近日，， ，，，BCG与B Capital结合推出汇报《中国合成生物学产业白皮书2024》，， ，，，介绍了合成生物学的发展趋向、产业链散布与投资情况等。。。。 。。。。
界说与分类
合成生物学是一门基于工程化的设计理想，， ，，，结合生物学、化学、医学、农学、工程学、推算机与数据科学等交叉学科技术，， ，，，旨在刷新或创造人造性命系统的新兴学科，， ，，，在科技和产业创新两个层面均具备全面颠覆现有格局的潜力。。。。 。。。。
狭义的合成生物学蕴含两风雅向:“自上而下”地“刷新性命”(将全新职能引入活细胞等性命体或生物-非生物混合系统)；；；；；“自下而上”地“创造性命”(体表合玉成新性命系统)。。。。 。。。。
从广义的产业分类而言，， ，，，合成生物学产业可被界定为以生物基资料代替化石基资料、以生物技术路线代替传统化工技术路线的科技产业。。。。 。。。。
产业链和底层技术
合成生物学产业链可分为上、钟注下游三个环节。。。。 。。。。上游聚焦使能技术的开发，， ，，，蕴含读-写-编-学、自动化/高通量化和生物造作等,关注底层技术颠覆及提效降本。。。。 。。。。
中游是对生物系统及生物体进行设计、刷新的技术平台，， ，，，主题技术为蹊径开发，， ，，，注沉合成路线的选择以及技术上跑通(如底盘细胞选择及刷新、造就前提优化、纯化步骤开发等)，， ，，，与下游企业相比，， ，，，更强调技术平台的通用性，， ，，，潜在具备CRO属性。。。。 。。。。
下游则涉及人类衣食住行方方面面的利用开发和产品落地，， ，，，主题技术在于大规模出产的成本、批间差及良品率等的把控，， ，，，与中游企业相比，， ，，，更强调利用领域的聚焦、产品的精密打磨及贸易化放量。。。。 。。。。其中在大规模出产上，， ，，，潜在具备CDMO属性。。。。 。。。。
中下游企业之间并无明确界限，， ，，，现阶段行业整体尚处在产业发展早期，， ，，，不少生物技术公司内容上为中下游一体化布局。。。。 。。。。
凭据价值链所处地位来看，， ，，，上游使能技术繁多，， ，，，各企业通常聚焦某一技术领域如二代合成、三代测序、新一代基因编纂工具、仿真测试、自动化/高通量设备等。。。。 。。。。中下游企业又可分为平台型和产品型两类。。。。 。。。。平台型公司中，， ，，，当先企业已起头以CRDMO模式提供全链条的工程化开发及转化服务，， ，，，且可按技术路线分为体内平台和体表平台(如酶工程平台)。。。。 。。。。产品型公司又可依照下游利用、使用技术、产品属性等分歧维度进行归类。。。。 。。。。
市场规模
全球合成生物学产业从前五年经历了高速增长，， ，，，市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元，， ，，，均匀年增长率达27%。。。。 。。。。预计全球合成生物市场在可见的将来仍将维持较快发展势头，， ，，，在2028年将成长为体量达到近500亿美元的全球型市场。。。。 。。。。
合成生物学产业的发展带来了一大批行业利用场景。。。。 。。。。近期(五年以内)工业化成就重要萦绕各大领域中先发索求话题的散点突破，， ，，，如化学和资猜中的部门基础化学品及聚合物，， ，，，农业和食品中的少数食品增长剂、植物蛋白及发酵蛋白作为代替蛋白，， ，，，医疗保健中创新细胞和基因疗法、部门原料药合成，， ，，，以及消费品中的部门职能性幼分子和沉组胶原蛋白技术等。。。。 。。。。
在中期(五至十年间)，， ，，，萦绕各大领域的利用进一步拓展，， ，，，并实现部门全新子品类的技术突破和规模；；；；霾 ，，，如资料领域的高机能蛋白、食品领域的细胞造就蛋白、农业领域的共生固氮技术、医药领域的工程菌疗法等。。。。 。。。。
在远期(超过十年)，， ，，，合成生物学一方面有望在热点利用领域中在当前科研尚处早期或技术瓶颈较大的话题上实现工业化跑通，， ，，，如活体职能资料、光合作用优化、器官再生等，， ，，，另一方面，， ，，，也预期将在生物质燃料环保等新领域进一步阐扬作用_。。_。。_。。_。。
在食品与营养领域的利用
“食品与营养”可粗分为食品增长剂和代替蛋白两大类;除需两全成本优势和技术优势表，，_，，_，口味、口感等的复刻也时时成为贸易化时不成忽视的挑战_。。_。。_。。_。。
1、食品增长剂
食品增长剂和配料蕴含营养强化剂、抗氧化剂、甜味剂、着色剂、保鲜剂、不变剂增稠剂、新食品原料、职能性配料等。。。。 。。。。其中，， ，，，营养强化剂指为了增长食品的营养价值而参与到食品中的天然某人为合成的营养素，， ，，，依照起源分歧，， ，，，可分为起源于动植物的天然营养强化剂和人为合成营养强化剂两大类。。。。 。。。。
凭据中国食品工业协会的公开资料显示，， ，，，国内食品增长剂和配料行业产业规模不休扩大，， ，，，2016年至2022年，， ，，，食品增长剂产量从1056万吨增长到1530万吨，， ，，，年均增长6.4%:销售额从1035亿元人民币增长到1441亿元人民币，， ，，，年均增长5.7%。。。。 。。。。巨大的终端市场意味着食品增长剂和配料的市场机遇极度县有吸引力。。。。 。。。。
目前，， ，，，国内代表企业在花生四烯酸(arachidonic acid，， ，，，ARA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，， ，，，DHA)市场已经实现突破，， ，，，选取微生物发酵法出产。。。。 。。。。ARA和DHA的原料起源和出产步骤发展过程体现了生物发酵法的优势。。。。 。。。。ARA传统步骤从动物肝脏和蛋黄中获得，， ，，，DHA则重要从鱼油中获得，， ，，，动物起源原料存在含量低、品质差距性大等弊端。。。。 。。。。20世纪90年代，， ，，，ARA和DHA出产别离实现技术突破，， ，，，可通过高山被孢和裂殖壶生物发酵出产。。。。 。。。。国内代表企业嘉必优在2022年实现收入4.33亿元，， ，，，毛利率达到42%
合成生物学在食品及营养领域利用的另一风雅向为代替蛋白，， ，，，即非动物起源的蛋白质，， ，，，重要利用蕴含肉、奶、蛋等。。。。 。。。。其中，， ，，，植物基蛋白贸易化过程较快，， ，，，国内表已有大量贸易化案例，， ，，，且大豆蛋白、豌豆蛋白市场接受水平较高:但微生物发酵蛋白和细胞造就蛋白虽有较高贸易化潜力但市场仍需教育，， ，，，贸易化处于起步阶段。。。。 。。。。
让消费者接受代替蛋白的关键在于口味口感及平价，， ，，，即代替蛋白的感官和味路必须和动物起源的一样好，， ，，，且在价值上与动物蛋白吃旖或者更低。。。。 。。。。而要实现这一指标将经历三个阶段，， ，，，达成指标的功夫在肯定水平上取决于代替蛋白的起源和被代替的产品:第一阶段,用大豆、豌豆和其他植物蛋白造成的肉类、乳制品、蛋类等的代替品实现与动物蛋白价值吃旖；；；；；第二阶段，， ，，，由真菌(如酵母)、单细胞藻类、细菌等微生物造成的代替蛋白预计于2025年实现与动物蛋白价值吃旖；；；；；第三阶段，， ，，，直接由动物细胞造就出的代替蛋白预计于2032年实现与天然的动物蛋白价值吃旖。。。。 。。。。
代替蛋白的全球消费量预计在2035年将达9700万吨，， ，，，届时植物蛋白仍将占据重要体量(71%)，， ，，，发酵蛋白其次(23%)、细胞造就蛋白最低(6%)。。。。 。。。。但从增速来看，， ，，，发酵蛋白和细胞造就蛋白将在2025年之后迎来强劲增长。。。。 。。。。
从技术视角看，， ，，，植物蛋白、发酵蛋白和细胞造就蛋白的产品开起事度顺次提升。。。。 。。。。植物蛋白作为最常见的代替蛋白，， ，，，其在合成生物学方面的技术挑战较低，， ，，，重要在于必要增长合成大豆血红蛋白来改善口感。。。。 。。。。细胞造就蛋白的技术难度最大，， ，，，重要由于细胞衰老快、造就基成本高、味路和质地仿照难度大,海表萦绕代替蛋白启发新利用、索求新路线的公司多多但中国企业在该领域关注度相对有限。。。。 。。。。截至2021年底，， ，，，全球共有近110家专一细胞造就肉开发的草创公司，， ，，，仅2021年就新增21家。。。。 。。。。此表，， ，，，代替蛋白在微生物发酵乳、植物合成蛋/蛋黄酱和纯素胶原蛋白领域也有有关公司，， ，，，例如美国的Perfect Day和Eat Just。。。。 。。。。
农业利用
农业是合成生物学近年来的沉点钻研方向之一，， ，，，蕴含农作物(蕴含粮食作物和经济作物)、畜牧水产等重要领域。。。。 。。。。中国人均耕地面积少，， ，，，生物科技的利用尤为关键。。。。 。。。。此表，， ，，，凭据BCG钻研，， ，，，农业排放占全球人类活动温室气体排放总量的17%。。。。 。。。。来自农业系统的温室气体排放往往会造成更高的温室效应，， ，，，重要原因在于农业排放中的甲烷及氨氧化物占比力高。。。。 。。。。中国是农业排放的大国，， ，，，农业减排路路任沉路远。。。。 。。。。
在农业领域，， ，，，合成生物学的钻研沉点萦绕削减肥料使用、削减碳排放、强化病害防控、提高成长效能等话题发展，， ，，，但行业整体仍处于早期。。。。 。。。。例如，， ，，，从技术角度来看，， ，，，合成生物学在农业利用中目前重要萦绕微生物刷新植物刷新并未达到严格意思上的系统性沉构遗传及代谢系统。。。。 。。。。
粮食作物领域又可分为育种、作物保；；；；ぁ⒆魑镉热罚 ，，，合成生物学在各细分领域均可阐扬作用。。。。 。。。。其中，， ，，，部门设计育种、固氮肥料和微生物农药已实现贸易化。。。。 。。。。以育种为例，， ，，，合成生物学利用重要分为三类:通过野生植物驯化，， ，，，提升产量和质量，， ，，，具备辽阔的市场空间但尚未贸易化:提高果内容量、固、抗虫抗药等机能刷新的应器拥有宽泛的利用场景且进展快，， ，，，已有多种产品上市:通过合成生物学来推进羧化反映，， ，，，提高光能利用，， ，，，降低光呼吸损失，， ，，，也拥有巨大潜在价值，， ，，，但尚未实现贸易化。。。。 。。。。
此表，， ，，，合成生物学还可用于新型农药开发，， ，，，蕴含RNAi/微生物农药和植物源农药，， ，，，除虫效能更高，， ，，，也获得了较多进展和产品布局。。。。 。。。。此表，， ，，，还可利用合成生物学来搭建光自养平台，， ，，，能覆盖诸多产业，， ，，，设想空间巨大。。。。 。。。。
合成生物学在农业上的利用还面对市场、监管、资金、技术四个方面的挑战。。。。 。。。。在市场端,“转基因作物”部门消费者认可不及,存在否决声浪，， ，，，大部门地域育种难以集约化推广监管端，， ，，，在以中国为代表的地域，， ，，，肥料、农药等生物造剂因存在生态风险，， ，，，存在审批挑战审批功夫甚至可达十年:资金端，， ，，，除部门成熟市场表，， ，，，大型农业公司较少，， ，，，行业发展不足有力投资:技术端，， ，，，植物天然性状刷新仍存在“卡脖子”，， ，，，以植物的自身固氮为例，， ，，，存在固氮酶存于叶片细胞中氮气接触不及等问题。。。。 。。。。
国际上提出了农业合成生物学三个发展阶段的战术指标，， ，，，即推动人为光合系统、固氮系统及生物抗逆系统三风雅面的技术发展利用，， ，，，这三大技术发展方向同样是中国在技术逾越阶段(2020年-2025年)的首要指标:中国还打算在2026年-2030年进入产业逾越阶段，， ，，，人为固氮和部门抗逆种类、新一代酶造剂与农药等实现产业化，， ，，，农业合成生物技术研发水平跻出身界先进行列:在2031年-2035年进入整体逾越阶段，， ，，，中国农业合成生物技术钻研开发与产业化整体达到世界先进水平。。。。 。。。。
本钱投入
凭据Pitchbook数据显示，， ，，，在2017年至2021年的五年间，， ，，，全球合成生物市场对风险投资和私募股权投资者的吸引力不休提升。。。。 。。。。2021年，， ，，，合成生物市场吸引投资达到近年来高点融资额达87亿美元，， ，，，融资笔数达391笔。。。。 。。。。在投资者的支持下，， ，，，合成生物学的技术利用及场景拓展进入急剧发展通路。。。。 。。。。2022年之后本钱市场逐步回归理性。。。。 。。。。2022年，， ，，，全球合成生物融资额为54亿美元，， ，，，融资笔数为376笔。。。。 。。。。2023年前三季度，， ，，，本钱市场融资额20亿美元，， ，，，融资笔数193笔，， ，，，较前一年同期亦有所降落。。。。 。。。。在此布景下，， ，，，市场估值环境也进一步向理性发展。。。。 。。。。
在国内本钱市。。。。 。。。。 ，，，合成生物学也是一个高度活跃的赛路。。。。 。。。。从2017年至2021年的五年间，， ，，，风投及私募股权投资额从5100万美元上升至19亿美元，， ，，，融资笔数从12笔上升至74笔2021年也是国内合成生物本钱投资的大年。。。。 。。。。2021年10月，， ，，，国内合成生物美公司巨子生物以11美元A轮融资额，， ，，，成为昔时度单笔融资最大的合成生物投资项目(73.6亿元人民币)。。。。 。。。。
中国合成生物市场与全球高度协同，， ，，，因而进入2022年以来本钱市场进入相对默默期，， ，，，2022年，， ，，，国内合成生物赛路融资额靠近11亿美元，， ，，，融资笔数93笔。。。。 。。。。2023年前三季度，， ，，，国内本钱市场融资额5.5亿美元，， ，，，融资笔数58笔。。。。 。。。。
（文章起源：诺赛国际医学钻研院）
