2024年合成生物产业链分析及河南产业概况

  • 来源:中原证券
  • 发布时间:2024/08/01
  • 浏览次数:1048
  • 举报
相关深度报告REPORTS

合成生物产业链分析及河南产业概况.pdf

合成生物产业链分析及河南产业概况。全球合成生物产业概况。合成生物学(syntheticbiology),又称为工程生物学,该学科结合了生命科学观察分析方法和工程学设计思维的学科。在生物合成基本规律的基础上,通过工程方法设计新的生物系统,或者改造旧的生物代谢过程,甚至从头合成有特定功能的生物系统,从而实现新的功能或者新物质合成。与化学合成法相比。合成生物学工艺符合低碳发展的方向,在合适工艺条件下,能够以较低成本,较高效率的方式来运作。相较于天然提取法,合成生物学在合适工艺条件下也表现出效率高,成本低,非资源依赖等特点。但目前全球的合成生物学仍处于发展的初级阶段,未来机遇与挑战并存。我国合成生物产...

1. 合成生物学简述

1.1. 合成生物学概述

合成生物学(synthetic biology),又称为工程生物学,该学科是结合了生命科 学观察分析方法和工程学设计思维的学科。在生物合成基本规律的基础上,通过工程 方法设计新的生物系统,或者改造旧的生物代谢过程,甚至从头合成有特定功能的生 物系统,从而实现新的功能或者新物质合成。 纵观合成生物学,包含了生物学、化学、信息学、工程学、数学和计算模型的科 学工具和原理,是 21 世纪生物学领域的新型交叉学科,被称为继“DNA 双螺旋结 构”、“基因组技术”之后的第三次生物科技革命。 与化学合成法相比,合成生物学工艺符合低碳发展的方向,在合适工艺条件下, 能够以较低成本,较高效率的方式来运作。相较于天然提取法,合成生物学在合适工 艺条件下也表现出效率高,成本低,非资源依赖等特点。但目前全球的合成生物学仍 处于发展的初级阶段,未来机遇与挑战并存。

1.2. 合成生物学分类

与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的方法不同,合成生物学则是从 最基本的要素开始一步步的建立零部件。按照合成底层技术不同,合成生物学可以分 为基于细胞的合成生物学以及无细胞合成生物学(cell-free syntheticbiology)。前 者是利用活体工程细菌来构建细胞工厂从而生产出所需物质。后者利用非生物系统, 在体外添加 DNA 模板以维持基因转录、蛋白质翻译或代谢过程运转,从而合成目标产 品。 面对合成生物学难以标准化、不可预见性、不相容性及高复杂度的挑战,无细胞 合成生物学手段展现其优秀特质,能够只专注于目标代谢网络/目标产物合成路线,元 件相容性更高且更易实行标准化操作,结合工程化技术提供最大化合成效率及效益。

1.3. 合成生物学发展历史沿革

1953 年,Miller 通过放电合成氨基酸,模拟原始地球的有机物发生过程; 1965 年,中国合成了第一个人工合成蛋白质,结晶牛胰岛素; 1968 年,Khorana 等合成了核苷酸及基因密码子; 1973 年,Khorana 又合成了具有 126 个核苷酸对的大肠杆菌酪氨酸 tRNA 基因, 但并没有转录功能;同年 11 月,Stanley Cohen 和 Herbert Boyle 等精准地把基因或 者 DNA 片段插入其他细胞中,从而建立了重组 DNA 技术; 1977 年,美国加州大学的 Boyer 等用化学方法合成了人生长激素抑制因子的基 因; 1978 年 Genentech 公司生产出首个用于人类胰岛素的重组 DNA; 1979 年,Khorana 等合成了酪氨酸阻遏 tRNA 以及酪氨酸他 RNA 基因; 1980 年 B.Hoborn 第一次使用“合成生物学”(Synthetic Biology)作为论文题 目并发表于学术期刊上,他用“合成生物学”描述通过重组基因组技术改造的细菌仍 然能够正常存活这一现象。 1981 年,中国合成酵母丙氨酸转移核糖核酸; 1990 年人类基因组计划的启动;

2000 年,Gardner 等在大肠杆菌中构建了基因开关(Toggle switch),一个合成 的双稳态基因调控网络;Elowitz 等构建了第一个合成的生物振荡器——压缩震荡子 (Repressilator)这两项事件标志着合成生物学作为一项新的领域正式产生。同年, Brenner 等设计向细胞 DNA 参入天然不存在的碱基的方法来发展人工遗传系统,支持 人工生命形式。 2000 年,库尔(E.Kool)等学者在美国化学年会上再一次用“合成生物学”描述 生物系统中非天然存在的功能性有机分子的合成,至此合成生物学的概念才被学术界 公认并开始受到关注,但此时的合成生物学只是遗传工程的延续,并未独立发展。同 年,《自然》(Nature)杂志报道了人工合成基因线路研究成果。 2001 年,Schultz 实验室向大肠杆菌蛋白质生物合成装置中添入新的组分(tRNA/ 氨酰-tRNA 合成酶组合),使之能通过基因生成非天然的氨基酸。 2002 年,美国 Wimmer 实验室,使用已知基因组序列,利用化学合成的方法,制 造了历史上第一个人工合成的病毒——脊髓灰质炎病毒,实现了人工合成感染性病 毒。 2003 年,美国 J.Craig Venter 实验室合成了 5.8×105 碱基对的生殖道支原体(Mycoplasma genitalium)全基因组,首次实现了人工合成微生物基因组。同年 7 月, Keasling 等在美国劳伦斯伯克利国家实验室设立合成生物学部,并在大肠杆菌中成功 地建立了合成青蒿素的网络,使得青蒿素的价格降低到原来的 1/10。

2004 年,第一次合成生物学会议在美国麻省理工学院举行,同年,MIT 举办了第 一届 iGEM 竞赛,该竞赛为合成生物学领域最高水平的国际学术竞赛。 2008 年,美国 Smith 等人报道了世界上第一个完全由人工化学合成、组装的细菌 基因组。8 月份,他们又成功地将该基因组转入到 Mycoplasma genitalium 宿主细胞 中,获得了具有生存能力的新菌株。同年,美国加州大学洛杉矶分校的研究人员以大 肠杆菌为材料,改变其氨基酸生物合成路径,成功产出生物燃料异丁醇。 2010 年 5 月,J.Craig Venter 实验室报道了首例“人造细胞”的诞生,并将其命 名为“辛西娅”(意为“人造儿”)。他们利用化学方法合成基因组,将其植入一个去除 原有遗传物质的单细胞细菌(山羊支原体)中,使这个受体细胞可以在实验室进行繁 殖,使之成为“地球上第一个由人类制造的可以进行自我复制的新物种”,向人造生命 形式迈出关键的一步。该研究颠覆了有关生命属性的经典认识,在全世界引起轰动。 2010 年 12 月,Science 杂志将合成生物学评为年度十大科学突破之一。 2011 年,美国约翰霍普金斯大学医学院等机构的研究人员首次人工合成一种真核 生物-酵母的部分基因组。该研究是世界上首次成功合成真核生物部分基因组,标志着 人工合成生物基因组的研究方向又向前迈了重要的一步。

2012 年,CRISPR-CAS9 系统发现。 2013 年,美国加州大学伯克利杰伊 D 科斯林教授课题组耗时十年,成功合成出具 有抗疟药性的半合成(微生物合成加化学合成)青蒿素,并由阿米瑞斯生物技术公司 商业化生产,相关研究成果发表在 2013 年 4 月 25 日英国《自然》杂志上,该成果首 次证明了 CRISPR/Cas9 系统能够用于哺乳动物细胞基因组的编辑。 2014 年,首次人工合成酵母基因组染色体,并在酵母细胞内正常发挥功能,同年 CRISPR/Cas9 基因编辑技术获得美国专利授权。 2015 年,美国斯坦福大学的研究人员利用基因改造的酵母,实现了阿片类药物的 全合成,这种人造酵母的 20 多种基因来自酵母、植物和细菌,甚至还有一段来自啮齿 类动物,它能够把糖转化为蒂巴因(thebaine)-吗啡类止痛药物的关键前驱体,这项 工作将复杂的代谢途径转移到微生物中,充分展示了合成生物学的复杂性。 2016 年,世界上首个人工合成基因组细胞生物-辛西娅 3.0 诞生,只有 473 个基 因,最简生命成为未来人造生命的基石。 2017 年,由中国、美国、英国等多个国家科学家参与的“人工合成酵母菌基因组 计划”取得突破性进展,成功设计并合成了酿酒酵母菌的 5 条染色体(其中 4 条由中国科学家完成),培育出一种既能存储又能检索的人造遗传信息的半合成生物体,向 “全人工再造生命”迈进了一大步。这一成果刊登在 2017 年 3 月 10 日美国《科学》 杂志封面。

2023 年 3 月,Ansa Biotechnologies 公司宣布成功从头合成出世界上最长的 DNA 寡核苷酸,该序列长达 1005 个碱基,编码了可用于基因治疗的 AAV 载体的一部分。 2023 年 3 月 22 日 英国生物技术公司 3D Bio-Tissues(3DBT)宣布成功研发出 “全球首款”100%人工培养肉排。这是一款“世界首创”,无植物支架,完全使用猪细 胞生长出来的肉排产品。 2023 年 7 月 1 日,美国领先的人工培养肉类、家禽和海鲜公司 UPSIDE Foods 宣 布,其通过真实动物细胞直接培养的鸡肉已在加利福尼亚旧金山的米其林星级餐厅 Bar Crenn 首次亮相。 综上,可以把合成生物学的发展分为四个阶段,第一阶段在 2005 年以前,这一阶 段以基因线路在代谢工程领域的应用为代表,这一时期的典型成果是青蒿素前体在大 肠杆菌中的合成。 第二阶段为 2005 年-2011 年。这一阶段基础研究快速发展,合成生物学研究开发 总体上处于工程化理念日渐深入、使能技术平台得到重视、工程方法和工具不断积淀 的阶段,体现出“工程生物学”的早期发展特点。 第三阶段为 2011-2015 年:基因组编辑的效率大幅提升,合成生物学技术开发和 应用不断拓展,其应用领域从生物基化学品、生物能源扩展至疾病诊断、药物和疫苗 开发、作物育种、环境监测等诸多领域。 第四阶段为 2015 年及以后,合成生物学的“设计—构建—测试” 循环扩展至 “设计—构建—测试—学习” ,“半导体合成生物学” 、“工程生物学” 等理念或学 科的提出,生物技术与信息技术融合发展的特点愈加明显。

2. 合成生物学开发策略:DBTL 策略概述

合成生物学和生物工程主要依靠“设计(design)-构建(Building)-验证 (Test)-学习(Learning),简称 DBTL”循环解决应用问题。其中“D”是指 Design 设计,即在学习抽象自然生命系统的基础上,对自然生物系统“重新编程”,或从头设 计具有全新特征的人工生命体系;“B”是指 Build 建造,即通过“读,写,改”技 术,在细胞体内进行新功能基因模块的搭建。“T”是指 Test 测试,在实验室中对构建 出来的生物系统进行测试分析,以提供大量数据用于后续学习和迭代升级。“L”是指 Learning 学习,指根据测试结果,结合代谢模型分析,进一步学习,并改进调整设计 方案;如发现其他副产物产量很高,那就需要进入下一轮的 DBTL 循环,再次设计,编 辑改进底盘细胞的基因,关掉不重要支路,加强合成途径。

3. 合成生物产业链简述

3.1. 合成生物产业链上游概述

从产业链角度看,合成生物学产业链的上游企业主要对应的是原料、基础技术和 生物工艺装备等企业。其中原料包括可再生物质,如淀粉、葡萄糖、木质素、纤维 素、多糖和植物油等。无细胞合成生物学的原料为去除了细胞中所有“活着”的成分 (包括长链 DNA、内置网的结构以及细胞膜的屏障)后剩下的物质,常见的细胞提取 物来源是大肠杆菌、小麦胚芽、酵母细胞、兔网织红细胞和昆虫细胞等。 基础技术包括基因测序、合成、编辑、组装、筛选等,DNA 合成和高通量测试是 上游技术的关键,如何打造专业团队,高效率向中下游转化是重中之重。 从生物工艺装备看,无细胞合成生物路线主要采用酶法工艺,过程涉及到酶设计 与改造、多酶级联催化、无细胞/类生命系统在体外实现生物合成;而细胞内合成生物 路线采用生物发酵,涉及代谢通路改造,细胞工厂合成目标产物,以及提取纯化等。 无论细胞路线还是无细胞路线均涉及大量配套设备使用。目前主要的生物工艺装备包 括国产测序仪、PCR 仪、酶标仪、细胞培养基,发酵系统,生物反应器,均质机、离 心机,层析柱等分离纯化系统等。

其中,细胞培养基既是培养细胞中供给细胞营养和促使细胞生殖增殖的基础物 质,也是培养细胞生长和繁殖的生存环境。培养基的性能会显著影响生物制品的生产 效率和成本,属于生物制品制备和生产的核心原材料之一。 生物反应器在生物制药领域主要用于实验室或者中试规模,能够适应多种类型的 生物反应和培养,提供精确的控制参数,如温度、搅拌速度、气体供应等,采用封闭式系统进行反应,配备有控制系统、发泡控制系统、在线检测系统等,能有效提高生 产效率和产品品质;不仅限于发酵过程,还可以用于细胞培养、酶活化等生物反应过 程。 发酵罐是生物合成中最基础及最常用的设备之一,主要用于细菌、真菌等微生物 培养和代谢产物的生产,与生物反应器相比,发酵罐更适用于大规模工业生产,但更 多依靠人工操作和经验来调控发酵过程。 离心机主要通过离心作用将混合物中的物质分离出来。在生物制药领域,离心机 可用于分离需要纯化的蛋白质、细胞和代谢产物,产出高纯度的产品。 层析柱的工作原理是依据样品分子在移动相(样品溶解的溶剂)和静止相(或固 定相)(主要指涂在填充柱或者芯柱上的一种固定物或者涂层)之间的分配系数不同而 实现空间分离的目的。在合成生物学领域,层析柱被广泛用于纯化蛋白质、核酸和多 肽等生物大分子。 均质机的工作原理是通过高压和高速剪切力的作用,将样品在均质器中快速击 打、破碎,实现样品的分散、乳化和均质化处理。在细胞破碎与蛋白质提取领域,高 压均质机能够有效破坏细胞壁,释放细胞内含物,为蛋白质和其他生物大分子提取提 供了一种温和并且有效的手段;在疫苗递送等领域,高压均质机用于制备具有特定粒 径分布的乳剂和脂质体,确保了制剂的稳定性和一致性;由于处理过程中的温和性, 高压均质机能够在不损害生物活性物质的前提下进行操作。

3.2. 合成生物产业链中游概述

合成生物学的中游公司主要为对生物体进行设计、开发的技术平台性企业,这类 企业通过工程化逻辑以及专业设备,将合成生物概念落实到生产环节,提供一站式解 决方案。 平台型企业通过软件工程、生化工具、基因工程、自动化平台、机器学习与数据 科学、代码库等技术,通过菌株构建,大量测试多种元件、线路、底盘的组合,获取 大量实验形成数据积累,并通过标准化、自动化高通量实验平台,结合生物计算和机器 学习对生物体进行系统性、工程性编辑,最终得到高产的工程菌株。 平台型企业通过打通“设计-构建-测试-学习”(DBTL)的循环迭代,建立生物体 设计与软件开发的集成化平台,最终获得满足需求性状的微生物细胞工厂,实现从产 品设计到微生物开发、最终规模化生产的进程。品类筛选,研发(底盘即工程菌株设 计、原料利用、代谢改造),工业化能力(发酵放大、全流程生产集成)以及市场开 拓,是平台型企业的关键。

3.3. 合成生物产业链下游概述

合成生物产业链下游为合成生物学产品企业,主要结合产品特性与市场需求,聚焦在不同的应用领域,进行产品的选择和销售,核心在于产品差异化选择,产品稳定 规模化产出,以及良品率把控。合成生物学的下游应用非常广泛。 在生物医药领域,合成生物学可以通过基因工程改造微生物或细胞系,使其能够 高效地生产目标蛋白,用于更经济,更可持续地生产生物药物原料药及中间体,比如 合成手性药物、天然药物以及单一中药活性成分;通过设计和构建新型疫苗来减少对 病原体的培养,减少生产时间和潜在的安全风险;通过分析患者基因组信息来设计个 性化的药物治疗方案,提供副作用小,治疗效果好的精准治疗选择;通过设计和构建 生产组织工程和再生医学的生物材料和支架。促进受损组织的修复和再生;利用合成 生物学方法开发的抗菌肽和细菌素,从而开发抗生素替代疗法;2021 年 8 月,弈柯莱 生物和通化东宝合作的首个使用生物合成技术的西格列汀仿制药获批上市,成为中国 正式接受利用合成生物方法制造医药类产品的标志性事件;2022 年,弘合生物首个基 于合成生物学的 I 类创新药 KH617 获得中美两国药监部门新药临床试验“双报双批”; 羽冠生物已推出 ProBVax 合成生物学疫苗技术平台。

在生物农业领域,合成生物学技术的应用价值体现在改良农作物品种,提高产量 和抗病虫害能力等方面。比如,Indigo Agriculture 利用合成生物学技术来改善植物 的生长和抗病性,开发了一种“植物有益菌”(Plant-Microbe)生物技术,可通过将 有益微生物应用于种子或土壤,来提高农作物的产量和健康。通过合成生物生产氨基 酸可以实现饲料豆粕的减量替代。 在食品和保健品领域,合成生物学不但可以变革传统的食品制造方式,而且可以 助力食物的低碳制造,同时能够提高食品蛋白转化效率。从食品原料的开发到细胞培 养肉,微生物奶等替代蛋白,合成生物学在食品领域的应用愈发广泛。目前国内外可 使用微生物合成蛋白,代糖,乳蛋白,人乳寡糖,食用益生菌,维生素 D3,人造肉, DHA、EPA 等功能性油脂等。 在消费个护领域,合成生物助力美妆关键原材料大力发展。提高原有原料生产效 率,降低生产成本,或找到合适的关键酶元件与相应的底盘代谢通路适配,可以获得 不受原料影响的低成本产物。目前已经投入应用的产品包括:玻尿酸,胶原蛋白,角 鲨烯,人参皂苷, β-胡萝卜素,红景天苷等。

在新型材料领域,通过生物合成的方式,利用代谢工程,纳米技术,分子生物 学,仿生学等多个研究手段及领域,制备出具有特定功能的新型生物材料。比如,中 科院天津工业生物技术研究所研究员张学礼研究的 2 项专利“生产丁二酸的大肠杆菌 基因工程菌及其构建方法与应用”和“提高丁二酸产量的重组菌及构建方法”,利用合 成生物学方法制备生物基丁二烯,解决了可降解聚酯塑料 PBS 丁二烯原料产能受限的 问题。未来我们会在包装材料,一次性餐具及购物袋,纺织材料等多个领域看到合成 生物材料的出现。

在环保领域,合成生物学技术应用能够处理废水、废气等环境污染物,实现资源化 利用。比如 LanzaTech 利用合成生物学技术来改变微生物,使其能够吸收和转化废弃 物中的有害气体,如二氧化碳和一氧化碳;运用合成生物学技术对微生物进行改造, 制作出的生物机器人可以用来清理海洋中的微塑料污染。 在能源领域。生物能源是指以生物质为原料或者由生物体合成的能源,是可再生 能源的重要形式,其生产和使用全周期中可以实现对地球大气存量碳资源的“净零” 利用,在保障能源供给、改善生态环境、支撑“双碳”目标达成等方面具有不可替代 的独特优势。比如中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔球团队,在论文中就综述 了热纤梭菌合成生物技术工具开发应用的前景进展,并介绍了应用该底盘转化生物质 资源进行糖、燃料以及化学品合成方面的代表性成果,在产品合成端,构建高效的微 生物细胞工厂,能够实现生物质糖向能源产品的高效定向转化。 在化工领域,合成生物学技术可以合成传统化工工艺不能合成的新材料。比如经 过特定基因编辑后的大肠杆菌和谷氨酸棒状菌,可以广泛用于 PHA、PHB、PLA、戊二 胺、丁二酸等化学制品的生产。

在 IT 领域,合成生物学技术可以应用于存储等领域,如 2021 年底,南大生物科 学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室的刘宏教授团队报道了一个完全集成 的 DNA 数据存储系统,通过电极表面合成 DNA 分子及原位测序实现了单电极上数据写 入和读取的一体化,并成功将校训“止于至善”——“Rest in the highest excellence!”以 DNA 分子形式存储在电极表面并读取出来。

4. 合成生物产业特点

4.1. 与化学合成方法相比,更具环保,经济性和可持续性

合成生物学是以生物技术路线替代传统化工技术路线的科技产业,具备轻资产属 性,其制造原材料可再生,制造过程中反应条件温和,有利于安全生产。同时,合成 生物学路径可有效降低碳排放。另外,生物制造相对化学工艺可以降低工业过程能 耗、物耗,减少废物排放与空气、水及土壤污染,成本下降空间大,且菌种能够实现 迭代优化,技术效率高。举例来看,江南大学的团队借助微生物发酵生产普通分子量 的透明质酸,将成本从每公斤几万元降低到了每公斤几百元。

4.2. 技术具备可复制性

合成生物全过程采用模块化和标准化的方法,将生物系统分解为各个可重复使用 的模块,这些模块可以由不同的研究者使用相同的标准进行设计和构建,从而提高研 究效率和结果的可重复性。合成生物的制造研发经验和设备可以共用,不受地域条件 和设备规模的限制。

4.3. 具备强进入壁垒属性

从合成生物学设计的关键技术看,主要包括基因合成和基因组编辑等工程 DNA 技 术;专注于改造单个生物分子,使其居于扩展能力或具备重要的挑战性目标功能的生 物分子、途径和线路工程;涵盖无细胞系统、合成细胞、单细胞生物、多细胞组织和 整个生物体,以及微生物群落和生物群落发展的宿主和群落工程;设计数据整理,建 模和自动化相关的数据科学。 具体看,合成途径的选择和工业化生产技术是合成生物学的关键技术。其中,基 于细胞的合成生物学主要依靠细胞或者细菌本身作为底盘细胞或者底盘细菌,打造“生物体”工厂,主要技术包括对生物体工厂的改造,对相应组学和代谢产物的鉴定 和认识等;基于细胞外进行的应用生物酶催化反应的合成途径主要涉及到的技术包 括,细胞生物学,组学分析,生物体大数据分析,化工制造,基因编辑等领域。 在选定合成目标以及合成途径之后,随着产品的规模化生产,要考虑合成效率, 降低成本,降低资源消耗,降低环境等目的。涉及的技术主要包括:发酵工艺、机械 工艺、细胞生物学、基因编辑、工程制造相关领域的基础技术,同时也会涉及一些机 械、力学等相关领域的技术。 综上,合成生物学是一个存在多学科交叉的行业、对技术、成本控制、研发人员 要求高,具有非常强的进入壁垒属性。

5. 合成生物产业发展前景与挑战

5.1. 合成生物学发展趋势展望

5.1.1. 生物底层技术与大数据、信息技术,人工智能合力助推合成生物学快速发展

合成生物三大底层技术分别为:基因测序、基因合成和基因编辑,目前已日趋成 熟。 从基因测序技术进展看,目前已发展出四代技术。第一代测序技术的主要特点是 测序读长可达 1000bp,准确性高达 99.999%,但其测序成本偏高(相对基因组大小), 通量低等方面的缺点,严重影响了其真正大规模的应用;二代测序技术在大幅提高了测 序速度的同时,还大大地降低了测序成本,并且保持了高准确性,以前完成一个人类 基因组的测序需要 3 年时间,而使用二代测序技术则仅仅需要 1 周,但其序列读长方 面比起第一代测序技术则要短很多,大多只有 100bp-150bp;第三代基因测序技术以 PacBio 公司的 SMRT 单分子测序技术为代表。与前两代相比,最大的特点就是单分子测序,测序过程无需进行 PCR 扩增,超长读长,是二代测序技术的 100 倍以上。这种 纳米孔单分子测序仪还有另一大特点,它能够直接读取出甲基化的胞嘧啶,而不必像 二代测序方法那样需要事先对基因组进行 bisulfite 处理;三代技术在 DNA 片段读长 上优于二代设备,但在准确度上较二代差,单样本测序成本居高不下;第四代技术是 以 Oxford Nanopore Technologies 为代表的纳米孔测序技术。与其他测序技术不同的 是,它基于电信号而不是光信号。经历了三个主要的技术革新:一、单分子 DNA 从纳 米孔通过;二、纳米孔上的酶对于测序分子在单核苷酸精度的控制;三、单核苷酸的 测序精度控制。第四代技术的主要特点是:单分子测序,测序读长长(超过 150kb), 测序速度快,测序数据实时监控,机器方便携带等,但其单芯片测序成本还是在几百 美金以上。 总的来说,基因测序技术从第一代发展至第四代,提升基因测序效率的同时,也 降低了基因测序的成本。80 年代,凝胶电泳技术每天只能检测约 10kb 的基因数据, 全基因组测序需要 30 亿美元。如今,基因数据检测量每天可达千亿 kb,而 2016 年左 右人类全基因组测序的成本已经降至 1000 美元,预计未来仍将进一步下降。

从基因合成技术看,初代 DNA 合成技术是基于亚磷酰胺的 DNA 合成法;随着光刻 合成、电化学脱保护合成、喷墨打印的三种芯片式原位合成技术以及超高通量的 DNA 合成技术被开发出来;DNA 合成质量和通量得到有效提升,合成成本快速下降。第四 代酶促合成技术也已进入市场,这种方法可以合成比化学法更长、更复杂的 DNA,无 论有没有 DNA 模板,酶促法都可以工作。 从基因编辑技术进展看,随着第三代 CRISPR/Cas 技术的商业化,相比于 ZFNs 和 TALENs 技术,基因设计难度和构建难度要小很多,成本更低,开发周期更短,靶向修 饰效率更高,同时还具有多靶点编辑以及 RNA 编辑的优势。 综上,随着合成生物学三大底层技术不断进步,加之大数据技术、信息技术的进 步,以及 AI 在元件工程、线路工程、代谢工程、基因组工程、生产过程优化等领域的 辅助作用增强,DBTL 循环加速,合成生物学基础研究成果持续爆发。 从 Web of Science 每年发表的合成生物学领域相关论文数量来看,2000 年,领域内发表的论文数量为 809 篇,2022 年达到了 17456 篇,增长超过 20 倍;从专利情 况看,每年申请的合成生物学相关专利也由 2004 年的 59 项增长到 2022 年 2899 项, 增长了 48 倍。 随着政策利好和行业发展逐步成熟,合成生物学基础研究有望成果倍出,为行业 快速发展奠定基础。

5.1.2. 医药是合成生物未来主要的应用领域

根据 StartUs Insights 的预测,在 2024 年合成生物学领域十大创新趋势中,基 因和细胞治疗占比高达 31%;合成疫苗占比为 12%。两者合计占比达到 43%。

从中国知网 2024 年发表在学术期刊上的文献数量看,以“合成生物”为主题的文 章中,下载次数超过 1000 次的文章共 4 篇,分别为:《近十年天然产物药物的生物合 成研究进展》、《药用植物益生菌促药效成分生物合成的研究进展》、《转录组和代谢组 联合分析揭示大叶黄精皂苷生物合成相关酶基因》、《酵母合成虾青素的研究进展》,其 中 3 篇均为合成生物学在医药领域的研究。

5.1.3. 平台型公司是未来的发展方向

选品和规模化生产对合成生物企业能否做大做强起着至关重要的作用。两者并不 矛盾,传统合成路径的选品未必适合用合成生物路径转化,一方面可能难以实现大规 模生产,另一方面则可能面临成本高企的困境。成果转化效率的高低直接影响着企业 未来的发展。我们认为,只有具备上游研发能力,中试放大能力以及良好的产品渠道 开拓能力的企业,才能够根据需求高效整合全产业链条生产,从而实现规模化,稳定 化产出,达到成本效益的平衡;同时,处于对全链条有了深度理解,企业才能够持续 创新和发展。而这一过程并非一蹴而就,需要硬件,软件,人员,经验,资金相结 合。因此,研发、生产一体化的平台型公司更有望成为未来的发展方向,而高利润、 低产量,对成本敏感低的产品是当下明智的选择。

5.2. 合成生物产业面临的挑战

5.2.1. 全链条技术发展仍处于初级阶段

在以细胞为基础的合成生物学路径中,不仅需要最小化有毒中间产物的积累,同 时还需要在最大化目标产物产量的同时,尽量不影响宿主表型;标准化、规模化生产 仍然是科学家追求的目标,过程中存在不可预见性、不相容性以及合成,测试、生产 过程中高复杂度的挑战;无细胞合成生物体系虽然解决了合成效率,难表达蛋白质合 成,高通量蛋白质筛选,蛋白质后修饰等问题,但仍然存在缺乏低成本且高效的真核 生物无细胞蛋白合成系统(简称 CFPS 系统,全称为:Cell-Free Protein Synthesis system)等挑战。

5.2.2. 存在生物安全和生物安保问题

生物安全是指在新兴生物技术的开发应用过程中,由于忽视、意外、故意导致对 生态环境和人体健康造成风险和伤害;在合成生物学领域,因为研究者的疏忽,导致实验室细菌、病毒逃逸,或对解码和重组这些微生物而开展的技术和知识保存网络的 存储安全,论文发表泄露等问题而带来严重生物安全事故,都属于生物安全问题。无 论这些人工合成的微生物是否对环境和人体健康有害,都有可能跟其他生物发生相互 作用而带来不可预知的后果,从而可能对人类和环境带来健康威胁。 生物安保指的是由于技术知识存在被故意滥用的可能,而迫使人们对其进行一系 列有效的预防和控制措施,侧重应对生物威胁。比如网络攻击,不需要攻击者与合成 材料直接接触,只需要通过篡改遗传密码等行为就可以在科学家不知情的情况下,制 造出有害的危险物质,或者具备攻击性的生化武器。 目前针对合成生物学的法律法规以及监管还存在一定的空白。

6. 全球合成生物产业发展现状

6.1. 全球合成生物市场规模及展望

根据《中国合成生物产业白皮书 2024》,2018 年-2023 年全球合成生物学产业市 场规模从 53 亿美金增长到 171 亿美金,年复合增长率为 26.40%;预计 2028 年,全球 合成生物市场规模将达到 498 亿美金。2023-2028 年,年复合增长率为 24.84%。

根据 nova one advisor 最新数据,2023 年全球合成生物学市场规模为 140.9 亿 美元,预计到 2033 年将达到约 801.7 亿美元, 2023 年至 2033 年的年复合增长率 (CAGR)约为 18.99%。

根据中商产业研究院发布的《2024-2029 年中国合成生物行业前景预测与投资战 略规划分析报告》显示,2021 年全球合成生物市场规模达到 95 亿美元,2023 年约 151 亿美元,中商产业研究院分析师预测,2024 年将达 190 亿美元,2026 年将达到307 亿元。23-26 年的年复合增长率为 26.68%。 综上,2023 年全球合成生物市场规模约在 140 亿-180 亿美金之间,未来 10 年的 年复合增长率预计在 18%-27%之间,全球产业有望保持中高速增长态势。 根据麦肯锡的数据,预计 2030-2040 年,合成生物学每年带来的经济影响将达到 1.8 至 3.6 万亿美元。

6.2. 全球多国出台政策支持合成生物学发展

从全球范围看,各国政府政策频出以促进产业快速发展。2014 年,世界经济合作 与发展组织(OECD)发布《合成生物学政策新议题》,认为合成生物学领域前景广阔, 建议各国政府把握机遇。下文对全球主要国家的合成生物政策进行概述(中国除外)。

美国

美国早在 2006 年便成立合成生物学工程研究中心,自 2019 年开始连续 3 年发布 了《工程生物学:下一代生物经济的研究路线图》、《微生物组工程:下一代生物经济 研究路线图》和《工程生物学与材料科学:跨学科创新研究路线图》等合成生物学相 关领域的研究路线图;2021 年,出台《2021 美国创新与竞争法案》,将合成生物学列 为关键技术重点布局领域之一。2022 年 9 月,启动“国家生物技术和生物制造计 划”,宣布提供 20 多亿美元的资金加速生物技术创新;2023 年 3 月,公布《美国生物 技术和生物制造的明确目标》,提出 5 年内,基于生物质或二氧化碳生产食品级蛋白 质,3 周完成小分子或酶设计,30 天内构建和测量单细胞,3 个月将生物工艺扩大至 商业生产规模;20 年内,用生物基替代品取代 90%以上的塑料,生物制造满足至少 30%的化学品需求,收集和处理 12 亿吨生物质原料,转化 6000 万吨二氧化碳为燃料和 产品等。

英国

英国政府 2012 年通过“合成生物促进增长计划”,向 MRC 分子生物学实验室等 6 个合成生物研究中心投入 7000 万英镑,进一步扩大合成生物的发展规模。英国政 府还通过英国科学院(British Academy)开展进一步投资,包括国防科技实验室、英 国环境部未来农业创新计划、生命科学办公室新型疫苗计划等。此外,“合成生物促进 增长计划”还在英国建立了一批合成生物基础设施。重点合成生物基础设施布里斯托 尔以及爱丁堡的生物经济都在蓬勃发展。2023 年 12 月,英国科学、创新和技术部发 布《国家工程生物学愿景》,提出将投入 20 亿英镑发展工程生物学,推动医药、食品 和环境保护领域的变革。

欧盟

欧盟 2019 年在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中设立目标,2030 年将 生物基产品或可再生原料替代份额增加到 25%。2020 年 3 月 20 日,欧盟生物基产业联盟(BIC)发布《战略创新与研究议程(SIRA 2030)》报告草案,提出“2050 年循环生物社 会”的愿景,即“一个具有竞争力、创新和可持续发展的欧洲,引领向循环型生物经 济的转变,使经济增长与资源枯竭和环境影响脱钩”。为实现“2050 年愿景”中“在 循环生物经济中创造就业和增长”的驱动力,必须加快卓越的和可持续的生物基解决 方案的商业化。大规模实行这些解决方案将激发生物部门的创业精神,将发明者与投 资者联系起来,并通过公共资金杠杆化私人资本投资。大规模的生物基产业将在农 村、沿海和城市地区创造新的就业机会。

德国

德国 2010 年发布《国家研究战略“生物经济 2030”》,提出要在自然材料循环的 基础上建立可持续发展的生物经济;2013 年发布《国家生物经济政策战略》,旨在支 持可持续的生物经济这一结构转型的目标和措施;2020 年发布新《国家生物经济政策 战略》,为开发德国生物经济的全部潜力提供条件,加强其作为生物经济领导者的作 用,同时,联邦政府通过了至 2024 年投入 36 亿欧元的生物经济行动计划,以帮助可 持续资源取代日常产品中的化石原料。

法国

法国 2009 年发布《国家研究与创新战略》,将新兴学科“合成生物学”列为了 “优先挑战”;2010 年,成立合成生物学实验室系统与合成生物学研究所,用以普及 和推动本国合成生物学发展;2011 年成立合成生物学工作组,指出法国可以在该领域 “争取在全球排名第二或第三”。2013 年发布《国家研究战略:法国-欧洲 2020》,推 进系统生物学博士教育与继续教育,培养研究人员;建设系统生物学与合成生物的多 学科中信,开展从物理、数学建模到生物试验的全阶段研发;建设医学测序平台,手 机生物数据,推进生物建模。2018 年发布《法国国家生物生产战略》,向公众推广生 物经济极其产品;2021 年发布《法国健康创新 2030 战略》,目标是支持法国作为欧洲 第一的卫生健康创新国家,该计划将利用未来投资计划等资金,投入 70 亿欧元,通过 资助生物医学研究,三大加速战略等 7 个重点举措来实现目标。

加拿大

加拿大 2020 年发布《加拿大工程生物学白皮书》,在该白皮书中,加拿大本国的 专家们论述强调了合成生物学对于加拿大的重要性。

韩国

韩国 2022 年发布《第五次科技总体规划/国家战略技术培育计划》,提出扩大合成 生物学、数字生物技术等先进生物技术的研究开发,在 12 项关键技术之外,将合成生 物学等列为未来有希望的技术领域,推出“国家生物合成生物学计划”,预期未来 10 年内促进 30%的制造业向生物产业转型。

日本

自 1971 年以来,日本政府在制定科技政策与规划时均生物技术将作为重点推进领 域。一系列政策与规划的实施,促进了日本生物技术产业的创新发展;2001 年,日本 经济产业省启动产业集群计划,促进了一系列生物技术产业园区的快速发展。2002 年,日本出台生物技术产业立国的国家战略,力争将生物技术产业培养成国家支柱产 业。日本《第二期科学技术基本计划(2001-2005)》将生命科学确定为研发的重点领 域之一。日本《第三期科学技术基本计划(2006-2010)》提出了“世界顶级研究基地 形成促进计划”。2007 年,日本发布《创新 25 战略》,实施并将建成多个生物技术世 界顶级国际研究基地。日本《第四期科学技术基本计划(2011-2015)》重点突出将包 含转基因生物技术等在内的技术领域确定为研发方向。日本《第五期科学技术基本计 划(2016-2020)》围绕生物技术等能够创造新价值的核心优势技术,设定了富有挑战 性的中长期发展目标并投入了巨额的资金,有效促进了生物技术基础研究的发展。 2019 年,日本发布《集成创新战略 2019》,并在附件中正式推出《生物战略 2019》, 再次确认生物技术的战略地位,强调“力争通过发挥日本的工业制造优势并融合 IT 技 术,为开拓和扩大市场、解决社会问题及实现可持续发展目标等做贡献”。2020 年, 在《生物战略 2019》的基础之上,日本政府还进一步制定了更为详细的生物战略基本 实施措施,即《生物战略 2020》。在国家层面战略的驱动下,如经济产业省、文部科 学省等日本各政府部门直接提及合成生物学的频率大幅增加,投资和布局主要方向集 中在了:植物高附加值产物生产、药物研发、基因治疗等领域。近日,据日本《产经 新闻》报道,日本政府为实现 2050 年碳中和的目标,拟将“合成生物”技术投入实际 使用。

新加坡

2000 年新加坡就开始成为全球生物技术中心,当时提出“国家生物医学科学战 略”,并在之后加大了投入。据 MTI 称,2006 年至 2015 年间,新加坡政府向生物医学 科学领域投入了约 73 亿新元(55 亿美元);2016 年,又根据一项五年研发支出计划投 入了 40 亿新元(约合 30 亿美元)。新加坡国立研究基金会于 2018 年宣布资助一项国 家合成生物学研发计划。

澳大利亚

2021 年,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)发布《国家合成生物学路 线图》,旨在提升公众对现有国家能力的认识,概述了战略增长机遇,并提出了相关建 议。在过去 3 年中,澳大利亚持续支持合成生物学研发生态系统的建设,共计投入了 4450 万美元的研究资助,同时还建立了研究转化和商业化支持计划。 从产业发展促进架构看,许多国家都成立了合成生物学相关协会,与合成生物学 的专家建立联系,并成立利益集团,促进该领域的互动、合作、教育、技术转让或决策等。例如,德国合成生物学协会(GASB)、美国工程生物学研究联盟(EBRC)、加拿 大合成生物学(SynBio Canada)、法国合成生物学协会(AFBS),新加坡合成生物学联 合会(SINERGY)、欧洲合成生物学协会(EuSynBioS)、澳大利亚合成生物学(SBA), 以及亚洲合成生物学协会(ASBA)、非洲合成生物学论坛(SynBio Africa)、Omic Engine(希腊合成生物学设施)等。 从各国对合成生物学的投资情况看,2016-2020 年,美国对合成生物学的投资近 40 亿美元,中国约 2 亿美元,英国约 1.6 亿美元,法国约 6000 万美元,瑞士约 3500 万美元,而德国对生物技术(包括合成生物学)的投资仅 1000 万美元,但拜耳作为德 国生命科学领域的主要工业巨头之一,在认识到合成生物学等生物技术带来的“生物 革命”的潜力,并发起拜耳飞跃计划。2015 年以来,拜耳总投资超过 10 亿美元来应 对这些挑战。目前,美国在合成生物学领域遥遥领先。

6.3. 全球合成生物企业融资情况一览

从全球生物医药的融资情况看,2023 年,全球共完成医疗健康领域一级市场投资 3076 笔,同比增长 0.62%;累计融资 574 亿美元,融资总额同比下滑 21%。折算成单 笔交易的平均融资额看,2023 年,单笔交易的平均融资额为 1866.06 万美金,而疫情 前的 2018 那年,单笔交易平均融资额为 2105.06 万美金,医药健康领域投资正在经历 资本寒冬。 相比之下,合成生物学从 2014 年 Q3 起,基本每笔风险投资的交易额均稳定地保 持在 500 万美金以上,显著高于 2018 年水平; 2024 年 3 月,SynBioBeta 发布了 《2024 年合成生物学年度投资报告》,报告显示,全球合成生物企业在 2021 年达到融 资高点后,融资额逐年下滑。2023 年全年,合成生物学初创公司合计融资 69 亿美 元,比 2022 年总融资额(100 亿美元)减少了 31 亿美元。整体融资额的下滑主要来 自于融资交易次数的下降。可以看到,在整体融资环境较差的背景下,投资者趋于谨 慎,投资逻辑也从此前对前沿技术的热爱逐步转变为对商业确定性的找寻。

6.4. 全球代表性合成生物学企业及业务一览

6.4.1. 上游代表性上市企业- Twist Bioscience & Codexis

Twist Bioscience

Twist Bioscience 成立于 2013 年,是由 Agilent 前技术高管 Emily Leprous 博 士联合 Complete Genomics 前硬件工程 VP Bill Banyai 等人共同创立。其中,Emily Leproust 博士是高通量合成和 DNA 测序的先驱。2018 年,公司在美国纳斯达克上市。 公司核心技术为二代喷墨打印合成 DNA 技术,主要包括 oligo pool、长链 DNA 两 大服务型业务;公司能够将传统的化学 DNA 合成反应高度微型化,反应体积减少 100 万倍,同时将吞吐量提高 1000 倍,从而能够在单个硅芯片上完整合成 9600 个基因。 从营收看,2021 财年,公司营收为 1.3 亿美金,2022 财年营收为 2.036 亿美金; 2023 财年公司营收达到 2.45 亿美元,同比增长 20%。2024 年 1-3 月,实现营收 7530.2 万美元,同时为订单量 9320 万美元,同比大增 45%。

Codexis

Codexis 公司成立于 2002 年,从老牌基因企业 Maxygen 公司分拆而来,总部位于 美国。Codexis 为蛋白质工程公司,应用其专有 CodeEvolver®技术平台开发应用广泛 的蛋白质,包括用于药品商业化制造的生物催化剂、精细化学品和工业酶、以及作为 生物治疗药物及用于分子诊断的酶。2010 年 4 月,Codexis 于美国纳斯达克上市。 Codexis 的工程酶核心管线包括 CodeEvolver®平台和 ECO Synthesis™技术。 CodeEvolver®平台能够改变酶的性能,为特定应用定制酶,高通量设计、筛选和分析 大量的酶变体库,对每个变体进行测序,并将其序列与性能相关联。一方面,它可以 进行高效的大批量筛选,性能优化所需周期短且幅度大;另一方面,它采用并行筛选 方法来评估酶的特性,确保最终进化出的酶能实现最佳应用性能。 CodeEvolver®技术平台和酶制剂生产经验共同促成了 ECO Synthesis™技术的诞 生,ECO Synthesis™是 Codexis 专有的新型合成平台,该技术的使命是解决小干扰 RNA(siRNA)和反义寡核苷酸(ASO)等治疗性寡核苷酸的生产障碍。它由多种新型酶 驱动,是一个高效合成修饰核酸的系统。 目前,Codexis 正在利用 ECO Synthesis™开发用于大规模生产 RNA 寡核苷酸的疗 法,拓展改变 siRNA 合成模式的路径。通过酶法取代关键的化学工艺,达到催化寡核 苷酸合成的目的。有望颠覆现有的基于亚磷酰胺的工艺,解决寡核苷酸合成的可持续 性和可扩展性难题, 从公司披露的财报数据看,2021 年总营收 1.048 亿美元,大部分增长来自于向辉 瑞销售用于生产新冠药物 PAXLOVID™的专利酶推动的;2022 财年的总收入为 1.386 亿美元,同比增长 32%。除去与 PAXLOVID™相关的酶销售(2022 年和 2021 年分别为 7540 万美元和 3450 万美元),2022 财年的总收入为 6320 万美元,比前一年的 7030 万 美元下降了 10%。2022 年底,公司裁员 18% 后,再次宣布裁员 25%,并表示将调整 战略重点,将资源集中在最有可能在短期内及以后创造重大价值的项目上,优先推进 其酶催化寡核昔酸 (ECO) 合成平台及其药品制造业务并将其商业化。 2023 财年,公司实现收入 7014 万美元,主业重新步入增长轨道。2024 年 1-3 月,公司实现营业收入 1707.30 万美元,同比+31.51%。

6.4.2. 平台型代表性上市企业- Ginkgo Bioworks

Ginkgo Bioworks 由 5 位 IGEM(国际基因工程机器大赛)资深背景的创始人设 立。公司成立于 2008 年, 定位为“生物设计公司”(organism design firm),通过 构建一套可模拟细胞中代谢途径的软件系统,用来设计和预测特定基因修饰会对细胞 代谢途径产生的互动作用,从而为客户提供定制化服务。 2014 年完成 120 万美元种子轮融资;2017 年收购了 DNA 合成与组装先驱 Gen9; 2019 年分别收购 Revolution Medicines 与 Warp Drive Bio 获得了基因组搜索引擎和 定制搜索查询的功能,同时还获得了 Warp Drive Bio 超过 13.5 万个基因组的数据 库;2020 年又收购了 Novogy,获得其改造的产脂酵母菌株资产、将废纸转化为生物燃 料技术的知识产权和数据库等。 通过收购, Ginkgo Bioworks 基本完善了生物制造平台的构建,实现了通过重新 设计代谢途径,按照特定需要合成特定的 DNA 片段,再将这些 DNA 片段插入到酵母的 基因组中的整个流程。小试成功后,Ginkgo 会将这些经过基因改造的工程细胞交付给 客户。

Ginkgo Bioworks 以定制化工程细胞作为公司收入的关键来源,通过两大技术平 台来实现,分别为生物制造厂“Foundry”&代码库 “Codebase”。通过“Codebase” 将商业的问题转化成科学问题,然后运用相应的软件代码对应转化来的科学问题,再 通过软件系统的方式交由“ Foundry”来执行交付和生成的环节。从盈利模式看,主 要有两种商业模式。一种是授权快速原型设计和高通量筛选的软件和硬件工具给其他 公司使用以收取服务费用;另一种是与客户平分研发费用,通常以版税、里程碑付款 或股权的形式。 2021 年 5 月,与 Biogen 合作开发新型基因治疗制造平台,宣布收购真菌平台技 术公司 Dutch DNA Biotech B.V.,9 月,被 Soaring Eagle Acquisition Corp 收购, 并与 Soaring Eagle Acquisition Corp 全资子公司合并后通过 SPAC 方式上市。 2022 年 3 月,宣布收购马萨诸塞州 COVID-19 检测提供商 Project Beacon COVID19 LLC,2022 年 3 月,收购生物工程公司 FGen AG 及其超高通量筛选平台,2022 年 6 月,收购综合代谢物监测平台 Bitome,其开发了 GeniiTAS 代谢组学监测平台的 AI引擎,能够对细胞培养基持续监测,实时阐明细胞代谢状态;2022 年 10 月,收购环 状 RNA 和启动子筛选平台公司 Circularis,收购自适应实验室进化(ALE)平台公司 Altar,与 Merck 合作,将其设计开发的工程酶用作默沙东活性药物成分制造工作中的 生物催化剂,收购拜尔旗下西萨克拉门托农业生物制剂研发基地以及内部发现和领先 优化平台,并整合双方先前的合资企业 Joyn Bio 的研发平台资产,完成对于旗下农业 平台的拓展与整合。

23 年一季度,完成对合成生物学公司 Zymergen 收购,其核心自动化和软件技术 将整合进 Ginkgo Bioworks 的“Foundry”(铸造厂)中,而生物数据资产将拓展到 “Codebase”(代码库)中。2023 年 8 月,与 Google Cloud 达成了为期 5 年的合作协 议,两家公司将结合 Ginkgo 的生物代码库和 Google Cloud 的 Vertex AI 平台,以 ChatGPT 为模子开发新型大型语言模型 (LLM),应用于药物发现和生物安全等领域。 23 年还收购了 StrideBio 的 AAV 衣壳和载体平台资产。 2024 年 2 月,收购 AI 药物设计公司 Reverie Lab 和机器学习基因药物设计企业 Patch Biosciences 以及 CRISPR 先驱张锋创建的基因编辑检测明星企业公司 Proof Diagnostics,旨在提高 Ginkgo 在人工智能药物设计、机器学习基因药物设计和基因 编辑检测方面的平台化能力。 从公司财报披露的数据看,2021 财年,Ginkgo 公司年收入超过 3 亿美元,同比增 长 2 倍;2022 财年,收入达到 3.34 亿美元,但主要来自于新冠相关检测;2023 财年 收入为 2.51 亿美元,同比下降 47%,主要是新冠检测业务收入的减少。2024 年一季 度,实现营业收入 3794.4 万美元,同比下滑 53%,环比增长 9.2%。

6.4.3. 产品型代表性上市企业-Amyris

Amyris 为美国合成生物学公司,成立于 2003 年,创始人为美国加州大学伯克利 分校的化学教授杰·基斯林以及他的 3 位博士生。公司专注于开发可持续的生物合成 产品,包括生物燃料、化学品和医药产品。成立不久后就吸引了最顶尖的硅谷风投机 构,获得了数千万美元的风险资金。公司通过发酵和专有的 Lab-to-Market 运营平 台,将研发分子应用于医药、美容、食品等多个下游领域。迄今为止 Amyris 成功创 造了 13 种可持续成分并将其商业化。2010 年 Amyris 率先实现纳斯达克 IPO,成为全 球首家合成生物学上市企业。 Amyris 以研发产生青蒿酸的酵母菌株起家,在将这一技术转让给赛诺菲之后,公 司将开发重点聚焦于生物燃料 Biofene 法尼烯,但由于实验室到工厂放大环节遇到瓶 颈,该产品在产能快速扩展的同时并没有解决低成本、规模化生产问题。随后, Amyris 将法尼烯下下游延申至高附加值产品,推出角鲨烷。由于生物合成角鲨烷相较 于天然提取物具备成本且能量产的特点, 2012 年,Amyris 开始向化妆品企业供应角 鲨烷原料,截至 2015 年公司在角鲨烷原料的市场份额已经超过 20%。依托角鲨烷原料的生产优势,Amyris 于 2017 年推出首个面向消费者的科学纯净护肤品牌 Biossance, 拓展至终端品牌领域。后续公司不断加大化妆品品牌业务方面的投入,陆续推出彩妆 品牌 Rose Inc、护发品牌 JVN、婴幼儿护肤品牌 Pipette 等品牌,覆盖消费者健康、 美容和保健领域. 由于多元化经营盈利和费用投入不成正比,2022 年 Amyris 全年营收 2.7 亿美 元,同比下滑 21%;2023 年一季度营收 5608.3 万美元,同比下降 2.8%,且该季度的 亏损达到创纪录的 2.02 亿美元,同比上年 1.1 亿的亏损几乎翻倍。2023 年 8 月 9 日,公司表示已根据美国破产法第 11 章申请破产,并计划出售其消费品牌,以改善公 司的流动性状况。

7. 我国合成生物产业发展概述

7.1. 我国合成生物产业发展历程

前文提到,2000 年《自然》(Nature)杂志报道了人工合成基因线路研究成果, 合成生物学的概念被学术界公认并开始受到关注。相比之下,我国合成生物学产业起 步于国际晚了约 7-10 年。 2007 年中国科学院面向 2050 年的“生命起源、生物进化和人造生命”路线图启 动;2008 年中国科学院批准上海生命科学研究院成立合成生物学重点实验室;2010 年 以来,中国在合成生物学领域的顶层战略规划逐步加强,包括大量的学术活动及科技 界与政府管理机构的互动。业内比较有影响力的会议为以下两个:1)香山科学会议。 2008 年该会议首次讨论了合成生物学的背景、进展和展望;2014 年讨论了合成生物学 和中药,2017 年会议为国家设立合成生物学重点专项提供了重要思路。2)2010-2012 年间,中科院与中国工程院、英国皇家学会与英国工程院、美国科学院与美国工程院 共同发起了“三国六院”系列会议,通过三次会议讨论了实现和合成生物学价值所需 的资源、环境和必要条件;梳理了合成生物学的新方法、技术、工具和平台;并探讨 了下一代工具,平台和基础设施及相关政策,使中国合成生物学步入正常发展轨道。

2010 年开始,“973 计划”在生物催化与生物转化研究方向的基础上,启动部署 “合成生物学”专题研究,5 年连续安排了 10 个项目,为中国合成生物学发展奠定了 重要基础。 2018-2019 年,国家启动合成生物学重点专项,专项的主要研究方向和重点研究 任务概括为 4 个方面:基因组人工合成与高版本底盘细胞,人工元器件与基因回路,人 工细胞合成代谢与复杂生物系统,使能技术体系、平台和生物伦理与生物安全评估 等。专项为中国合成生物学研究提供了稳定、持续的经费支持,从“973”到重大专 项,共立项支持了 60 多个重大项目及一批青年项目,促进中国合成生物学基础研究成 果转化。

2009 年-2029 年间,先后建成了成建制重点实验室和研究中心,主要集中在上 海、天津、深圳。1)上海基地。2008 年,上海生命科学研究院成立合成生物学重点 实验室,2011 年,上海交大建设微生物代谢国家重点实验室;2015 年交大联合其他机 构成立了上海合成生物学创新战略联盟。2)天津基地。2018 年,天津大学建设合成 生物学前沿科学中心;2019 年,中科院天津工业生物技术研究所联合有关单位建设国 家合成生物技术创新中心。同年 11 月,科技部发布《科技部关于支持建设国家合成生 物技术创新中心的函》,指出按照战略导向部署重点任务。从国家战略和产业需求出 发,凝练创新中心的领域布局和重点任务,主要聚焦于合成生物关键核心技术和重大 应用方向,重点突破工业酶和核心菌种自主构建和工程化应用的技术瓶颈制约,引领 构建未来生物制造新的技术路径,形成重大关键技术源头供给,为提升我国合成生物 领域企业和产业创新能力提供有力支撑。3)深圳基地。2017 年,中科院批准深圳先进 技术研究院成立合成生物研究所,并牵头组建深圳合成生物产业协会,推动产学研一 体化;2018 年深圳批准建设全国首个合成生物研究重大科技基础设施。同时深圳设施 还参与成立国际合成生物设施联盟,为大科学设施的全球合作提供一种积极的范式。 同年,深圳批准深圳先进院牵头组建深圳市合成生物学创新研究院,与合成生物设施 项目“二位一体”同步建设。2019 年,深圳先进院牵头组建深圳市合成生物学创新研 究院(简称“合成所”),与合成生物设施项目“二位一体”同步建设。合成所在生物 功能分子合成进化、基因线路设计原理、酵母染色体合成、天然产物合成、微生物组 合成等前沿项目上已达到了与国际先进水平并跑的层次,代表性成果刊登于多家顶尖 期刊。

7.2. 2010 年之后我国逐步加强合成生物领域的顶层战略规划

2010 年之后,我国逐步加强合成生物领域的顶层战略规划,密集出台加快合成生 物创新发展的政策文件,打造合成生物产业集群、产业集聚地、产业创新高地等成为 各地政策和布局的焦点。 2016 年公布的《“十三五”国家科技创新规划》以及 2017 年发布的《“十三五” 生物技术创新专项规划》都将合成生物技术列为“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”所需的“发展引领产业变革的颠覆性技术”之一。 2018 年 5 月,科技部发布的《“十三五”生物技术创新专项规划》在提升生物技 术原创性水平,打造生物技术创新平台,强化生物技术产业化三方面提出了具体目 标,并提出要突破的前沿关键技术,包括新一代生物检测技术合成生物技术、纳米生 物技术等。 2020 年 9 月,国家发改委和科技部发布《关于扩大战略性新型产业投资培育壮大 新增长点增长极的指导意见》,提出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,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景 目标纲要》明确将合成生物列为科技前沿领域方向之一。同年,农业农村部印发了 《“十四五”全国农业农村科技发展规划》,提出要突破合成生物技术、构建高效细胞 工厂和人工合成生物体系。研究新型全基因选择模型,建立适合不同动植物物种的全 基因组选择平台。9 月,教育部办公厅印发了《新农科人才培养引导性专业指南》,提 出在生物育种科学领域,通过“个性化、强基础、重创新”全方位育人,着力夯实动 植物种质资源创新、生物进化与驯化、遗传与表观遗传学、基因组学、系统生物学、 合成生物学、育种信息化等现代育种理论基础;同年年底,国家出台《“十四五”医药 工业发展规划》,指出实施绿色生产技术应用示范项目。围绕原料药生产中应用面广的 绿色生产技术,如合成生物技术等,组织实施一批应用示范项目;发改委正式发布 《“十四五”生物经济发展规划》,提出推动生物技术和信息技术融合创新,加快发展 生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业。 2023 年 7 月,农业农村部发布《农业“火花技术”发现、评估与培育实施办法 (暂行)》,将合成生物学领域列入农业“火花技术”,推进高水平农业科技自立自强, 发挥农业科技支撑引领作用,牢固树立科学首创精神,鼓励自由探索,加快建立农业 “火花技术”的发现、评估和培育机制。

2024 年 1 月,工信部等 7 部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》, 提出加快细胞和基因技术、合成生物、生物育种等前沿技术产业化。3 月发布的 《2024 年国务院政府工作报告》指出,要加快发展新质生产力,积极打造生物制造、 商业航天、低空经济等新增长引擎。 2024 年 6 月 21 日,农业农村部在对十四届全国人大二次会议第 5786 号建议的答 复中表示,近年来,农业农村部先后颁发了乙醇梭菌蛋白、甲基荚膜球菌蛋白等新饲 料原料证书,其中乙醇梭菌蛋白已形成年产 2.5 万吨的产能。下一步,将持续优化完 善饲用微生物及其制品安全性评价要求,简化饲用氨基酸、微生物蛋白等相关产品的 评价程序。加快应用合成生物技术研发及相关产品审批上市供应。支持饲用豆粕替代 产品生物制造技术研发创新与示范应用,助力提升养殖业的饲料转化效率,以新质生产力推动饲料养殖行业高质量发展。 预计未来我国的生物制造产业仍有望处于政策红利期。

8. 我国地方层面合成生物产业发展概述

地方层面也高度重视合成生物产业的发展,继 2022 年《“十四五”生物经济发展 规划》多次提及“合成生物”后, 除中国台湾和港澳地区,我国 31 个省份、自治区 和直辖市中,青海和西藏因地处高原地区,并未出台合成生物相关的政策,其他 29 个 省份、自治区和直辖市都纷纷积极出台政策支持合成生物产业发展。 下文就各地方合成生物产业发展情况做简要概述。

8.1. 山东省:合成生物制造产业在全国具有较强竞争力

山东省透明质酸研发、生产技术、规模和市场份额全球领先,产品市场份额占全 球 40%,全国份额 70%以上;功能性糖醇国内市场占有率 70%,国际市场 35%。 2023 年 1 月,山东省在政府工作报告中明确把合成生物产业作为大力培育支持的 创新产业。 2024 年 2 月 2 日,由山东能源研究院和青岛高新区管委合作建设的合成生物产业 技术转化平台项目签约仪式在青岛高新区举行。项目计划总投资 1.2 亿元。依托山东 能源研究院的技术优势和青岛高新区的政策及产业优势,聚焦合成生物技术领域,分 期建设包括发酵中试平台、发酵工艺验证平台、分析测试平台、微生物培养平台、分 离纯化平台、GMP 平台等 6 个公共支撑平台和 1 个个性化项目孵化平台。围绕生物医 药、医疗器械领域,主要进行中国科学院青岛生物能源与过程研究所、山东能源研究 院科技成果中试放大、技术熟化转化及科技创业企业孵化。 2024 年 6 月,生物制造——构建未来产业的绿色引擎”生物制造产业联盟在青岛 西海岸新区成立。目前,青岛已经在研究基础、产业尝试、载体支撑等方面作出积极 探索。

2022 年,济南市印发《关于加快生物医药与大健康产业高质量发展的若干政策措 施》,新增对医美抗衰领域的支持政策。医美抗衰生产企业如有自主创新新产品成功上 市销售的,按每个产品 10 万元的标准给予一次性奖励,同一年度每家企业累计最高可 获得奖励 50 万元。 2023 年 5 月,济南高新区出台《济南高新区生物医药与大健康产业高质量发展三 年行动计划(2023 年—2025 年)》,提出高新区将继续做好生物医药与大健康产业高质 量发展的牵头推进和服务保障工作,重点服务、支持世界透明质酸谷项目一期、基因 细胞药物创研及 CDMO 国际基地等一批带动作用强的大项目,打造优质产业生态,推动 生物医药与大健康产业高质量发展。

2024 年 6 月,济南市十四部门联合印发了《济南市支持创新医药高质量发展若干 措施(2024 年)》。济南是全球最大的透明质酸原料生产基地,以透明质酸为基础现已 形成涵盖原料、医药、化妆品、美妆器械及其他衍生物生产、研发、销售的完整产业 链条。济南正在建设中的“世界透明质酸谷”,占地 2900 亩,规划投资 240 亿元,将 建设以透明质酸产业为核心,以生物医药、医美健康、医疗器械为主要产业发展方 向,集研发创新、终端产品制造与生态康养于一体的产业基地,搭建具有万亿级综合 效益的产业集群。 2024 年 6 月 12 日,威海市合成生物学重点实验室落成。

8.2. 浙江省:杭州发布地级市层面首个合成生物专项政策

2019 年 11 月,浙江省发展改革委、省经信厅、省科技厅发布关于印发浙江省生 物经济发展行动计划(2019-2022 年)的通知。 2023 年 2 月,浙江省发布《浙江省人民政府办公厅关于培育发展未来产业的指导 意见》,提出要优先发展合成生物等 9 个快速成长的未来产业; 2023 年 9 月,杭州市发布《支持合成生物产业高质量发展的若干措施》,这是全 国地级市层面发布的首个合成生物专项政策,明确提出“打造合成生物领域的产业集 群创新高地”。主要目标是集中在底层技术创新支持,促进合成生物产业集群发展,健 全合成生物生态服务体系。

8.3. 广东省:深圳是国内合成生物的重要一极

2017 年 5 月,深圳出台“十大重大科技基础设施建设实施方案”中明确,前瞻谋 划和系统布局一批重大科技基础设施,其中,生命科学领域 4 个,合成生物研究设施 就是其中之一。 2021 年,深圳市光明区推出了全国首个合成生物专项扶持政策,支持合成生物战 略科技力量建设、创新链建设、产业链建设、生态链建设以及合成生物界定等 5 章 25 条,企业也可以申请深圳市合成生物重大专项支持计划以获得支持。深圳市正通过产 业链、创新链、人才链、教育链的“四链”协同模式,集中集约高效利用资源,推动 该市合成生物学研究及合成生物产业走在全国前列、跻身世界一流。 2023 年 3 月,全国首部细胞和基因产业专项立法《深圳经济特区细胞和基因产业 促进条例》正式施行,明确支持企业和科研机构开展基因测序技术、生物信息分析技 术的研究,开发具有核心知识产权的基因测序工具以及配套设备、软件和数据库等; 鼓励企业和科研机构参与制定基因测序、生物信息分析相关的国际标准、国家标准、 行业标准和团体标准。该条例将推动基因测序行业规范化、标准化,给予企业与机构 技术创新动力,助力基因测序行业发展迈入新阶段。

2023 年 5 月,广东省深圳市光明区人民政府印发《深圳市光明区关于支持合成生 物创新链产业链融合发展的若干措施》的通知。 2024 年 4 月 28 日,深圳市合成生物产业私募股权投资基金合伙企业(有限合 伙)(以下简称“合成生物产业基金”)完成工商登记。该基金出资额为 15 亿元,执事 合伙人为深创投红土私募股权投资基金管理(深圳)有限公司,后者由深创投全资持 股。 从出资情况看,合成生物产业基金由深圳市引导基金及深创投作为主要出资方, 认缴比例分别为 40%及 39%。其他出资方还包括光明区引导基金、大鹏新区引导基金等 深圳多个区级引导基金。 公开文件显示,合成生物产业基金,为深圳“20+8”产业基金第一批确认的 4 只 基金中的其一。该基金的存续期不超过 10 年,基金须全部投向合成生物领域,包括其 中的细分领域、上游产业企业以及应用领域内生物集成企业。

深圳是我国合成生物产业发展的龙头城市。通过国内首个合成生物制造产业领域 专项扶持政策、建设合成生物研究所、打造 15 亿元合成生物私募基金等方式,吸引近 三年内,国内新成立的合成生物企业有 40%落户深圳,其中近 80%的企业又集中在深圳 西北部的光明区。截至 2024 年 4 月,光明区内合成生物企业总量已达到 104 家,总估 值约 300 亿元。 2024 年 7 月 14 日,国家生物制造产业创新中心(简称“国创中心”)在深圳光明 区启动建设,建成后该中心将成为我国生物制造领域首个国家级产业创新平台。

8.4. 河北省:全国首个发布生物制造产业发展蓝皮书的省份

2021 年,河北省发展改革委组织编制、印发了《河北省战略性新兴产业发展“十 四五”规划》,提出加快生物产业创新发展步伐,发展壮大生物医药、现代中药、生物 医学工程、生物农业、生物制造等产业,增强生物安全保障能力。 2022 年省长主持召开省政府常务会议,会议审议了《河北省“十四五”生物经济 发展规划》,强调要充分认识发展生物经济的重大意义,深入研究生物经济的含义、范 畴和指标体系,做强做优河北生物医药产业,发展壮大生物农业和生物制造产业,加 快培育生物能源、生物环保和生物信息产业,积极布局生物经济产业链,加强创新平 台建设,促进生物经济规模化、高端化、市场化发展。 2022 年,河北省 119 家生物制造规上企业实现营业收入 1090.9 亿元。石家庄国 家生物产业基地向高端化聚集化发展,2022 年生物医药产业园区综合竞争力全国排名 跃升至第 8 位。

2023 年 4 月,河北省发布《河北省支持北戴河生命健康产业创新示范区发展若干 政策措施》,支持合成生物、功能性食品、生物医药等重大产业和重大项目、重大科研 基础设施在示范区布局。 2023 年 5 月 18 日发布《河北省支持生物制造产业发展若干措施》,从壮大市场主 体,鼓励技术创新,推动市场应用,打造产业生态,聚焦发展要素,强化组织保障几 方面出发,给予资金和政策的支持。 2023 年 7 月,华北制药成立 70 周年庆祝大会暨河北省生物制造产业发展论坛在 石家庄召开。会上,《河北省生物制造产业发展蓝皮书》正式发布,这是全国首部生物 制造产业发展蓝皮书。蓝皮书由河北省工信厅主导,河北省医药行业协会、河北省生物制造产业联盟、河北省科学院生物研究所、河北科技大学、华北制药集团有限责任 公司共同编撰。蓝皮书围绕顶层设计、科技创新、前沿领域布局及产业支撑体系等, 提出了加快推进河北省生物制造产业发展的对策和建议。会上,华北制药分别与台州 启臻合成生物研究院、安徽华恒生物科技股份有限公司、中科院天津工业生物技术研 究所、天津国家合成生物技术创新中心和河北省科学院生物研究所、石家庄高新区管 委会签订合作意向或基地共建意向书,将在生物医药、合成生物学、生物发酵等领域 展开深度合作。 2023 年 11 月,中国生物制造产业发展大会在石家庄举行。河北代表性合成生物 企业,河北首钢朗泽新能源科技有限公司执行董事、总经理宋庆坤以“生物智造乘势 而起,颠覆传统引领未来”为主题作发言,并表示“生物经济热点正在形成”。

河北首钢朗泽新能源科技有限公司(以下简称“河北首朗”)是首钢集团控股的高 新技术企业、国家级专精特新“小巨人”和生物制造新兴企业,是首个运用气体连续 发酵技术实现生物固碳产品规模化生产的企业。公司通过持续不断的科技创新,首先 让菌种适应工业气体环境、提高发酵转化率和稳定性,在中试平台打通全系统工艺流 程。2018 年 5 月,全球首套钢铁工业尾气生物发酵制燃料乙醇项目正式投产,成功实 现了气体连续发酵集成技术的产业化、规模化应用,完成了从“0”到“1”的突破。 此后一批产业化项目在宁夏、贵州等地推广复制。近几年河北首朗相继在河北、宁 夏、贵州落地四个产业化项目,实现从“1 到 n”的复制,形成年产生物乙醇 21 万 吨、饲料蛋白 2.5 万吨的产能规模。 2024 年 6 月,位于石家庄高新区的河北威远生物化工有限公司的“L-草铵膦产业 化”项目核心技术,通过由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,获得鉴 定委员会高度认可,项目通过生物催化的方式,成功将草铵膦外消旋体(D,L-草铵 膦)转化为精草铵膦(L-草铵膦),实现了生物合成方向新突破,项目在绿色制造领域 取得突破性进展,是化学合成与生物合成结合的典范。

8.5. 湖北省:合成生物协同创新生态正在形成

湖北是公认的中国生物农药的摇篮,先后孵化出了康欣生物、武汉科诺等国内生物农药头雁企业,有 4 家企业进入全国生物农药企业 100 强,生物农药产量占全国的 25%。截至 2024 年 6 月 12 日,根据经济日报新闻报道,位于省会武汉高新区的光谷生 物城已聚集各类生物企业 3000 余家,其中百亿级龙头企业 3 家、“四上”企业 350 余 家、本土上市公司 7 家、高新技术企业 484 家,形成了从科学、技术到产品、商品的 产业发展体系。 2023 年 4 月,湖北省合成生物学学会成立,旨在推进湖北省合成生物学科技创新 占据国家第一梯队,服务合成生物制造产业高质量发展。 2023 年 6 月,湖北省全省首个合成生物产业园在宜昌建成,主要发展生物发酵制 品、生物基可降解材料等产业,力争到 2035 年培育形成 500 亿元产业集群。 2024 年 5 月 14 日,湖北省合成生物产业技术创新联合体在宜昌签署战略合作协 议,标志着湖北省合成生物产业技术创新联合体建设正式启动,对宜昌打造中国“微 生物第一城”,成为长江中上游乃至全国生物医药创新与制造产业地标具有重要意义。

湖北省合成生物产业技术创新联合体由安琪酵母股份有限公司牵头,联合湖北大 学等 4 家高校、嘉必优生物技术(武汉)股份有限公司等 7 家企业共同组建。聚焦合 成生物,围绕生物医药、生物化工、生物食品、生物材料、生物农业等领域,整合聚 集创新联合体的技术、人才、项目、资金、设备等创新资源,开展多模式、多领域的 合作,攻克制约产业发展的共性、关键、核心技术难题,形成协同创新生态大格局, 推动全产业链共同提升;联合体成立后,将集中攻关解决湖北省合成生物产业关键核 心技术的短板问题,将以市场化运行机制,重点发展生物基材料、医药中间体、生物 质糖等产品及应用技术,并推进合成生物领域标准制定,推动合成生物产业发明专利 布局。 2024 年 5 月 16 日,湖北省人民政府办公厅发布关于加快培育新质生产力推动高 质量发展的实施意见。意见指出,实施合成生物引领工程,加快突破多酶催化、菌种 选育、发酵工艺放大等关键技术。实施基因和细胞治疗策源工程,加强基因编辑、免 疫治疗、生物育种等技术和产品开发。 2024 年 6 月 7 日,湖北省人民政府印发《湖北省加快未来产业发展实施方案 (2024—2026 年)》的通知。提出强化未来产业基础研究,加大未来产业技术创新支 持力度,支持湖北实验室、重大科技基础设施等重大创新平台和高水平研究型大学、 科技领军企业加强未来产业基础研究和应用基础研究,供给更多“从 0 到 1”的原创 性、颠覆性技术。实施合成生物创新引领工程等重点工程。加快推进关键核心技术攻 关,突破一批原创性引领性成果。

2024 年 6 月 13 日,位于省会武汉的光谷生物城生物创新园二期项目全部完工并 通过验收,包括研发楼、宿舍楼、厂房等配套设施,将专注于细胞与基因治疗等前沿 科技领域。推动生物健康产业的除持续引进和培育企业外,光谷生物城还建设专业孵化器及加速器,推动一批行政审批及服务机构落地;同时依托龙头企业,打造生物医 药、体外诊断试剂、医疗器械研发及生产等一批公共服务平台;整合武汉大学、华中 科技大学等多家高校院所资源,共建武汉生物技术研究院;引进同济医院、省人民医 院等三甲医院建设光谷院区,打通生物医药产业链的最后一环。创新发展。 2024 年 6 月 18 日,合成生物技术—中国类器官与器官芯片产业高峰论坛暨光谷 生物城招商引资大会在光谷举行,成立光谷类器官与器官芯片产业创新联盟,项目签 约总额达 76.9 亿元。该产业联盟是由类器官与器官芯片行业重点知名企业——武汉骆 华生物联合武汉生物样本库公司、人福研究院、友芝友生物、滨会生物、华中科技大 学同济医院等机构共同成立,旨在整合行业上下游资源,推动产业链上下游协同创 新,促进光谷类器官与器官芯片产业发展和临床应用。产业创新联盟在当日还首次发 布了 iPSC 脑类器官培养试剂盒、iPSC 肝类器官培养试剂盒、多器官芯片智能化培养 观测系统、高通量器官芯片等多款创新产品,进一步为园区新药临床前研究提供关键 模型和创新平台支撑,提高新药临床转化和上市成功率。

8.6. 江苏省:依托南京、无锡、常州全速抢滩合成生物产业

2023 年 11 月,江苏省发布《关于江苏省政府加快培育发展未来产业的指导意 见》,提出加快培育合成生物等 10 个成长型未来产业等。合成生物领域,加速 DNA/RNA 底层技术突破验证和转化扩容,积极发展基于生物信息学和机器学习的 DNA/RNA 自动合成系统,超前布局定量合成、蛋白质设计、细胞设计、高通量筛选等 前沿技术,推动合成生物技术在农业、食品、材料等领域的颠覆性创新与工程化应 用。

南京

2021 年,南京市正式印发实施《生物经济发展三年行动计划(2021-2023 年)》, 行动计划主要目标是:到 2023 年,生物经济成为全市新的经济增长点,产业规模达到 4000 亿元,重点打造“生物科技创新中心、生物医药产业高地、生物制造应用平台、 生物农业转化基地”四大功能区,建设成为全国领先的生物经济先锋城市。 2024 年 6 月 18 日下午,隶属三胞集团旗下南京新百大健康产业的丹瑞生物、 齐鲁干细胞、安康通落地江北新区签约仪式在生物医药谷举行。

无锡

2024 年 1 月底,无锡首个未来产业园——总投资 6.6 亿元的无锡合成生物产业园 在无锡高新区揭牌开工。同时,与江南大学陈坚院士团队合作的“新合新”合成生物 研发中心项目签约,将为该园区“定向”提供技术支撑。 2024 年 2 月,无锡市出台《关于加快推动生物医药产业高质量发展的若干政策意 见》。《意见》提出,支持合成生物学等关键核心技术攻关,择优给予单个项目最高500 万元研发资助;聚焦合成生物技术在生物医药、先进材料、消费品、能源和环保 五大领域的应用,推动生物制造技术研发;支持在无锡建设合成生物技术研究中心, 在合成生物学等领域建设一批高水平、国际化的生物医药重大创新平台。 2024 年 2 月,无锡锡山合成生物产业园揭牌成立。目前园区 9 栋厂房已全面封 顶,总投资预计达 10 亿元的康码生物第四代 GLP-1 和新型甜蛋白(代糖)产品研发与 产业化项目签约,并计划入驻园区。 2024 年 3 月 15 日,基于下一代分子诊断技术的合成生物学应用平台签约落户惠 山,平台合作项目投资 1 亿元;此前,绿叶诊断生态圈大会暨合成生物产业发展论坛 在经开区举办,现场设立 Espace 合成生物垂直孵化器及合成生物专项基金,通过金融 赋能建圈强链。

2024 年 6 月 6 日,无锡合成生物学和生物制造研究中心在锡山揭牌成立,同日, 无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所与安捷伦科技共建“生物制造与组学技术联 合实验室”签约落地。 “细胞基因和合成生物”是锡山 3 个主导型未来产业之一,通过校地深化合作、 建设高能级平台、龙头企业加盟,锡山正抢滩合成生物新赛道,加快培育未来产业。 作为南京大学和无锡在合成生物方面的首个合作平台,无锡合成生物学和生物制 造研究中心由锡东新城商务区管委会、无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所、南 京大学化学和生物医药创新研究院三方合作共建,并由郭子建院士领衔。研究中心主 要围绕合成基因组学、生物基涂层材料、生物聚合物材料、非碳生物基材料生物制 造、其他生物制造类开展研发、成果转化和产业服务。目前研究中心已开展多项产业 化研究,包括新一代 DNA 生物合成技术、多聚磷酸盐生物医用材料开发等,2 个项目 正在进行公司注册,将落地锡东新城商务区。 2024 年,无锡还将制定施行《无锡市合成生物产业发展三年行动计划(2024— 2026)》,为合成生物产业提供更加精准的支持政策和更具针对性的指引。

常州:合成生物产业加速发展

江苏常州基于过往积累的深厚制造业基础以及完备的产业体系,正在全速抢占合 成生物产业发展新风口。动脉网数据显示,截至 2024 年 6 月 19 日, 常州合成生物领 域主要企业有 72 家,包括创健医疗、药物研究所、常茂生物、康润生物、三高生物等 知名合成生物学企业,2023 年主营收入达到 97.38 亿元。目前已重点建设 3 大产业 园、6 家创新平台,在建项目 21 个、总投资超 100 亿元。 2023 年 8 月,常州市成立合成生物创新发展专班,围绕抢抓合成生物产业新一轮 发展机遇紧密部署;并出台了《关于推进合成生物产业高质量发展的实施意见》及 《常州市关于支持合成生物产业高质量发展的若干措施》等政策文件(下文简称“实施意见”和“若干措施”),从创新链、产业链、人才链、资金链等多方面进行了鼓励 布局,全力打造合成生物产业引领区域发展的新引擎。

金坛:平台支撑—科学研究—产业孵化—人才引育”,四环联动的合成 生物产学研基地加快形成

2022 年 7 月,常州市政府金坛区与深圳华大生命科学研究院携手共建华大工程生 物学长荡湖研究所,该研究所地处“两湖”创新区,是华大集团在长三角落户的首个 专业研发机构,研究所立足重大生命科技和生物医药产业前沿,聚焦合成生物共性关 键技术与装备研制,致力于建设国内具有影响力的合成生物学创新中心,带动酶制 剂、天然产物、生物基化学品、生物医药产品等生物技术产业链延伸发展,促进科技 与金融资本的深度融合,形成完善的合成生物技术创新生态。同期,华大松禾金坛创 投基金项目签约,该基金项目依托华大和松禾为其提供资金支持和产业链等全方位创 业服务,预计被投企业将会有 1 亿元以上短期资金投资于金坛区中,长期带动 5 亿元 以上规模投资。此外,同步签约的项目还有擎科生物合成生物学产业基地项目,项目 达产后,将建设中国最大的基因及寡核苷酸合成基地、基因细胞治疗及核酸药物治疗 基地、合成生物医药制造基地三大功能板块。 2023 年 9 月 26 日,金坛合成生物产业园正式启动。产业园总规划用地面积约 1100 亩,充分发挥华大基因等龙头企业的支撑引领,设立生物医药孵化器和配套创投 基金,促进科技和金融资本的深度融合,聚集合成生物学上下游产业链企业,形成完 善的合成生物技术创新生态,加快形成新质生产力。根据常州日报报道,2023 年 1—8 月,金坛共签约引进产业项目 93 个,协议投资总额 259 亿元,其中超 10 亿元或 1 亿 美元项目 11 个;引进外资项目 8 个,协议投资总额 1.43 亿美元,中德(常州)创新 产业园落户德语区企业已达 57 家。

合成生物平台支持正在完善。2024 年 3 月 8 日,江苏省合成生物标准化技术委员 会获批,这是全国获批的首个合成生物标准委员会,也是我国首次系统化通过标委会 形式开展的合成生物标准体系建设。 2024 年 3 月 15 日,由我国主导制定的国际标准《生物技术 核酸合成第 2 部分: 合成基因片段、基因和基因组的生产和质量控制要求(ISO 20688-2:2024 Biotechnology Nucleic acid synthesis Part 2: Requirements for the production and quality control of synthesized gene fragments, genes, and genomes)》由国际标准化组织正式发布,这是合成生物学(技术)领域首个国际标 准。该国际标准由中国计量科学研究院牵头,华大工程生物学长荡湖研究所等单位共 同完成。标准规定了合成双链 DNA 的生产和质量控制要求,描述了合成基因片段、合 成基因和合成基因组的质量管理、资源管理、生物安全、生产质量控制、产品质量和 交付产品规格的要求。

截至 2024 年 4 月,长荡湖研究所所长沈玥已带领团队开发了具备自主知识产权的 高通量芯片 DNA 合成设备,编制国内首部 DNA 存储行研报告《DNA 存储蓝皮书》。总投 资超 3.2 亿元,通量可达百亿碱基/年,国际领先、国内最大的高通量合成平台已在金 坛建成。 除此之外,沈玥团队已成功开发出包括超纯引物、高通量基因合成、深度饱和突 变文库、高效捕获探针等多种定制化合成服务,可为分子诊断、精准医疗、农业育 种、生物智造等领域提供广泛的原料和工具支撑。

薛家国家高新区:打造国内知名的长三角“合成生物港”

2023 年 10 月 10 日,位于常州国家高新区的长三角合成生物产业创新园正式开 园;以南京师范大学常州合成生物学产业研究院为产业孵化平台,瞄准生物发酵与药 物合成、未来合成食品与农业、医疗美容合成生物三大产业,加快构建合成生物 “政、产、学、研、金、服、用”经济发展新模式,构筑从产业前沿关键技术创新、 成果孵化转化、绿色产业示范的创新链条,实现高层次创新创业人才的集聚,推动合 成生物学产业发展,打造千亿产业。打造国内知名的长三角“合成生物港”。 同期,长三角合成生物产业创新园成立 20 亿元的合成生物产业专项基金和 2 亿 元的园区发展基金。

“武进创新”助推合成生物产业发展

2020 年,常州西太湖细胞治疗前沿技术研究院揭牌,主要任务有 3 个,一是建立 细胞疗法共性技术体系,开展高标准共性技术服务;二是开展细胞治疗领域颠覆性技 术的研发与突破,解决“卡脖子”技术对细胞治疗产业链的制约;三是打通“科学家企业家-政府监管部门”通道,共同推出中国自主的细胞治疗行业规范和技术指导原 则。 2015 年,中以常州创新园揭牌。依凭国际创新资源优势,在平台、科研机构、企 业等多维度发力,构建合成生物全产业链。 2023 年 10 月 30 日,常州西太湖合成生物创新产业园正式揭牌。园区内集聚了蛋 白质药物基地(普罗吉)、细胞研究院、伯仪合成生物、益生菌多糖产业化项目、细胞 实验室系统和制剂生产系统项目、生物材料项目等一批合成生物项目和平台,涉及重 组人源化胶原蛋白、生物微群、人血白蛋白等领域,合成生物产业初具雏形。 园区揭牌仪式上,西太湖合成生物产业天使投资基金成立。深创投、松禾资本、 金雨茂物、望溪资本、为来资本与武进国经集团、伟驰集团共同发起成立西太湖合成 生物产业投资联盟,以资本赋能产业发展,打通合成生物前沿技术研究、科技成果转 化、产业创新发展全链条。

2024 年 3 月 8 日,江苏省市场监督管理局正式发文批复成立江苏省合成生物标准 化技术委员会,华大工程生物学长荡湖研究所和南京师范大学常州合成生物学产业研 究院有限公司为秘书处联合承担单位,秘书处设在华大工程生物学长荡湖研究所。由 华大长荡湖研究所所长沈玥参与,我国主导制定 的合成生物学(技术)领域首个国际 标准正式发布。 2024 年 5 月 18 日,常州举办 2024“顶尖科学家江苏行”暨长三角合成生物创新 创业大赛,在大赛上世界顶尖科学家协会主席、诺贝尔化学奖得主罗杰·科恩伯格出 席活动并作主旨报告。通过赛事搭建,常州高新区管委会与世界顶尖科学家协会就共 建“江苏常州中心”进行签约;与中国生物技术发展中心就合成生物技术进行战略合 作签约。 2024 年 6 月 4 日,江苏省“三走进”公益服务行活动走进常州,活动以“合物有 道 新质闪耀”为主题,围绕常州市合成生物产业发展和企业技术创新需求,安排了专 题公益辅导。活动邀请了市工信局专业人士和华大工程生物学长荡湖研究所、南京师 范大学常州合成生物学产业研究院相关负责人现场授课,就“合成生物的政策导向与 常州合成生物产业发展”“合成生物技术与中小企业科研创新路径指导”“开启万亿之 城新赛道”等内容进行分享和探讨,为科技型企业发展答疑解惑。

8.7. 上海市:打造一核两翼的合成生物产业空间布局

2023 年 9 月 25 日,为加快推进上海合成生物技术创新与产业化应用,上海发布 《上海市加快合成生物创新策源—打造高端生物制造产业集群行动方案(2023-2025 年)》,总体目标为到 2025 年,涌现若干项具有国际影响力的合成生物领域科研成果、一批领先企业和高端人才,构建基础研发领先、创新转化活跃、产业主体蓬勃发展和 产业生态健全完备的新发展格局。到 2030 年,建设合成生物全球创新策源高地、国际 成果转化高地和国际高端智造高地,基本建成具有全球影响力的高端生物制造产业集 群。 发展重点集中在以下几个方面。1)基础层聚焦创新引领突破;2)平台层运用工 具赋能转化;3)应用层强化产业转型。提出了提升基础设施和实验室能级、组建新型 研发机构、加强基础与应用研究等九项重点任务。保障措施包括:1)强化多元化资金 保障;2)探索监管政策创新;3)加强新技术新产品示范应用;4)加大多层次人才引 培力度;5)建立专业化服务矩阵;6)组建产业高端智库。区域分布上,以浦东创新 突破为核心,以金山和宝山为制造承载两翼,打造“一核两翼”的合成生物产业空间 布局。

8.8. 北京市:依托昌平进军合成生物产业

昌平区是北京国际科技创新中心建设的重要承载区,依托未来科学城,加速布局 合成生物制药产业。 2021 年,昌平区引进飞镖加速器,将重资产的生物医药研发投入变成轻资产的运 营模式,为生物医药研发团队提供一流的实验室、专业精细的运营管理和驻场 CRO 研 发技术服务。同时企业整合前沿研发资源,广泛汇聚跨国企业、国内外知名药企、高 校科研院所及医疗机构等海内外创新要素,通过推动技术革新、商业模式创新和市场 拓展,实现了从“共享空间”到“共享科技”的服务模式转变,为企业发展提供一站 式科学研发解决方案,助力初创企业快速发展。 2023 年 11 月,昌平区编制发布《昌平生物制造产业发展行动计划》。计划提出, 围绕北京“高精尖”产业方向和昌平区域产业定位,重点布局生物医药及美丽经济、 农业及食品、环保、能源、新材料“五大领域”,聚焦研发转化、高端制造、企业总部 “三大环节”,构建“八个一”产业支撑体系,即打造一个产业集聚区,组建一个国家 创新中心,出台一批产业支持政策,聚集一批优质高效企业,搭建一批关键共性平 台,设立一批产业发展基金,汇集一批产业骨干人才,支持一批有效应用场景,努力 打造北京市合成生物制造产业发展的“样板间”。

8.9. 天津市:以合成生物为抓手之一推动制造业高质量升级

天津是合成生物学研究的重要前沿阵地,拥有南开大学、天津大学、中科院工业 生物技术研究所等一大批高校、科研机构和头部企业集聚,具有良好的研究基础和发 展前景。 2021 年 8 月,天津市人民政府办公厅关于印发天津市科技创新“十四五”规划的 通知。通知指出着力推进合成生物关键技术攻关,重点发展新一代 DNA 合成、基因编 辑、蛋白质元件人工设计、基因线路设计、数字细胞建模与模拟、底盘细胞设计优 化、人工基因组合成与组装等技术研究。设计构建高值化合物、天然产物等的生物合 成途径,重点支持基于合成生物技术的生物传感与环境修复、二氧化碳生物利用、重大疾病诊断治疗、DNA 信息存储等技术开发。同年 11 月,天津市工信局发布《关于印 发天津市生物医药产业发展“十四五”专项规划的通知》。通知指出,重点聚焦合成生 物等六大方向,围绕合成生物、现代中医药、细胞生态三个领域,全力打造海河实验 室,将海河实验室建成引领天津市生物医药产业发展的重要源头、产业资源共享的开 放平台以及体制机制创新试验平台。加快建设京津冀技术协同创新中心生物医药工程 实验室,推进国家合成生物技术创新中心建设。

8.10. 黑龙江省: 依托生物资源,大力发展生物经济

2016 年,《黑龙江省培育和发展新兴产业三年实施方案》发布,提出实施生物基材 料替代工程。培育引进骨干企业,依托秸秆、生物废弃物等多种生物质原料资源,实 施生物基日用塑料制品、包装、制造、纺织、农用地膜、医用等相关领域生物基材料 及制品示范项目。 2022 年 3 月 22 日,黑龙江省出台了《黑龙江省“十四五”生物经济发展规划》。 “规划”提出,要开展合成生物学技术革命性创新,突破生物核心菌种计算设计、基 因合成、高通量筛选等关键技术,构建重大人工生物体系,推动其在创新药物开发、 生物育种、环境保护、能源供应和生物基材料开发等领域应用。开展工业酶创制、生 物制造工业菌种构建、生物基材料等领域前沿技术研发。开展基因精准检测技术攻 坚。利用单细胞测序及人工智能、生物信息分析等技术,研究创新药作用分子机制, 开展与细胞凋亡和耐药相关蛋白及关键致病基因的表达、基因及蛋白组学测定和药物 敏感度分级研究。开展计算生物学衍生技术革新。运用高通量测序、纳米操作、生物 芯片等技术,构建多维度算法和模型,基于蛋白质功能及相互作用、化合物性质和基 因点位等预测,加速 AI 制药、疾病研究、生物育种等领域的发展。

8.11. 辽宁省:依托沈阳布局合成生物前沿技术

2020 年 1 月,《辽宁省“十四五”科技创新规划及中长期 2021-2035 年科技发展 规划项目指南》印发。划中提及需围绕合成生物学等技术做好“十四五”及中长期发 展的战略研究和科技发展规划。 2024 年 6 月 19 日,辽宁日报报道,沈阳通过构造“1+2+3+N”产业体系,打造千 亿级生物医药产业集群,其中“1”为包括合成生物在内的前沿生物技术及应用。 构建“一核两翼多组团”空间发展格局。支持浑南科技城打造新型研发机构、创 新企业云集的“产业创新之芯”;支持铁西经济技术开发区集中发展抗体、重组蛋白、 高端化学制剂等,浑南高新技术开发区集中发展疫苗、眼药、细胞治疗、高端医学影 像设备等;鼓励沈北新区、大东区、新民市建设综合性生命健康产业集聚区、前沿生 物技术和高端医疗器械孵化转化产业集聚区、中药现代化创新智造产业集聚区,形成 差异化、专业化、特色化产业组团。 为打通研发、临床、平台、企业、集群、人才等关键环节,沈阳市制定出台 18 条 配套支持政策,包括对新获批国家临床医学研究中心给予最高 500 万元资助;支持重 大疾病临床医学研究,每项给予最高 50 万元补助;支持引进重大创新资源,采取“一 事一议”方式给予支持。支持企业引育高端人才,在人才项目中设立生物医药领域, 向产业集群重点企业倾斜。

8.12. 内蒙古自治区:依托托克托县生物发酵先天优势打造重要生物制造 产业基地

2021 年 9 月,内蒙古自治区人民政府办公厅关于印发自治区“十四五”科技创新 规划的通知,通知指出要围绕医药、化工、农牧业等产业发展和生物安全的重大科技 需求,利用生物技术开展关键技术研究与转化应用,强化生物安全科技创新支撑。

呼和浩特托克托县在合成生物领域走在了内蒙古前列。为了支持生物发酵产业发 展,托克托县制定了《国家生物发酵产业绿色制造基地与合成生物产业示范基地建设 扶持政策》,实施了“六降一补优环境”政策措施,推动生物医药企业用电、用汽、污 水处理等要素成本持续降低,为企业发展创造了“蒸汽+电价+绿证+污水处理”的竞争 优势。用电方面,按照实际电价和平均电价超过 0.39 元/度的部分进行补差;用汽方 面,将蒸汽价格降到 100 元/吨;污水处理方面,按照每吨污水处理费 5 元的标准奖 补。托克托县还及时兑现生物医药产业扶持政策,为符合兑现条件的生物医药企业进 行资金奖补。截至 2024 年第一季度,共兑现各类奖补资金 1692 万元,惠企政策陆续 推进,切实为新项目建设和企业投产达效创造更加优质的发展化境。

8.13. 山西省:合成生物产业生态园区将步入项目投产期,聚集生物基新 材料

2020 年 10 月,合成生物龙头企业上海凯赛生物技术股份有限公司与山西转型综 合改革示范区签署项目合作协议:山西合成生物产业生态园区开工建设,一期投资约 450 亿元,二期投资约 350 亿元,预计建成投产后年产值达千亿以上。该园区是迄今 全球最大的合成生物产业园区。园区规划围绕“上游:系列生物基聚酰胺及关键单体 ——中游:民用丝、短纤、工业丝、特种尼龙、连续纤维复合材料——下游:纺织、成衣、复合材料制品加工”等产业链条建设。 2021 年 5 月,山西省人民政府印发“十四五”14 个战略性新兴产业规划。提出以 高端化、规模化、全链条发展为方向,依托生物质资源和煤化工原料基础,以产业化 技术突破和规模化应用带动生物基新材料产业量质齐升。开展合成生物学基础研究和 生物基高分子新型材料、仿生材料等应用技术开发,加速合成生物产业生态园区、生 物降解聚酯等重点项目建设,重点发展生物基聚酰胺、生物降解聚酯、生物碳纤维复 合材料等产品,推动人源化胶原蛋白产业化,加快产品在环保、医疗、纺织、工程塑 料等领域的推广应用。重点构建玉米加工—戊二胺—生物基聚酰胺—工业丝、民用 丝,烷烃—长链二元酸—长链聚酰胺—特种尼龙,植物秸秆—木质素—生物树脂—生 物碳纤维复合材料,农林废弃物—纤维素—乳酸—聚乳酸—生物降解塑料等特色产业 链,形成生物基化学品、生物环保材料、生物医用材料 3 个产业集群,打造国内重要 的生物基新材料产业基地.发展目标为,到 2025 年,建成合成生物产业国家级研发制 造基地。

8.14. 四川省:成都打造具有前沿特征“BT+IT”生物经济创新区

2024 年 6 月,首批 11 家四川省中试研发平台组建。其中包括:四川省微生物合 成与生物制造中试研发平台。中试研发平台是以高校、院所或企业科研平台为依托, 为科技成果进行概念验证、中间试验(包括工艺流程优化、工程样机开发、中小批量 试制生产、样品试验检测等)的科研开发实体。 同期,中共四川省委发布《关于以发展新质生产力为中药着力点扎实推进高质量 发展的决定》,指出实施生物制造重大科技专项。加强合成生物学、生物技术与信息技 术融合等前沿生物技术研究,突破生物检测与治疗、核医学、脑机接口、生物育种、 生物智能发酵、特色生物资源可持续利用、生物材料等共性关键技术,创制一批创新 药物、高端医疗器械、生物基化学品、农业新品种等。 6 月 11 日,经济和信息化厅研究制定了《四川省产业新赛道重点领域指南(2024 年版)》,生物技术是其 2024 年产业新赛道征集方向之一。

8.15. 重庆市:布局食品,农业,能源等生物制造领域

2022 年 7 月 9 日-10 日,生物化工助力“双碳”目标高峰论坛暨第一届中国西部 合成生物制造国际前沿研讨会在重庆举行。中国工程院院士郑裕国等来自二十多个国 家、400 多名专家和业界代表线上线下参会,围绕生物化工和合成生物学领域颠覆性 技术、产业发展现状和未来趋势展开深入探讨。 2023 年 9 月,重庆印发《深入推进新时代新征程新重庆制造业高质量发展行动方 案(2023—2027 年)》。方案指出要培育壮大生物制造等“新星”产业集群。在生物制 造领域。研究化工原料和过程的生物技术替代路径,加快可降解高分子材料、生物农 药等生物化工产品发展。加强食品合成生物工程技术、食品生物高效转化技术等生物 食品技术研发,抢占新型食物系统发展高地。做好生物农业、生物能源等其他生物制 造领域研发布局,拓展生物制造产业体系。

8.16. 湖南省:常德津市将打造湖南合成生物制造产业高地

2023 年 10 月,湖南省委、省政府出台《关于加快建设现代化产业体系的指导意 见》;12 月,印发《湖南省现代化产业体系建设实施方案》,明确提出要“着力发展系 统生物学、合成生物学等核心底层技术,重点攻克生物合成前沿技术,促进合成生物 技术在农业、化工、医药、环保等领域的应用,支持长沙创建国家生物经济先导区”, 近年来,参照上海、浙江等工业经济先进地区做法,统筹先进制造业高地专项、科技 创新专项,通过支持“揭榜挂帅”、重大产业项目等方式,对合成生物有关的研发及产 业化项目给予资金支持。 2024 年 1 月,湖南“两会”期间,湖南省政协委员、民建常德市委会主委、常德 市科技局局长陈华提出打造湖南合成生物学生物制造产业基地的提案。常德津市是全 国最大的生物酶制剂生产出口基地;发展生物制造产业的基础十分扎实。目前常德已 打造了国家级科技孵化器,23 年 6 月又与中南大学合作成立了津市(长沙)飞地孵化 器,通过成果转化引进不少优质项目,其中引航生物已成长为全国合成生物学领军企 业。同时,常德津市成立了全省首个县级院士专家咨询委员会,与陈坚院士、单杨院 士等合成生物学领域专家建立了深度合作,有助于破解企业技术瓶颈,提升竞争力。 另外,市委、市政府全力打造“合伙人”关系,设立了产学研协同创新基金、产业发 展基金,在全省率先开展县域科创金融试点。芦强委员代表农工党津市市委发言建议 尽快出台合成生物产业规划。

8.17. 安徽省:合肥市推进生物制造产业高质量发展行动方案(2024- 2026)》发布

2024 年 5 月 25 日,《合肥市推进生物制造产业高质量发展行动方案(2024- 2026)》发布,目标为力争到 2026 年,基本建成全链条创新平台体系,打造国内一流 生物制造产业园区,培育引进一批具有国际影响力的生物制造领域领先企业,形成初 具规模业态完整的生物制造产业集群,构建应用研发领先、创新转化活跃、产业主体 蓬勃发展和产业生态健全完备的发展格局。 “行动方案”公布了合肥生物制造发展的十项任务,分别是加强应用基础研究、 打造公共服务平台体系、加快终端应用验证、突出场景应用创新、强化企业主体培 育、规划建设特色产业园区、发挥制造业规模效应、引培生物制造专业人才、设立产 业专项基金、营造浓厚产业氛围等。 在合肥高新区、长丰县、安巢经开区等地规划建设不低于 2000 亩研发中试集中片 区和生产制造基地,推动生物制造领域创新创业主体集聚发展。

8.18. 陕西省:西咸新区为合成生物重点布局区域

陕西省目前已形成以创新药研发、医药制造领域为主的高新区,以“航天+生物医 药”“人工智能+生物医药”的航天基地,以基因检测、细胞治疗领域为主的西咸新区 等三大产业集群。其中,高新区在生物技术开发领域培育了巨子生物、金磁纳米生物 等代表性企业;西咸新区则将生物医药作为特色产业纳入新区“3+7+N”产业布局,聚 集了陕西数字医药产业园、大健康科技产业园、秦创原陕药生物制品(疫苗)项目、 康龙化成西安生物医药研发项目,空军军医大学、大健康产业园等重点项目。 2022 年 5 月 27 日,西咸新区发布《西咸新区空港新城关于加快推进生物医药产 业聚集发展的政策措施》,从资金奖励等层面重点支持生物技术及生物制品。 2023 年 8 月,西咸新区管委会发布《西咸新区鼓励大健康产业技术创新的若干措 施》。提出鼓励前沿生物科技发展,鼓励企业加大前沿技术转化应用和智慧医疗创新示 范,支持建设细胞库、转化医学研究中心。

8.19. 新疆维吾尔自治区:霍尔果斯经济开发区培育合成生物产业发展

2011 年,伊犁川宁生物技术股份有限公司落地霍尔果斯经济开发区伊宁园区,是 一家主要以玉米和大豆为原料生产抗生素中间体的生物制药企业,拥有国际最先进、 成熟的生物发酵、化学提取、酶解、控制和节能环保技术。同年,新疆苏源生物工程 有限公司落地伊宁,通过玉米淀粉生产 L—苯丙氨酸。 2022 年 9 月,霍尔果斯市人民政府发布霍尔果斯经济开发区(市)关于促进科技 创新高质量发展的若干政策(试行),提出培育合成生物等新兴产业,同时在加强创新 主体培育,支持开展产学研合作,鼓励加大研发投入,重点实验室和创新平台认证,培育发展新型研发机构,专利投入扶持等方面给予资金支持,同时设立额度 300 万的 科创孵化基金。 同时为支持霍尔果斯经济开发区发展,相关政策明确提出,2021 年 1 月 1 日至 2030 年 12 月 31 日期间,对符合喀什、霍尔果斯经济开发区企业所得税优惠政策条件 的新办企业,自取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起,在享受五年免征企业所得 税后,第六年至第十年免征企业所得税地方分享部分。优惠政策的延续,有力地支持 了落地企业的平稳运行,也吸引了更多企业前来霍尔果斯投资。在伊宁园区投资建 厂,可享受霍尔果斯经济开发区的各项优惠政策,电、蒸汽等成本较低。仅蒸汽一 项,每吨较疆外可节约成本 120 元-150 元。截至 2024 年 6 月,伊犁哈萨克自治州创 建国家级企业技术中心 1 个、自治区级工程技术中心 3 个,设立了新疆合成生物学产 业创新研究院;在国家知识产权局申请的专利达 103 项,已获授权 55 项。

8.20. 广西省:将利用气候、资源优势打造合成生物产业链优势

广西省是我国产糖量最大的省,为微生物发酵提供成本竞争优势。由于广西省常 年温度适宜,发酵过程中液体起始温度较高,节省了能源成本。 2020 年,位于广西南宁的汉和生物正式建立合成生物学产业技术研究院,2022 年 4 月,公司荣获南宁市发展和改革委员会认定的“合成生物工程研究中心。 2021 年 9 月,广西壮族自治区人民政府办公厅关于印发广西战略性新兴产业发展 三年行动方案(2021—2023 年)的通知,提出聚焦生物技术,重点发展生物医用材料,完善生物育种创新体系,发展农业生物制品,提升生物制造规模化水平,增强生 物安全保障能力,推动生物技术产业创新发展。 2022 年 8 月,汉和生物在新三板创新层挂牌并定向发行(证券代码:873757), 荣获“农业农村部微生物肥料重点实验室”、南宁市“合成生物工程研究中心”、“广西 数字化车间”、广西“专精特新”企业等荣誉称号。公司应用合成生物学技术,制备高 活性褐藻寡糖(AOS)、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)、γ-氨基丁酸(GABA),这三款产品 作为安全无害、低成本的饲粮添加剂,在提高宠物饲粮营养价值、增强宠物抗病能力 等方面具有巨大潜力。

编辑:火腿肠
  • 相关标签
  • 相关专题
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至