在探索生命奧秘與科技進(jìn)步的交匯點(diǎn)上，一個(gè)前所未有的領(lǐng)域正悄然興起——合成生物學(xué)。合成生物學(xué)的出現(xiàn)，不僅顛覆了我們對(duì)生命本質(zhì)的傳統(tǒng)認(rèn)知，更為解決能源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療健康以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等全球性挑戰(zhàn)提供了創(chuàng)新性的解決方案。

合成生物學(xué)（synthetic biology）這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早可以追溯到1910年，由法國(guó)物理化學(xué)家Stephane Leduc在其著作中首次提出。然而，這個(gè)概念在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有得到廣泛地接受和發(fā)展。直到20世紀(jì)末，隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)、信息技術(shù)和工程學(xué)等學(xué)科的交叉融合，合成生物學(xué)才從最初的概念發(fā)展成為一門匯集多種學(xué)科的交叉學(xué)科。它運(yùn)用系統(tǒng)生物學(xué)和工程學(xué)原理，以基因組和生化分子合成為基礎(chǔ)，綜合生物化學(xué)、生物物理和生物信息等技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)、改造、重建生物分子、生物元件和生物分化過(guò)程，構(gòu)建具有生命活性的生物元件、系統(tǒng)以及人造細(xì)胞或生物體。

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產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

合成生物學(xué)被視為第三次生物技術(shù)革命，全球多國(guó)政府和企業(yè)都在積極投資這一領(lǐng)域，以爭(zhēng)奪市場(chǎng)制高點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球合成生物市場(chǎng)規(guī)模約為163.5億美元，到2033年全球合成生物市場(chǎng)規(guī)模將到達(dá)1489.3億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)到22.2%。

圖1：2023-2033年全球合成生物市場(chǎng)規(guī)模數(shù)據(jù)：火石創(chuàng)造根據(jù)公開(kāi)資料整理

美國(guó)、英國(guó)等歐美國(guó)家憑借其深厚的科研底蘊(yùn)、龐大的資金支持，在全球合成生物學(xué)領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位。根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，截至 2023 年 11 月，美國(guó)的合成生物企業(yè)共完成 958 次投資交易，約 290 億美金，占全球交易總額的 88.2%，位居世界第一。而中國(guó)在合成生物學(xué)領(lǐng)域雖然相較于一些國(guó)際先進(jìn)國(guó)家而言起步較晚，但近年來(lái)卻展現(xiàn)出了驚人的發(fā)展速度和巨大的潛力。這得益于我國(guó)政府對(duì)合成生物學(xué)的高度重視，將其列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并出臺(tái)了一系列政策支持該領(lǐng)域的發(fā)展，包括資金投入和技術(shù)研發(fā)支持。同時(shí)，我國(guó)在合成生物學(xué)領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一批活躍的企業(yè)，包括華大智造、凱賽生物、華恒生物等上市公司，以及眾多創(chuàng)新型初創(chuàng)企業(yè)。

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合成生物產(chǎn)業(yè)鏈

根據(jù)合成生物學(xué)的產(chǎn)業(yè)鏈圖譜，從上游的基因編輯等相關(guān)技術(shù)公司，到中游的菌株構(gòu)建、改造、篩選的平臺(tái)型公司，再到下游應(yīng)用的產(chǎn)品型公司，合成生物學(xué)的產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出多元化和專業(yè)化的特點(diǎn)。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，每個(gè)環(huán)節(jié)都有其獨(dú)特的價(jià)值和作用。

上游的基因編輯等技術(shù)公司，如華大智造、金斯瑞生物科技等，提供了合成生物學(xué)研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)工具和技術(shù)支持。這些公司專注于基因測(cè)序、基因合成、基因編輯等核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提供動(dòng)力和原材料。

中游的平臺(tái)型公司則利用這些基礎(chǔ)技術(shù)，進(jìn)行菌株的構(gòu)建和改造，以及篩選出適合特定應(yīng)用的微生物。如藍(lán)晶微生物、凱賽生物等公司，通過(guò)構(gòu)建高通量、自動(dòng)化的技術(shù)平臺(tái)，為下游的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了多樣化的生物解決方案。

下游的產(chǎn)品型公司則將這些技術(shù)應(yīng)用到生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、工業(yè)的產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。如華熙生物、華恒生物等公司，專注于開(kāi)發(fā)生物基材料、生物醫(yī)藥、食品添加劑等具有市場(chǎng)潛力的產(chǎn)品。

圖2：合成生物產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來(lái)源：火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)通

企業(yè)空間分布

根據(jù)火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心，我國(guó)合成生物產(chǎn)業(yè)主要集中在東部沿海地區(qū)，如長(zhǎng)三角、珠三角，京津冀地區(qū)是中國(guó)合成生物的發(fā)源地，產(chǎn)業(yè)起步早，這些地區(qū)擁有較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈布局，目前已經(jīng)形成了較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。相比之下，山東省、湖北省、四川省、新疆維吾爾自治區(qū)、西藏自治區(qū)等省份也出現(xiàn)了一些代表性企業(yè)，總體而言，這些省份合成生物產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模較小，尚未形成廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈。

圖3 ：2023年合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)代表性企業(yè)區(qū)域分布圖

來(lái)源：火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

合成生物企業(yè)的空間分布與生物制造產(chǎn)業(yè)的空間分布具有一致性，都集中在京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角等地區(qū)，三個(gè)地區(qū)利用本地資源形成了各自產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。京津冀地區(qū)生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展門類最全，發(fā)展起步早；長(zhǎng)三角地區(qū)成為重點(diǎn)企業(yè)聚集最多的地區(qū)，生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模大；珠三角地區(qū)生物制造產(chǎn)業(yè)聚焦于化妝品原料、 生物基化學(xué)品等領(lǐng)域。

圖4：國(guó)內(nèi)生物制造產(chǎn)業(yè)空間布局

來(lái)源：火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心

03

重點(diǎn)企業(yè)情況

在合成生物企業(yè)中，從目前企業(yè)融資能力看，凱賽生物、華恒生物、華熙生物、華大智造、川寧生物等上市公司在資金實(shí)力、市場(chǎng)影響力和技術(shù)研發(fā)能力方面具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，處于我國(guó)合成生物企業(yè)第一梯隊(duì)；偉杰信生物、藍(lán)晶微生物、弈柯萊、引航微生物等企業(yè)完成了B輪以后的融資，它們?cè)诓煌��?xì)分領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿�，逐步在行業(yè)中占據(jù)一席之地，處于我國(guó)合成生物企業(yè)第二梯隊(duì)；其他企業(yè)融資輪次均在B輪及B輪以前，資金實(shí)力最弱，處于我國(guó)合成生物企業(yè)第三梯隊(duì)。

—部分重點(diǎn)企業(yè)簡(jiǎn)介—

凱賽生物：凱賽生物是一家專注于合成生物學(xué)研發(fā)和生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，其產(chǎn)品涵蓋了生物基新材料、生物醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。凱賽生物在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得了顯著的技術(shù)突破，特別是在生物法長(zhǎng)鏈二元酸的產(chǎn)業(yè)化方面，公司已成為全球領(lǐng)先的供應(yīng)商。此外，公司還成功開(kāi)發(fā)了生物基戊二胺及生物基聚酰胺，這些產(chǎn)品在紡織、醫(yī)藥、香料、汽車、電子電器等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

華大智造：作為全球領(lǐng)先的基因組學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一，華大智造專注于生命科學(xué)和醫(yī)療健康領(lǐng)域，提供全面的基因組學(xué)解決方案和設(shè)備。公司在合成生物學(xué)上游基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域具有重要地位，其高通量基因測(cè)序儀等產(chǎn)品為合成生物學(xué)研究提供了重要工具。

華熙生物：華熙生物是全球知名的生物科技公司，專注于透明質(zhì)酸等生物活性物質(zhì)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。在合成生物學(xué)領(lǐng)域，華熙生物建立了合成生物學(xué)研發(fā)平臺(tái)，公司利用合成生物技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)了多種生物活性物原料新產(chǎn)品，包括透明質(zhì)酸、膠原蛋白、依克多因、麥角硫因等，這些產(chǎn)品在醫(yī)藥、化妝品、食品等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

華恒生物：華恒生物是一家以合成生物為核心的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品包括氨基酸、維生素和生物基材料單體等。華恒生物在合成生物技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著的技術(shù)突破，公司在丙氨酸系列產(chǎn)品領(lǐng)域處于全球市場(chǎng)領(lǐng)先地位，其L-丙氨酸產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，被認(rèn)定為制造業(yè)“單項(xiàng)冠軍”產(chǎn)品。

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作者 | 火石創(chuàng)造 李 毅 陳煒豪

審核 | 火石創(chuàng)造 殷 莉 劉淑靜 

       原文標(biāo)題 : 合成生物產(chǎn)業(yè)鏈圖譜及重點(diǎn)企業(yè)空間分布