瞻觀前沿

淀粉一直以來都是由綠色植物制造的，但科學(xué)家多年來一直夢想著擺脫植物進(jìn)行二氧化碳固定。合成生物學(xué)被認(rèn)為是影響未來的顛覆性技術(shù)，而在這個領(lǐng)域，中國科研人員取得了一項(xiàng)重大突破。

2021年9月24日，《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了中國科研人員在淀粉人工合成方面的重大突破。他們成功實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，該成果引發(fā)了廣泛關(guān)注，被網(wǎng)友稱為空氣變饅頭。

2024年3月18日，央視新聞客戶端推送了對中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所原所長馬延和的專訪，消息顯示，該項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入工程測試階段，向產(chǎn)業(yè)化又邁進(jìn)一大步。

馬延和和他的團(tuán)隊(duì)自2018年以來一直在不斷優(yōu)化合成路徑，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并利用先進(jìn)技術(shù)手段來降低二氧化碳合成淀粉的轉(zhuǎn)化成本。他表示，樂觀一點(diǎn)的話，還需要幾年時間。

從二氧化碳到淀粉的人工合成技術(shù)如果具有經(jīng)濟(jì)可行性，它將帶來一場新的產(chǎn)業(yè)變革。這項(xiàng)技術(shù)有望節(jié)省超過90%的土地和淡水資源，并消除化肥和農(nóng)藥對環(huán)境的負(fù)面影響。因此，該技術(shù)對于保障糧食安全具有重大戰(zhàn)略意義。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價值觀察

合成生物學(xué)的核心內(nèi)容是生物元件、基因線路、基因組工程及代謝工程。生物技術(shù)的進(jìn)步推動著合成生物學(xué)快速發(fā)展，顛覆性使能技術(shù)是支撐合成生物學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵，基因測序、基因編輯、基因合成、細(xì)胞設(shè)計、高通量篩選等技術(shù)的發(fā)展對合成生物學(xué)的發(fā)展有著重要的支撐和推動作用，基因測序、DNA合成以及基因組編輯技術(shù)都是其核心使能技術(shù)。除此之外，合成生物上游還包括葡萄糖、甘油和甲烷及其衍生物等原材料。

合成生物學(xué)中游包括平臺搭建和產(chǎn)品制造，平臺型企業(yè)主要負(fù)責(zé)原料選擇和底盤細(xì)胞選擇及優(yōu)化，產(chǎn)品制造企業(yè)則在各種平臺基礎(chǔ)上生產(chǎn)具體的產(chǎn)品。值得一提的是，目前大多數(shù)合成生物學(xué)企業(yè)均完成了產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，兼具平臺搭建和產(chǎn)品制造能力。

合成生物學(xué)下游應(yīng)用廣泛，目前比較成熟的應(yīng)用領(lǐng)域包括醫(yī)療健康、工業(yè)化學(xué)品、農(nóng)業(yè)、食品和能源，隨著合成生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來其下游應(yīng)用領(lǐng)域有望進(jìn)一步擴(kuò)展。

天津工業(yè)生物技術(shù)研究所聯(lián)合大連化物所，通過合成生物學(xué)手段，首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。該技術(shù)處于合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈的下游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

全球合成生物學(xué)行業(yè)發(fā)展趨勢預(yù)判

全球合成生物學(xué)行業(yè)規(guī)模仍將保持高速增長，未來主要以歐美國家為首，繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。在行業(yè)內(nèi)部，頭部企業(yè)正在加速整合，但許多發(fā)展中國家也有新興企業(yè)不斷涌現(xiàn)。在行業(yè)適用領(lǐng)域方面，生物醫(yī)藥仍然是當(dāng)前合成生物學(xué)投資領(lǐng)域的重點(diǎn)，但投資者針對食品營養(yǎng)、化妝品、化工消費(fèi)品等領(lǐng)域均有較大的投資興趣，未來行業(yè)將進(jìn)一步走向更多領(lǐng)域。

合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：2023年市場規(guī)模突破11億美元

根據(jù)Research and Markets的數(shù)據(jù)，2022年中國合成生物學(xué)市場規(guī)模約9.37億美元，預(yù)計未來將以23%的增長率增長，由此測算2023年中國合成生物學(xué)市場規(guī)模約11.5億美元。按照7.1匯率折算，折合人民幣約81.65億元。

——代表性廠商整體營收中合成生物學(xué)占比較高

聚焦合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)價值金榜中的上市廠商，多數(shù)廠商均已形成一定的營收規(guī)模，且營收規(guī)模中合成生物學(xué)的占比均高于80%。其中，巨子生物的合成生物學(xué)營收的占比高達(dá)100%。綜合來看，代表性廠商均在業(yè)務(wù)上專注于自身的研究領(lǐng)域，因此取得了一定的行業(yè)地位。

中國合成生物學(xué)技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前合成生物學(xué)關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華東、東北和西南地區(qū)，尤其是福建省 成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于合成生物學(xué)研發(fā)，成為潛在的合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布華東地區(qū)有極大的可能性成為合成生物學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注福建省福州市臺江區(qū)、吉林省長春市南關(guān)區(qū)、安徽省合肥市蜀山區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。

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標(biāo)簽： 合成 生物學(xué) 技術(shù) 隨筆