合成生物學(xué)迎來蓬勃發(fā)展機(jī)遇

     發(fā)布時(shí)間：2022-10-08 13:37:57

合成生物學(xué)興起，產(chǎn)品種類多市場空間大，合成生物學(xué)通過構(gòu)建生物功能元件、裝置和系統(tǒng)，對(duì)細(xì)胞或生命體進(jìn)行遺傳學(xué)設(shè)計(jì)、 改造，使其擁有滿足人類需求的生物功能，甚至創(chuàng)造新的生物系統(tǒng)。例如，通過構(gòu)建高效 的細(xì)胞工廠，利用淀粉、葡萄糖、纖維素等可再生碳資源為原料，可以生產(chǎn)氨基酸、有機(jī) 酸、抗生素、維生素、微生物多糖、可再生化學(xué)品、精細(xì)與醫(yī)療化學(xué)品等，產(chǎn)品種類繁多。 在人類發(fā)展面臨資源、能源、健康、環(huán)境等一系列重大問題的當(dāng)下，合成生物學(xué)的戰(zhàn)略意 義迅速上升，不斷向現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域滲透。

合成生物學(xué)應(yīng)用逐漸拓展下，市場已初具規(guī)模。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020 年全球合成生物學(xué)市場總規(guī)模達(dá) 68 億美元，同比增長 28.3%。根據(jù) CB Insights 預(yù)測，隨著 未來合成生物核心技術(shù)不斷更迭，合成生物市場有望進(jìn)一步迅速擴(kuò)張，預(yù)計(jì) 2020-2025 年， 全球合成生物市場將保持 22.5%的年均復(fù)合增速，至 2025 年突破 200 億美元。2019 年工業(yè)化學(xué)品行業(yè)的市場規(guī)模占合成生物總市場規(guī)模的 21%，達(dá)到 11 億美元。

國外起步較早技術(shù)成熟，國內(nèi)企業(yè)快速成長

合成生物學(xué)在國外起步較早，催生眾多技術(shù)成熟的企業(yè)。2000 年，美國科學(xué)家成功 構(gòu)建基因撥動(dòng)開關(guān)，標(biāo)志著合成生物學(xué)領(lǐng)域的興起，自此，合成生物學(xué)歷經(jīng)基礎(chǔ)研究?應(yīng) 用開發(fā)?產(chǎn)業(yè)投資等階段逐步發(fā)展成熟。在過去約 20 年的發(fā)展歷程中，美國依托國家科學(xué) 基金會(huì)（NSF）、國立衛(wèi)生研究院（NIH）、農(nóng)業(yè)部（USDA）、國防部（DOD）等多元支撐 體系，在合成生物學(xué)的研究、開發(fā)和應(yīng)用上總體處于領(lǐng)先地位。合成生物新技術(shù)不斷涌現(xiàn)、 應(yīng)用領(lǐng)域大為拓展，推動(dòng)大批合成生物學(xué)相關(guān)企業(yè)相繼成立。

典型平臺(tái)型企業(yè)多分布在國外，國內(nèi)產(chǎn)品型企業(yè)快速成長。截止目前，國外從事合成生物學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)已多達(dá) 500 家，其中不乏 Ginkgo Bioworks、Zymergen、Amyris 等平 臺(tái)型企業(yè)，旨在貫通上下游全技術(shù)鏈條，提供生物體設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)等平臺(tái)化的集成系統(tǒng)。以 Zymergen 為例，其核心技術(shù)是利用生化工具、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)化等理論與技術(shù)研發(fā)創(chuàng) 新產(chǎn)品與材料，目前 Zymergen 已成功開發(fā)出高光學(xué)質(zhì)量 PI 薄膜，此外還涵蓋消費(fèi)護(hù)理和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域其他產(chǎn)品。國內(nèi)合成生物企業(yè)以產(chǎn)品型為主，生產(chǎn)面向市場各領(lǐng)域的合成生物產(chǎn)品，近年來在生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)政策的推動(dòng)下快速成長，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

技術(shù)壁壘凸顯，關(guān)注核心企業(yè)成長機(jī)遇

合成生物行業(yè)是典型的技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)壁壘已然形成。與化學(xué)工程涉及相對(duì)單一的學(xué)科相比，合成生物學(xué)是生命科學(xué)與工程學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、合成科學(xué)等的交 叉融合，利用生物合成途徑規(guī)?；馕?、元件庫建設(shè)、高通量組裝和優(yōu)化、人造系統(tǒng)調(diào)試等核心技術(shù)進(jìn)行生命設(shè)計(jì)與合成再造，對(duì)科技水平的要求十分高。合成生物技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段到產(chǎn)業(yè)化放大階段往往會(huì)遇到許多技術(shù)瓶頸，需要經(jīng)歷漫長的研究探索和生產(chǎn)實(shí)踐，才能在工業(yè)菌種創(chuàng)制、發(fā)酵過程智能控制、高效后提取等環(huán)節(jié)形成完備的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。因此，市場潛在進(jìn)入者需要突破合成生物的技術(shù)瓶頸，以降低成本、提升質(zhì)量，核心企業(yè)已然在行業(yè)中建立起技術(shù)壁壘，“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的格局有望進(jìn)一步彰顯。