋白质未能正确折叠或是由于蛋白质表达水平过高。适当的密码子优化可以帮助调控蛋白质的表达速率，减少包涵体的形成，提高目标蛋白的正确折叠和可溶性表达。

（2）GC含量

理想的GC含量通常在40%-60%之间。过高的GC含量可能导致mRNA二级结构过于稳定，过低则可能影响转录效率。

（3）mRNA二级结构

复杂和稳定的二级结构会影响翻译效率，特别是序列中有和核糖体结合位点或翻译起始位点互作的序列，会阻止翻译的进行，合理优化翻译起始区的mRNA二级结构，可提高蛋白表达水平。

• 免费密码子及序列优化

擎科生物独有的 GeneOptimizer 软件密码子优化算法是不仅局限于密码子层面的序列深度优化技术。支持上万种宿主优化和定制化服务。优化的主要参数包括：密码子偏好性、GC 含量、减少poly（A） 结构、重复序列、核糖体结合位点、酶切位点等。在保证密码子适应指数CAI和GC含量处在合理范围内，尽可能减少其他负面因素的影响，求得帕累托最优解，进而完成对基因表达的优化。擎科生物可为基因合成客户提供免费的密码子及序列优化服务。

通过自动化序列分析评估软件在不到一次眨眼的时间就能完成一个准确的序列优化（0.1s/个）。

• 自动化方案设计

擎科生物自主开发的自动化方案设计软件，根据载体和序列特点可批量设计多种高效构建方案，提高载体构建成功率。

案例分享：

（1）目标蛋白16.8 kDa，密码子优化前蛋白不表达，密码子优化后蛋白大量表达。

（2）目标蛋白100 kDa，密码子优化前包涵体表达，密码子优化后上清可溶表达75%。

[1] Sharp, P. M., & Li, W. H. (1987). "The Codon Adaptation Index—a measure of directional synonymous codon usage bias, and its potential applications." Nucleic Acids Research, 15(3), 1281-1295.
[2] Gustafsson, C., Govindarajan, S., & Minshull, J. (2004). "Codon bias and heterologous protein expression." Trends in Biotechnology, 22(7), 346-353.

擎科生物突破技术壁垒形成基因合成自主全产业链的基因工厂，并向下游多个应用领域拓展，以此推动生物技术和生物经济发展。

基因工厂是以基因合成要素中的合成原料、合成设备及合成工艺进行自动化自我聚集，搭建出合成要素的生产平台，实现稳定、高效、自主研发、自动化的基因合成智能生产系统。

基因工厂生产的基因合成产品类型从300 bp到5 kb甚至更长，广泛应用于各个领域，从科学研究到工业生产。例如，Oligo合成在分子生物学研究、分子诊断、基因编辑和核酸药物等多个领域中具有广泛应用，不仅为科学研究和技术创新提供了关键工具，还为拓展疾病治疗方法开辟了新途径。基因合成的应用涵盖核酸、氨基酸和蛋白质等多个领域，在基础科研中发挥着关键作用，同时也广泛应用于核酸疫苗、基因细胞疗法等领域。而基因组合成和最简基因组合成的应用，则包括生物育种、菌种改造以及代谢改造等领域的应用，将对未来食品和材料领域产生积极影响。

为揭开基因工厂的神秘面纱，擎科生物推出"云探秘基因工厂"系列文章，带领大家深入了解。

基因合成的起点是寡核苷酸合成，寡核苷酸合成为基因合成提供了至关重要的原材料。在这个过程中，合成原料是寡核苷酸合成的基础，正如俗话所说："巧妇难为无米之炊"，合成原料的质量直接决定了最终产品的准确性和可靠性。同时，合成仪作为核心装备，其通量、载量、长度和效率也显著影响合成的成本和质量。因此，我们首先聚焦于"基因工厂"的核心基础——合成原料和合成仪。

01 合成原料

• 化学合成固相亚磷酸三酯法

尽管酶促合成法近年来有了显著的发展，亚磷酰胺三酯化学合成法仍然是寡核苷酸合成的主流技术。寡核苷酸的化学合成始于20世纪40年代末，1987年美国Marvin H.Caruthers 教授研发出DNA单链合成的固相亚磷酰胺法（Phosphoramidite Synthesis，SPS），并通过固相技术和自动化合成仪，使得寡核苷酸合成效率大幅增加。

合成原料包括核苷亚磷酰胺单体（如腺苷、胞苷、鸟苷、胸苷）、脱保护和偶联试剂、固相载体、保护基团、洗脱和纯化试剂、溶剂及缓冲液，以及反应催化剂，这些原料和试剂共同保证了合成过程的效率和最终产品的质量。

磷酰胺三酯合成法由脱保护、偶联、加帽和氧化四步化学反应组成循环，在每个循环中，（1）脱保护，通过酸处理去除新引入的核苷酸5'-羟基上的DMT保护基团，使其暴露出来，为下一个核苷酸的连接做好准备；（2）偶联，使用活化的磷酰胺三酯核苷酸与已固定在固相载体上的核苷酸链进行化学偶联，形成磷酸二酯键，将新的核苷酸添加到链的3'端；（3）加帽，未偶联的5'-羟基会被加帽以防止它们在后续循环中反应，确保只有偶联成功的链继续延长；（4）氧化，最后通过氧化剂将不稳定的三价磷原子氧化为更稳定的五价磷，从而使链上的磷酸二酯键得到巩固。以此循环，直到完成指定寡核苷酸序列的合成。

• 合成后处理

合成完成后，寡核苷酸链仍固定在固相载体上，需使用裂解液打断固相载体与寡核苷酸之间的连接，将合成好的寡核苷酸从固相载体上氨解切割下来，并去除寡核苷酸上的各种保护基团，包括碱基上的保护基和糖基2'位的TBDMS基团，最后通过高效液相色谱（HPLC）或其他纯化方法，分离并纯化目标寡核苷酸序列，以去除未反应的残留物和副产物。

擎科生物子公司迪纳兴科，专注于DNA和RNA修饰单体的研发和生产，合成原材料年产量达200吨。自主研发了包括修饰单体＆CPG、DNA合成试剂、条状分子筛、合成柱在内的一系列合成产品，已成为国内DNA合成试剂的主要供应商之一，为擎科生物实现"基因工厂"生产要素的自我聚集，提供了合成原料的支撑。擎科生物依托高品质的合成原料进行寡核苷酸合成，进而提供高品质基因合成服务，最终推动抗体药物研发、生物育种等应用领域的发展。同时，这些合成原料也能满足核酸药物开发更高质量要求的需求。

• 自主研发合成试剂

含水量低：完全能够能达到ppm级别；

纯度高：完全能够替代同类进口产品，确保合成的高效率；

包装灵活：根据客户需求提供100 mL~200 L的不同包装。

• 自主研发合成单体/修饰单体/CPG

含水量低、纯度高；

产品种类丰富、应用广泛；

可定制化合成。

• 自主研发合成耗材

oligo纯度高，突变率低； 

降低整体合成成本； 

合成柱容量大，可装载更多试剂。

02 合成仪

合成仪作为基因工厂的"心脏"，是DNA和RNA合成的底层核心装备，其通量、载量、长度和效率等关键参数决定了合成的成本和质量。它不仅需要高度自动化和精密控制，还需具备处理复杂序列的能力，以确保每一个碱基的准确插入。现代合成仪显著提高了合成效率和准确性，减少了人工操作的误差，能够同时合成多个不同的DNA序列，满足大规模生产需求。高性能的合成仪能减少错误率，提高合成速度和产量。

基于擎科生物多年的合成领域研究经验以及原始数据累积分析，拥有高质量、高载量、高通量3个技术平台，在2014年成功研制出单链核酸合成仪-192B，并在随后的几年开发出可应用于不同领域具备差异化功能的产品系列：单链核酸合成仪-12P、单链核酸合成仪-24P、单链核酸合成仪-192P/B、单链核酸合成仪-768B，并在2023年4月发布擎核TsiKer^®高载量合成仪。

擎科生物凭借自主研发的合成原材料和先进的合成设备，突破了基因合成领域的技术壁垒，建立了自主全产业链的"基因工厂"。未来，擎科生物也将继续创新和拓展，推动科技进步和产业升级。