国信证券股份有限公司 陈龙 方博
合成生物学定义及应用场景分类
从概念上讲，合成生物学主要指通过基因编辑等操作手段，对现有的生物体进行人为设计、改造乃至重新合成，甚至创造非自然功能的“人造生命”。其融合了生物学、工程学、物理学、化学、计算机学等多种学科，具有重大的科学意义和技术应用价值。
合成生物学技术最大的优势在于可以利用简单的可再生资源或大宗有机分子为原料，通过生物代谢过程替代传统化工合成过程，实现可循环、高效、低成本的产品制造路径。当前，该技术已赋能各行业的升级转型:在生物基化学品领域，已实现1,3-丙二醇、生物基尼龙、聚乙酸、颜料、香精香料、电子化学品等生产；在新型生物材料领域，已成功实现脱氧核糖核酸材料、仿生多糖材料、聚羟基脂肪酸酯(PHA)材料、微生物电池等生产；生物医药领域已实现传统中药组分中的青蒿素、丹参素以及治疗冠心病的阿托伐他汀、治疗糖尿病的西格列汀等小分子化学药品生产；在农业领域，已成功改造细菌，实现生物菌肥、生物杀虫剂、农林保水剂等生产；在食品领域，已利用生物合成技术生产人造肉、调味酱以及人造脂肪，均已在国外通过安全认证；在环保领域，已将该技术应用于工业污水、生活废水的净化处理。
全球合成生物学产业投融资历史及市场规模
据Synbiobeta数据，2021年全球合成生物学初创公司共吸引近180亿美元融资，同比增长超过130%，几乎是过去十二年该领域产业化以来的融资总额之和。该数据还显示，2022年第三季度全球合成生物相关企业融资额再创单季度历史新高，投资金额高达61亿美金。而在国内，仅2022年第一季度，合成生物企业融资事件就高达12起，其中70%项目拿下超亿元融资额，国内众多明星投资机构纷纷入局。
根据Deep Tech 2021年数据显示，2021年全球合成生物学市场规模已达73.7亿美元，2016-2021年复合增长率高达83.6%。与此同时，我国的合成生物学市场虽然发展较晚，但后劲足，增速迅猛。2016年国内合成生物学市场规模仅为9亿美元，2020年已接近25亿美元，2021年迅速飙升至64亿美元。
另据全球管理咨询公司McKinsey发布的报告《The Bio Revolution》称，原则上全球60%的产品可以采用生物法进行生产。到2030-2040年，全球合成生物学产业每年可产生约2-4万亿美元的直接经济影响。
“深圳模式”引领全国合成生物学产业前进
2019年，深圳市人民政府联合国家科技部签署了《部市联动组织实施国家重点研发计划“合成生物学”重点专项框架协议》，由中央财政和深圳市联合出资，共同组织实施“合成生物学重点专项”，项目总经费接近8.5亿元。2022年6月，深圳市出台“20+8”产业集群规划，在8个未来重点产业发展方向中，合成生物学高居首位。
2017年12月，国内首个合成生物学研究所落户中科院深圳先进技术研究院，成为深圳先进院第七个研究所。目前合成院共有50位全职研究员，平均年龄39岁，团队共超过1000人，研究领域包括生物、物理、化学、材料、信息、工程等专业。2020年，全球首个合成生物学院落户中科院深圳理工大学，学院以生物科学为基础，致力于发展成为科学文化传承基地、国家生命科学交叉科学优质后备人才培养中心、国际知名合成生物学和工程生物学研究中心、成果溢出中心。
2022年底，项目设备总投资近10亿元的全球首个合成生物大设施落户深圳光明科学城，预计于2023年正式投入使用。此外，国内首只合成生物产业基金已于2022年落户深圳，目标基金规模为15亿元；同年，全国首个“科研-转化-产业”全链条样本落户深圳市光明区，致力于打造全国首个合成生物产业创新中心作为科研成果转化的创新载体，并配套首创“楼上楼下”的创新创业综合体模式。
“深圳模式”作为我国合成生物产业集群的先锋队，从基础研究、成果转化、企业培育、投后服务等各个层面进行了扎实布局，吸引了一大批全国有潜力的合成生物学企业落地深圳光明科学城。深圳先进研究院作为国内首个合成生物行业协会会长单位，联合上海中科院合成生物学重点实验室、北京中科院微生物所、天津合成生物学前沿科学中心、中科院青岛生物能源与过程研究所等全国会员机构，进行了深层次的合作布局，包括举办了多场学术交流活动以及合成生物大学生协会CCiC和竞赛等。“深圳模式”正以其先进理念和政策优势，引领全国合成生物产业蓬勃发展。
合成生物学产业发展展望
当前，合成生物学产业已经在全球站稳一席之地，国内外也成功孕育出了一批合成生物学优质企业。其中，具有差异化产品布局、系统开发技术平台、高通量大规模筛选能力以及自主菌株知识产权的企业具有市场竞争力。合成生物经济正助力我国实现绿色、低碳、健康的新时代经济发展模式。
未来几年，合成生物技术将应用于更多领域，更多产品将实现全生物合成生产，对于解决全球能源危机以及实现我国“双碳”目标具有重要战略意义。
