60%的产品可通过合成生物技术制造生产 合成生物行业正在进入爆发期

• 吴澳燕 2022年12月26日 来源：证券时报 互联网 1141 73
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合成生物学是指在工程化策略指导下有目的地设计合成标准化生物元件，具有不同功能的生物元件按照一定逻辑构建基因线路，不同基因线路组装集成系统，获得具有特定功能的人工生命系统。

合成生物学是指在工程化策略指导下有目的地设计合成标准化生物元件，具有不同功能的生物元件按照一定逻辑构建基因线路，不同基因线路组装集成系统，获得具有特定功能的人工生命系统。

合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科，在天然产物合成、化学工业、生物能源、生物医药等诸多领域有广泛的应用前景。

合成生物行业应用场景

现阶段，合成生物技术的成果已经在医药、能源、化学品、环保和食品等很多领域表现出了极大的应用价值。从技术方面来讲，合成生物学可以分为：基于全细胞层面的生物技术以及基于生命遗传分子层面的生物技术;而其应用也对应着全细胞应用和生命分子的应用。

从产业的角度来看，合成生物学是一个想象空间巨大的行业。因为它本质上其实是一种方法学，是一种新的生产方式。合成生物技术的应用领域非常广泛，包括化工产品、食品原料、环境处理、生物能源、药物中间体等等。比如凯赛生物就是用合成生物学的技术规模化生产新型材料，包括长链二元酸(一种生物材料，可以用来合成香料、药品、特种尼龙、聚酰胺热熔胶等一系列高附加值的特殊化学品)、生物基聚酰胺等。而黄华博士所在的瑞德林现主要利用生物催化元件——酶的前端改造，擅长深度探索酶的产业催化应用。

由于合成生物工业应用历史相对较短，所以当今市场上广泛应用的产品仍以传统化学工艺生产为主，而大宗的合成生物产品种类并不多，比较典型的实例有胰岛素、二元酸、玻尿酸、丙氨酸、1, 3-丙二醇、7-ACA等。随着合成生物技术的不断升级，该技术能规模化生产的产品种类也会越来越多，最近比较典型的实例有合成生物技术改造的工业菌度发酵生产青蒿素、麻黄碱、红景天苷、甘草次酸等传统植物提取技术产品。

如今,合成生物已深入各行各业。在食品领域,合成生物技术可以通过合成酵母制造出一块以假乱真的人造肉;在农业领域,该技术可以借由改造噬菌体制成减少农药使用的微生物菌剂;在医疗领域,利用该技术分析病毒基因可以实现mRNA疫苗的快速制备;在化学品领域,用生物法制备戊二胺可用广泛应用于尼龙的生产。

60%的产品可通过合成生物技术制造生产

合成生物被誉为生命科学领域最前沿的学科，是继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后，有望掀起第三次生物技术革命的学科。合成生物采用工程科学研究理念和策略，能够对生命系统进行有目标的设计、改造乃至重新合成，可实现对细胞行为的精准调控，定向生产目标产品，以“生物造万物”。

作为战略性新兴产业技术之一，合成生物学最大的特点就是能够改变传统的生产方式，替代原来的石化基来源及动物提取、植物提取、化学提取等，这将颠覆农业、生物医药、能源与新材料的生产方式，并大幅降低生产成本、缩短产品周期。未来，60%的产品都可以通过合成生物技术制造生产。

以青蒿素为例，中国作为青蒿素的发明国，供应全球80%种植青蒿。但是因为技术问题，只能盘踞低端原料市场，通过植物提取，一吨黄花蒿只能提取6-8公斤青蒿素。而美国利用合成生物科技，5万亩的种植青蒿只需要100立方米的细胞工厂进行同等生产，单支成本价格只需要几美分，并可生产供应全球80%的青蒿素。

除了对于生产方式的变革之外，合成生物还能够改变人们的衣食住行医用等生活的方方面面。比如通过生物反应器中的细胞，可能生产人造肉、人造奶、生物染料、植物香料、生物燃料、汽车外壳等，也可以制造一种分子上与蜘蛛丝完全相同的合成材料来生产人工骨骼或军事防弹衣等。

合成生物行业正在进入爆发期

合成生物学下游应用领域在医疗健康、科研及工业化学品等，2026年其全球市场规模有望达307亿美元。细分合成生物学应用领域，医疗健康和科研是最大的两个下游市场，分别占比39.5%和27.8%，2021年全球合成生物学市场规模为95亿美元，根据MarketsandMarkets预测，到2026年全球合成生物学市场规模有望达到307亿美元，年复合增速达26%。

数据显示，目前国外从事合成生物学领域的相关企业已达500家，国内公司也有数十家。2022年开年至今，国内至少有22家合成生物公司宣布完成融资。

就现阶段而言，合成生物学落地的主要场景仍聚焦在通过改造微生物，来生产具有高附加值、通过传统方法化学生产成本较高、碳排放较大或难以大量获得的产品。也就是说，以微生物发酵工艺为基础，历经菌株筛选及培育、高效发酵工艺、纯化工艺调控等环节，定向生产目标产品是合成生物技术应用的一大主要方向。

而在发酵制造领域，我国是发酵大国，发酵规模已占全球发酵规模的 60-70%。目前我国利用生物发酵制造的原料产品已经广泛应用于食品、化妆品、饲料、医药等多个行业之中。国内也有不少企业掌握微生物发酵技术的核心优势。

从目前合成生物产业的发展格局来看，合成生物公司通常可分为上游公司和下游公司。上游为技术赋能公司，可提供关键的技术及产品支持，例如DNA测序、合成、基因编辑、生物信息学等生物合成所必须的生产资料与技术能力等。下游为产品应用公司，企业核心能力除产品所涉及的菌种和基因等技术能力以外，还包括产业化生产和商业推广能力，涵盖医疗、食品、材料及护肤品等多领域。

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