合成生物学对哪些行业产生影响？

我们预测合成生物学将影响多个行业，如生物医药/生物技术、生物基材料的大宗商品、 食品保健品、医美/日化等。

1、 合成生物学底层技术可以赋能创新药及医疗器械的全产业链

合成生物学公司在健康领域呈现垂直化的产业链分布，合成生物学底层技术可以赋能创 新药及医疗器械的全产业链：它可以通过生物智造工厂实现大规模降本增效，为创新药及创 新器械企业面临的集采困局提供解决方案；它催生了生物技术新赛道，推动了如 mRNA 疫苗、 重组蛋白疫苗等新兴疫苗技术路线的发展。

如生物医药领域，合成生物学可改良传统合成工艺，提升生产效率。生物制药绿色合成 技术具有（1）产物选择性高，生产成本低，可规模化；（2）反应条件温和，环保压力小， 减碳节能、降低三废的特点。以西格列汀为例，商品名为 Januvia，是一种 DPP-4 抑制剂， 用于降低血糖水平，年销售额约为 40 亿美元。西格列汀使用化学方法较难合成，往往需要 重金属和高压的条件，原因是其分子结构中具有立体构象专一的氨基。默克公司利用多轮定 向优化酶的催化活性，最终实现西格列汀超 99.95％的生产纯度。从节杆菌属具有右旋选择 性的转氨酶开始，利用模型模拟打开转氨酶与底物的结合口袋，最终通过 27 个氨基酸突变 获得高转化率的转氨酶。

综合来看，合成生物虽在其他细分方向对于行业均有不同程度的改进和颠覆，一、二级 市场数据显示，创新药和生物技术方向仍是合成生物的最大细分领域。

2、生物基材料的大宗商品将迎来黄金发展期

为减少不易降解的石化基塑料造成的白色污染，全球一直在寻找可降解材料，生物制造 是路径之一。在化工领域，生物基可降解材料也可用合成生物学的方法来做，PHA、PLA 等都 有对应广阔的市场。从当前国内外最新的合成生物学技术进展来看，若能产生核心突破，如 对微生物进行基因操作，将会对行业产生重大颠覆。尤其是在微生物发酵生产新材料部分， 一些小分子化学品、高分子、中间体等已在黄金发展期的前夜，提前进行技术和市场布局者 或将收获此次红利。

具体而言，在工业领域，若干家合成生物公司已经开始通过对微生物进行工程化改造来 生产大宗化学品和特种化学品，并通过发酵将其放大，如 BDO（1，4-丁二醇，用作塑料、弹 性纤维的溶剂）；在橡胶行业，多家公司正在尝试制作合成生物单体，用于制造合成橡胶（聚 异戊二烯）。美国农业部发布报告称到 2025 年，生物基化学品将占据全球化学品 22%的市 场份额，其年度产值将超过 5,000 亿美元；而据 BCG 统计，预计到本世纪末，合成生物将广 泛应用在占全球产出 1/3 以上的制造业，创造 30 万亿美元的价值。

3.3、新型食品、保健品的行业边界将被重塑

2022 年 10 月 16 日，党的二十大报告中提出“树立大食物观”、“构建多元化食物供 给体系”，推动包括生物技术在内的战略性新兴产业发展，构建新的增长引擎。“大食物观” 拓展了传统的食物边界，“新食品”应运而生。

以合成生物学为技术革新的源头，以科技手段赋能食品产业，拓展食品边界，带动一系 列产业变革。合成生物学在食品领域的应用以构建细胞工厂为主思路，使用基因工程、代谢 工程、蛋白质工程等多种生物技术，配合下游发酵、分离纯化技术，可用于开发多种“新食 品”如植物肉等。

需要关注的是，该领域中使用的底盘细胞需要较为谨慎的选择，底盘细胞包括模式微生 物和非模式微生物，非模式微生物具有一些特殊的生长环境、代谢途径、生理性状及理想细 胞工厂的优良特点，发展非模式微生物的同时，选择食品安全级底盘细胞例如酵母菌、枯草 芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌等仍是必要的，对于这些底盘细胞的开发仍需加速。

4.4、 医美及日化：或将实现“生物造万物”

我们关注合成生物学在医美日化方面的应用，如功效护肤原料、胶原蛋白、PLLA 等。合 成生物学通过对传统材料的生物化设计与改造，可以研发生产更优质、成本更低廉的生物基 材料，应用于消费品等多个领域；我们认为，拥有平台化技术，同时，选品逻辑优异、成本 优势明显、量产工艺稳定、销售能力强大的相关产品类项目亦将在 2023 年保持热度。

合成生物学的应用可以实现传统产物的生物学合成替代，也可以实现新的产物的合成。 前者可以减少传统天然产物种植的高成本和长种植周期，后者能够实现天然产物的进一步改 进。巨子生物通过合成生物学手段实现了 5 种高纯度稀有人参皂苷的合成。透明质酸最早由 鸡冠等动物组织提取。上世纪 90 年代，现今华熙生物通过微生物发酵法提取透明质酸，如 今华熙生物使用微生物发酵法(第二代生物技术)，每升提取液可以提取 16-17 克透明质酸。

而通过最新的合成生物技术(第三代生物技术)，已可以做到每升提取液提取 73 克透明质酸， 生产成本可降低 400 倍，效率大幅提升。