下一个超级风口:即将改变世界的合成生物学!附7家潜力公司
“这是价值事务所的第1017篇原创文章”
自2020年下半年开始,一级市场上就刮起一阵合成生物学风,这股风至今热度都丝毫不减,2021年全年,全球合成生物学融资金额超过180亿美元。
合成生物学,并非是资本市场新创造的概念,而是一个真真正正改变世界,属于未来的技术,在我国去年的“十四五”规划以及2035年远景目标纲要中就明确表示,要在“构筑产业体系新支柱”中“做大做强生物经济”,前不久发改委在《“十四五”生物经济发展规划》中好几次提到合成生物学,旨在将其推向一个新高度。
在所长看来,合成生物学一定是塑造未来的全新生产方式,在它逐渐向各行各业渗透的过程中,必定孕育着巨大的机会,这个机会,丝毫不亚于前几次工业革命。
我们普通老百姓了解的合成,都是化学合成,通过人工设计的一步步化学反应,得到我们所需要的东西,但这种传统化工制造有个致命的缺点,即高污染、高毒害不可持续。
所以,我们对化工企业的印象向来都不好,一想到他们,脑海中就会自动浮现出冒着滚滚黑烟的巨大烟囱以及充满致癌物质的工业废水。
同污染严重的化学合成相比,合成生物学就完全是另一个世界,一个典型的案例就是,我们用基因编辑的手段对一些微生物如酵母、真菌、大肠杆菌等进行基因改造,使其“吃下”特定的原料,经过体内一系列的生物代谢路径,最后产出我们想要的东西(就好比给猫喂咖啡豆,让他拉出比普通咖啡更香醇可口的猫屎咖啡)。
很明显,这种靠改变生物体基因,让它们通过“自然代谢”生产的方式,比传统的化学合成更绿色、环保甚至成本更低。
其实合成生物学这个概念早在1911年就提出了,只不过那时候,我们连基因是什么都不清楚,因此,这项技术很长一段时间都只是停留在概念层面,没能得到什么实质性发展。
直到DNA双螺旋模型提出后又过了30多年,人类才首次得以实现利用微生物进行胰岛素的生产(之前是从牛、猪身上提取),从而解决了胰岛素获取匮乏、成本居高不下的问题,并且这一方法自诞生后就一直延续至今。
有了胰岛素这一成功案例,人类也开始想用同样的方法进行其他物质的生产,但那时候我们对生命科学的规律了解还非常肤浅,所以也没有再产生什么大建树。
直到2000年初,人类基因组计划的顺利实施过程中发明了一系列基因测序的方法,这使基因测序变得非常便宜,于是,被誉为合成生物学技术三座大山之一的基因测序得到了解决。
正是因为大量生物体的基因组得到测序,而AI、大数据又正好在那段时间得到发展,因此,人工智能与基因测序进行结合就成了自然而然的事情,所以,在2000年以后,便陆续出现了一系列合成生物学产品,包括利用酵母合成青蒿酸和用大肠杆菌生产柴油。
2012年,合成生物学技术的第二座大山,基因编辑技术又因CRISPR的问世得到了解决,所以,自2012、2013年以后,又有一系列合成生物学的成果涌现,包括人参皂甙、吗啡等。
然后便是2015年,合成生物学的最后一座大山,成本问题也得到了有效解决,首次基因合成的成本已经降低到了主流可以承受的水平。
正是三座技术大山的逐个突破,使得合成生物学迎来了黄金发展时期。2015年至今,短短7年时间很多新项目都被开发了出来,其中最引人注目的,莫过于去年9月,我国科学家成功实现了淀粉的人工合成。
整个人工合成步骤从自然界的约60步缩短到11步,合成速率更是自然玉米淀粉合成速率的8.5倍。
理论上讲,以后只需要1立方米大小的生物反应器,淀粉年产量就可以与5亩土地玉米种植的平均年产量相当。
虽然这个成果还处于实验室阶段,离实际应用还有很长的距离,但随着这类技术的逐步落地,未来不仅有机会节省超过90%的土地和淡水资源,还能消除化肥和农药对环境的负面影响,彻底解决人类的粮食问题,对“碳中和”的实现有重大作用。
按我们现在科技进步的速度,也许用不了十年,我们便能看到农业生产的“工业化”,未来的玉米、土豆等等农作物都不在土地里生产,而是在工厂里面,甚至我们还能进一步合成人造肉、人造牛奶……
想想到那时候,广大的耕地可以取消,退耕还林、退耕变房……很多现在的社会问题都能够得到解决。
目前合成生物学正在向各个领域快速渗透,随着人工智能、自动化以及工业生产技术的整合,合成生物学行业必将变得越来越强大,理论上讲,绝大多数行业都可以用合成生物学重新塑造一遍,过去很多想都不敢想的事情也能通过合成生物学得到实现。
比如现在在生命科学圈就有一个热点,那便是通过合成生物学复活猛犸象。
科学界希望在未来4-6年培育出一批小的猛犸象,这个技术的原理就是,通过对23头亚洲象做基因测序(亚洲象是和猛犸象最接近的物种),并分析在冻土层发现的保存完整的猛犸象DNA,再把60多个相同的基因进行组装,尝试把亚洲象变成猛犸象,嘿嘿,如果猛犸象真的复活了,那这个技术的想象空间可就太大了。
按照波士顿咨询公司在今年二月的预测,预计到本世纪末,合成生物学就会广泛应用在超过全球产出1/3以上的制造业,创造30万亿美元的价值。
在2020年以前,医疗健康和工业化学品是合成生物学最为重要的两大应用领域,2019年时,两者占比分别为 40%、21%,而未来五年、十年、十年以后,被合成生物学改造的行业将越来越多,这个过程中,必将有无数超级巨无霸公司出现。
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今天给大家大致讲了合成生物学这个行业,下面给大家附一份该行业国内目前具备一定竞争力的企业名单。需要的朋友点击右下方“在看”,点击下方名片关注价值事务,在价值事务所的消息对话框(注意不是留言)发送“合成生物”就能自动收到公司名单了。
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