投融资井喷，资本寒冬下，合成生物学为何火出圈？

来源：药渡

撰文：小时光    编辑：丸子

2021年至今，全球资本市场上刮起一阵合成生物学风。据SynBioBeta统计，2021年全球合成生物学投融资金额达到180亿美元。国内合成生物学赛道同样炙手可热，多家头部投资机构纷纷布局，合成生物学赛道在学界、业界备受瞩目。

什么是合成生物学？它能带来哪些颠覆性技术？国内哪些企业在布局？

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合成生物学

第三次生物技术革命

合成生物学（Synthetic Biology）的概念最早出现于1910年，由法国物理化学家 Stephaneleda首次提出。它是指通过工程化的思路，对生物体功能代码，如酶、合成途径，及底盘细胞的代谢调控网络等进行重编以设计出带有新型功能的生命体，并完成特定用途的一门崭新科学。

合成生物学示意图（来源：华安证券）

合成生物学是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的第三次生物技术革命。其涉及领域包括系统生物学、基因工程、信息论、物理学、纳米技术等。目前，合成生物学已在多个行业落实应用，例如农业、能源、制造业及医药学等。

合成生物学的发展大体上经历了五个阶段：

• 萌芽期  （1961-1999年）基因操作在代谢工程领域的应用，里程碑成果：大肠杆菌合成青蒿素前体
• 奠基时期  （2000—2003年）基因线路工程的建立及其在代谢工程中的成功运用
• 成长期  （2004—2007年）基因工程技术进步比较缓慢
• 应用转化期  （2008—2013年）基因编辑技术的突破，合成生物学的应用场景得到大幅拓宽
• 全面提升期  （2014-至今）基因编辑技术与生物医药大数据相结合，全面推进合成生物学进展

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政策驱动助力合成生物学快速发展

根据麦肯锡的数据，预计到2025年，合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元，未来全球物质投入中的60%可以通过生物制造方式生产，合成生物学的应用将在未来10-20年内缓解全球疾病总负担的1-3%，每年在医药健康方面潜在影响涉及0.5至1.2万亿美元。最终可解决全球疾病总负担的45%。预计2030-2040年，合成生物学每年带来的经济影响约1.8至3.6万亿美元，将影响众多领域。

巨大的发展前景吸引了众多资本和市场的目光。根据Synbiobeta数据，2020年合成生物学获得融资总和达78亿美元，约为上一峰值2018年的两倍。2021年合成生物学行业融资总额约180亿美元，几乎是2009年以来该行业融资的总和。

在国内，2015-2020年间每年的合成生物学领域投融资数量仅有个位数，直到2021年实现爆发，仅一年就有16例；投融资金额方面，2018年实现爆发，达到26.71亿元；2020年、2021年分别为21.6亿元、22.95亿元，呈现出一片繁荣的景象。

进入2021年以来，国内多个地区相继出台了推动合成生物技术成果落地的政策，应用在医药、能源、材料、化工等领域。

国家卫计委在2020年8月发布了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，支持包括建设合成生物技术创新中心在内的各项细则，促进生物技术大力发展。

2021年1月，北京市发改委在《中国（北京）自由贸易试验区科技创新片区海淀组团实施方案》中提到，重点围绕细胞基因治疗、合成生物学、结构生物学、高端医疗器械等布局重大产业平台和重点项目。

2021年3月，深圳市人民政府在《深圳光明科学城总体发展规划（2020-2035年）》中指出，在生命领域，重点发展合成生物学、精准医学等细分领域，建设合成生物中试平台和成果转化基地等，大力发展合成生物相关新兴产业。

2021年6月，上海市人民政府出台《上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》，推动基因编辑、重组等技术发展，构建可生产药物、化学品、天然产物的细胞工厂，推动合成生物学技术工业应用。

2021年11月，国家发改委、工信部联合发布了《关于推动原料药产业高质量发展实施方案的通知》，明确提到了要加快合成生物学等先进技术的开发应用，确保新形势下原料药产业高质量发展。可以预见，合成生物学研究将对国家的经济和社会发展带来重大意义。

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国内布局企业

截止目前，国内从事合成生物学领域的公司已多达数十家。合成生物学产业可以划分为上、中、下游三个部分，分别代表工具型、平台型和产品型三个类别。工具型公司多是与DNA相关，提供包括测序、合成，基因编辑等服务，平台型公司侧重对菌株的筛选与改造、培养成分开发等，旨在提供生物体设计与软件开发等合成生物平台，由于自身缺乏应用层面的落地产品，盈利能力受限。产品型公司则打通从生物改造、发酵纯化到产品改性的全产业链，因而更具盈利能力。

国内工具型公司代表有华大智造、新格元生物、金斯瑞、伯科生物、擎科生物、锐博生物；平台型代表公司有恩和生物、弈柯莱生物、酶赛生物；产品型代表公司有华熙生物、瑞德林、欣贝莱生物、蓝晶微生物、森瑞斯。下面对重点企业的合成业务简要介绍。

1华大智造

华大智造主要为合成生物学行业提供关键的技术及产品支持，业务主要包括基因合成、Oligo合成等，在国内拥有七大合成基地，通过iBEST难度基因合成技术和创新的基因组体外拼接技术在合成行业中占有领先地位，2021年多组学大数据服务与合成业务实现营收6.42亿元。

2新格元生物

新格元生物专注高通量单细胞多组学平台产品的自主开发及临床转化。该公司成立后发展迅速，现已拥有国际领先的一站式高通量单细胞测序平台，提供从组织样本处理，高通量单细胞分离及测序文库构建，到数据分析和临床意义挖掘的全面解决方案。并已服务200余家知名医院、药企及科研院所。

3恩和生物

恩和生物（Bota Biosciences）专注合成生物学领域，利用标准化、自动化的高通量湿实验平台（Bio-foundry），结合生物信息计算和机器学习对生物体进行系统性、工程性编辑、致力于开发高效、绿色、低成本，且适用于大规模生产的工业化制造技术。搭建了以计算为基础的涵盖酶工程、菌株工程和发酵工艺的合成生物平台。

4弈柯莱生物

弈柯莱生物目前通过自行搭建的合成生物学技术创新平台，已成功实现10余项产品的产业化，产品管线覆盖了生物医药、绿色农业、营养健康等众多领域。此外，公司还有近20种在研产品管线，处于实验、小试或中试阶段。

5华熙生物

华熙生物目前已搭建完成多个合成生物学技术平台，包括功能糖合成生物技术平台、功能蛋白及氨基酸合成技术平台、天然产物合成技术平台、蛋白高效表达及酶工程改造技术平台等。截至2021年，公司进行原料及合成生物研发项目达99项。

6瑞德林

瑞德林是以合成生物技术为核心，多学科交叉应用的创新型高新技术企业；不同于其他酶催化企业只局限于医药中间体等难度小的产品，瑞德林生物是全球范围内率先将酶催化技术应用于肽类、糖类和核酸类等特色功能原料的规模化生产的企业，并积极探索产品在新领域的应用。瑞德林是全球首家同时拥有三代生物技术（发酵和酶定向催化技术）和二代化学技术（液相、固相化学合成技术等）并应用于多肽的企业，产品覆盖特色原料药、化妆品功能原料、功能性分子砌块等领域。

7欣贝莱生物

欣贝莱生物专注于菌株的改善与工业化的转化。基于此，公司目前已成功搭建了自己的合成生物绿色制造平台：高通量筛选平台、生物信息大数据平台以及生物酶设计改造平台。通过挖掘高通量测序的基因组及核心基因数据，利用计算机进行数据分析，找到相关代谢途径，针对酵母和大肠杆菌等高效工程菌株，构建细胞工厂，找到关键生物酶进行设计改造提高生物酶催化活性从而提高细胞工厂的运作效率。

欣贝莱生物是国内较早涉足合成生物学领域的一批企业，以合成生物学技术和大数据分析技术为基础，通过细胞工厂制造出高纯度、低成本、低污染的高附加值药物原料及大宗化工原料，在工业、医药、美容等行业的原料市场开辟出一条绿色制造研发通道的产业链。

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总结

总之，合成生物学是一个综合赛道，是行业的底层技术平台之一，可以应用于生物制药、食品消费、化工和现代农业等很多领域，拥有大量的潜在落地场景。也正因此，合成生物学深受资本青睐，成为最近两年生物制药资本寒冬下，仍然火热、让无数投资人转入的赛道。

不过作为朝阳行业，在为公司带来高盈利能力的同时，也面临一些问题，如生物安保、规模化等，最终真正能交付出产品并为产品开拓出多应用场景的公司才能取得胜利。

参考:

1.https://www.nature.com/articles/nrg2775；

2.https://www.nature.com/articles/s41467-022-29120-y；

3.https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4；

4.https://www.bota.bio/.

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