国内首个工程生物产业数据分析平台亮相！首发全球合成生物学企业“50强”榜单

 12 月 19 日 - 20 日，在首届光明科学城・2020 工程生物创新大会暨《麻省理工科技评论》中国生命科学创业大赛决赛大会上，作为本次会议的重要成果，工程生物产业数据分析平台 Engineering Biology Insights（EB Insights）首次亮相，该平台由中国科学院深圳先进技术研究院合成所战略发展办公室、CB Insights China 、以及生命科学产业领先媒体 “生辉” 共同打造，旨在深度分析工程生物产业的发展方向和未来价值。中科院代表刘陈立、袁海、傅雄飞、钟超，CB Insights China 联合创始人刘炯，DeepTech 代表周尔方、陈禺杉、李航共同启动该仪式。

 图丨 Engineering Biology Insights 启动仪式

启动仪式结束后，刘炯围绕《全球最值得关注的 50 家合成生物学企业》发表了主题演讲，他在演讲中分享了合成生物学的演进过程及重要意义，他指出，真正的合成生物学让人类拥有了一种造物能力，这是一个非常复杂的过程，同时也是多学科交叉的产物。

图丨 CB Insights 中国联合创始人刘炯

传统工业生产的效率亟需 “提速换挡”，这一诉求横跨化工、能源、环境、食品甚至是医疗等众多板块。竞争加剧，执牛耳者必须在效率端自我充能。

以合成生物学为基石的生物合成和制造正在成为引发变革的主力军。用工程化思维对生命体进行改造，让其按需发挥作用，高效、高质量、高集成，这些特性决定了合成生物学未来将势必激起层层新浪潮。

多学科交叉是合成生物学的基本特点，这让其应用情况并不囿于单一领域，同样呈现交叉和多面的发展态势。与基础学科和单一技术不同，合成生物学更像是一个 “工具”，它从利用生物技术构建功能性生命体（细胞）出发，散射到不同的应用版图。发展至今，相关技术的发展也逐渐由科研探索驱动开始转向工程能力驱动。

图丨合成生物学的概念解读及应用方向（来源：公开资料整理）

目前，基于合成生物学理念所成立的公司主要分为三类：

• 开发使能技术，如 DNA 合成和测序；

• 制造 DNA 构件及集成系统，如软件服务；

• 利用合成生物学平台生产所需产品，如生物体改造平台。

不同的技术应用方向让合成生物学的落地更加多元化，且已具备成熟的市场规模。

具体来说，开发使能技术的公司为行业提供关键的产品，如 DNA 测序、合成、基因编辑、生物信息学或细胞培养基产品。该领域的公司包括 Thermo Fisher Scientific、Atum（DNA2.0）、Blue Heron Biotech（Eurofins）、Integrated DNA Technologies、GenScript、Ginkgo Bioworks 、Cellectis、CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Intellia Therapeutics 和 Sangamo BioSciences 等。

生物元件和集成系统的公司主要有 Scarab Genomics、enEvolv、New England BioLabs、Bota Biosciences、Codexis、DowDuPont、Novozymes、BASF、Synthetic Genomics 和 Zymergen 等。

产品导向型的公司由于市场领域多种多样，其分布也比较分散，主要包括工业化学品、医疗保健、食品和饮料、农业、消费品以及化妆品和皮肤护理等。由此可见，合成生物已展现出巨大的应用潜力，众多公司的建立也说明其已具备成熟的市场规模。

哪些 “力量” 正在推动合成生物学的市场增长？

几大技术及因素是推动合成生物学市场增长的 “主力军”。

第一，DNA 阅读、写作和编辑技术的不断进步、DNA 测序时间和成本的持续降低等以多种方式驱动着合成生物学的发展；第二，合成基因关键原材料（即寡核苷酸）的成本及降低推动了市场对合成生物产品的需求；第三，生物铸造厂（平台型生产公司）设计、制造、测试新型微生物的技术水平不断提升。

根据 CB Insights 分析数据显示， 2019 年全球合成生物学市场规模达 53 亿美元。预计到 2024 年，与 2019 年相比，合成生物学市场规模的年复合增长率（CAGR）将增长 28.8%，达到 189 亿美元。这是上述多方因素联合作用的结果。

在上述基础上，传统行业的企业也展开了在合成生物领域的布局。以化工行业为例，杜邦公司以 60 亿美元收购了酶工程公司 Danisc；拜耳则向 Ginkgo Bioworks、Joyn Bio 投资了 1 亿美元。寻找转型的巨头远不止于这几家，日本的住友、三井、日本化药公司和三菱，韩国 LG 化工，以及荷兰的 DSM，都已展开合成生物学的研究布局。

从 CB Insights 数据信息中不难看出，合成生物领域的投资玩家并非囿于投资机构，化工企业、药厂、能源公司等也是主要参与者。合成生物公司正在构建底层建筑，解决资源短缺、环境污染等威胁人类生存的重大挑战，以及针对不同应用场景，提供定制化服务及基础设施。

根据 CB Insights 2010 年至今的数据显示，合成生物学全球共发生 391 起融资事件，其中 2017 年的融资数量为历年来最高，为 70 起，而 2018 年创下融资金额最高纪录，约为 23 亿美元。资本和市场的目光正在向合成生物的技术应用层面聚集。

从资本市场表现来看，合成生物行业正在走向爆发期。两个主要因素促生了这一情况：首先，市场空间巨大。合成生物学的应用范围广泛，涉及日常生活的方方面面，具备巨大的市场空间，随着市场渗透率的加快，爆炸性增长或将到来；其次，新技术爆发。生物体设计的超高通量筛选平台、酶法 DNA 合成和新型基因编辑平台等新技术的开发推动者行业创新。

商业化路径多元化、发展加快也是融资走势上扬的重要推动力。在所有获得融资的公司中，累积融资金额最高的 10 家公司分别围绕在医疗（Moderna Therapeutics、Precigen、Poseida Therapeutics）、食品及饮料开发（Impossible Foods、Perfect Day、Apeel Sciences）、生物体设计（Ginkgo BioWorks）、自动化生产平台（Amyris 、Zymergen）及能源应用开发（Sapphire Energy）。合成生物的应用场景非常多元，展现出巨大的应用潜力，且已具备成熟的市场规模。

其中，除 Moderna Therapeutics 、Amyris 、Precigen 等公司已成功上市之外，其余 7 家企业的融资轮次均分布于 D 轮 - G 轮次之间，Zymergen 也于日前对外宣布完成了 3 亿美金的新一轮融资。

从 CB Insights 的统计数中不难发现，从 2015 年开始，大批合成生物学相关公司相继成立。融资阶段分布数据显示，2015-2017 年，融资阶段主要分为在种子 / 天使轮，3 年平均占比超 35%；而 2018 年至今，融资阶段向 A 轮及 B 轮转移，其中 2020 年 1-8 月，B 轮融资占比已达 33%。

随后，基于 EB Insights 的研究成果，刘炯在会上发布了 “全球最值得关注的 50 家合成生物学企业” 榜单，并重点介绍深耕中国本土市场的公司，在他们用 “上帝之手” 谱写生命奥秘的背后，变革的巨浪早已奔涌而至。

立足中国，为了实现可持续性发展，合成生物学可以获得能源、化学等方面的可持续产品，也能减少环境污染。而且更重要的是，合成生物学是一门新兴学科，虽然目前中国的生物技术整体而言还赶不上发达国家，但是对于早期阶段起步的合成生物学，中国也许能成为这一具有极大潜力的研究领域的主要参与者。

以下为榜单中的中国公司介绍，排名不分先后：

关键词：全球顶尖合成生物学产业团队，构建计算驱动的生物铸造厂

上榜理由：Bota Biosciences 成立于美国剑桥，以计算为基础搭建酶工程、菌株工程和发酵工艺工程平台，涵盖酶催化、生物转化和生物全合成三大技术路径，通过由云端远程操控和自动化设施组成的云端实验室，可实现每年 1,000,000+ 通量的菌株构建实验操作、测试和数据收集，为化⼯、⻝品、农业和制药等行业提供创新产品研发与大规模生产解决方案。团队成员在合成生物学领域具有多个产品的成功工业化经验。 

关键词：国内首个 CRISPR 基因编辑疗法临床试验申请提交

上榜理由：基于获奖技术 CRISPR 为多种遗传疾病和癌症加速药物研究以及开发创新疗法 。今年，该公司宣布中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）已经受理其针对输血依赖型 β 地中海贫血的基因编辑疗法产品 ET-01 的临床试验申请，这是国内首个 CRISPR 基因编辑疗法临床试验申请提交。ET-01 的通用名为 “CRISPR/Cas9 基因修饰 BCL11A 红系增强子的自体 CD34+ 造血干祖细胞注射液”，通过对造血干细胞的合成改造，解决输血依赖型 β 地中海贫血患者的患病痛苦。

关键词：全球首次利用合成生物学技术优化、改造的免疫疗法用于治疗中晚期肿瘤病人

上榜理由：中国首家致力于合成生物技术在生物医药领域应用的高新技术公司，2020 年 11 月 27 日，基于国内原创的合成生物技术开发的首款基因治疗产品 SynOV1.1 获得美国 FDA 临床试验许可，用于治疗包括中晚期肝癌在内的甲胎蛋白（AFP）阳性实体瘤，并计划近期在美国纪念斯隆・凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）开展 I/IIa 期临床研究。这款药物在中国的临床试验申请亦正在进行中。将全球第一次将经过合成生物学技术优化、改造的免疫疗法用于治疗中晚期肿瘤病人。

关键词：让 DNA 技术和应用更好地服务生活

上榜理由：团队累计具有近 50 年的合成生物学行业经验。目前公司开发的技术平台为全球领先的合成生物学完整的 DNA 合成组合平台 ——Syno®1.0，Syno®2.0 和 Syno®3.0，可以高效应用于人源化抗体库构建、基因工程疫苗开发、工业酶优化、染色体 / 基因组的合成、分子辅助育种以及 DNA 信息存储的技术开发。目前，泓迅科技以 Syno® 合成技术平台为基础进一步设计和开发出先进的生物技术转化及应用平台 —— 泓迅 “GPS” 平台，该平台依据生物学最核心的中心法则，在基因型 （Genotype）、表型（Phenotype）基础上引入了人工合成型（Synotype），利用 “设计”、“创建”、 “应用” 结合的方式解读基因。

关键词：“合成生物学第一股”

上榜理由：被称为 “合成生物学第一股” 的凯赛生物主打 “生物法长链二元酸” 系列产品，长链二元酸生产基地于 2003 年实现产业化，目前年产能为 40,000 吨，是该产品的全球最大供应商。此外，凯赛生物已经与杜邦、艾曼斯、赢创、诺和诺德等国际知名企业建立起了客户关系，其中杜邦（Dupont）近三年以来都是第一大客户，高性能尼龙瑞士公司艾曼斯（EMS）是其第二大客户。2019 年，境外营收占比为 54.44%，境内营收的比例则为 45.56%。

关键词：PHA 生产菌株可以实现月吨级规模化量产

上榜理由：蓝晶微生物公司专注于合成生物技术研发和创新应用，主要针对生物功能分子和新型功能材料为客户提供定制化研发方案，包括完全可降解生物材料 PHA、植物天然药用分子和新型体外诊断试剂。生物塑料 PHA 已经具备使用需求，2018 年下旬，自主研发的 PHA 生产菌株可以实现月吨级规模化量产，大麻二酚（CBD）是该公司下一个主推的产品。

此外，蓝晶微生物正在构建一个依靠自动化技术研发细胞工厂的流水线，并逐步使用人工智能来取代传统人工解读实验数据、生成假设、规划实验这类工作，公司自主开发的 Holog 系统能够存储、分析所有的实验过程数据。

关键词：中国 CAR-T “第一股”

上榜理由：传奇生物的目标是 CAR-T 和相关细胞疗法在治疗血液恶性肿瘤、实体瘤和传染病方面的研发。旗下 LCAR-B38M CAR-T 细胞制剂是成为我国首个获批临床的 CAR-T 疗法。2018 年 5 月底，美国 FDA 授权强生开展 LCAR-B38M 针对复发、难治性多发性骨髓瘤的 1b/2 期临床试验。在目前商业化较领先的 LCAR-B38M / JNJ-4528 上，公司计划通过 LCAR-B38M /JNJ-4528 的推进，获得在全球范围内治疗 R/RMM 的批准。

关键词：酶定向进化、基因调控网络优化与发酵过程放大相结合

上榜理由：森瑞斯生物科技是一家全球定位的从事合成生物领域研发及生产的高新科技公司。公司由多位海外名校学成归国的青年科学家和管理专业人士创立。公司利用高通量合成生物技术，应用创新的生物科学解决方案，借助工程科学概念，从酶的定向进化、基因调控网络优化与发酵过程放大相结合，通过诱导微生物和利用细胞的人工设计，革命性地实现大规模低成本合成各种珍稀活性成分及原材料。产品应用在生物制药、新型烟草到化妆品、香料、燃料、溶剂、农业等等广阔的领域。

关键词：噬菌体的合成生物学、基于深度学习的噬菌体制剂配制

上榜理由：利用噬菌体的合成生物学技术以及 AI 技术，解决了现有噬菌体制剂 的瓶颈问题，并提高噬菌体制剂针对特定病原菌的准确性和有效性。研发部门以中国科学院深圳先进技术研究院合成生物所为平台，基础研发实力雄厚，可覆盖于临床以及养殖业等领域。