亿欧智库发布《2023中国合成生物学发展研究报告》

导语

本报告梳理合成生物学发展历程、技术积淀以及行业发展驱动因素等内容，盘点全球合成生物学发展情况，挖掘中国企业在合成生物学领域的发展机会以及可探索的商业化路径。

今年全国两会，有多位代表委员围绕合成生物技术以及产业发展建言献策。2022年，国家发改委发布的《“十四五”生物经济发展规划》中，也数次提及“合成生物”。在此背景下，亿欧智库撰写并发布了《2023中国合成生物学发展研究报告》，旨在通过梳理梳理合成生物学发展历程，技术积淀以及行业发展驱动因素等内容，盘点全球合成生物学发展情况，挖掘中国企业在合成生物学领域的发展机会以及可探索的商业化路径。

01、报告核心观点  

技术驱动，基因“读、改、写”技术的发展直接促进了合成生物学的产业应用。

人类基因组测序完成以后，基因测序的成本下降速度超过摩尔定律，急剧下降；第三代基因编辑技术——CRISPR/Cas9的诞生相较于前两代技术， 操作过程较为简单，因此得以迅速普及；基因合成的技术也在不断提升，随着DNA合成成本的下降、组装和移植技术的不断改进，人们开始逐步具备对全基因组进行从头设计与合成的能力。 

工程化是和传承生物学区别于其他生物学科的最大特征。

合成生物学区别于其他生物学的主要特点是“工程化”，被认为是生物学中的“工科”。合成生物学的工程化研究主要有两种策略:自上至下(逆向 工程)和自下至上(前/正向工程)。 

自上至下策略主要用于分析阶段，试图利用抽提和解耦方法降低自然生物系统的复杂性，将其层层凝练成工程化的标准模块。而自下至上的策略通 常是指通过工程化方法，利用标准化模块，由简单到复杂构建具有期望功能的生物系统的方法。两种方法可以在某种程度上互相交叉，都有共同目 标：工程化特定的生物功能，使其具有可预测性及可靠性。

商业化探索阶段，产品型公司比平台型公司更受资本认可，更容易形成闭环。

做平台型企业还是做产品型企业是合成生物学企业一直面临的选择题。2019年之前，合成生物学企业曾经有过平台发展浪潮，那时企业的梦想类似于互联网公司的平台，通过做大元件等数据库试图实现规模效益。由于合成生物学整体仍然处于比较早期的阶段，市场规模不大，对产品研发的需求也不大，仅仅依靠平台为客户提供研发服务，可能并不足以支撑平台型公司的发展。

现在，投资界和产业界越来越倾向于有自主产品，能够完成全产业链的产品型公司，这类公司在当前阶段更容易形成商业闭环，快速盈利。

02、报告内容摘要

由于合成生物学是一门新兴学科，所以，现阶段合成生物学的定义仍然处于开放、探索的阶段。我们可以通过以下描述做整体了解：合成生物学借鉴了工程学概念，运用基因技术，通过构建生物功能元件、装置和系统，来有目标的重新设计和合成新的生物体系或改造已有的生物体系，使其拥有满足人类需求的生物功能。 

合成生物学这一名词最早被提出可追溯到1910年，是指利用物理和化学方法合成类生物体系来模拟生命过程, 了解生命机制，但当时的概念跟目前人们理解的合成生物学有较大差距。2000年, 在美国化学学会年会上, 斯坦福大学Eric Kool在基因组学和系统生物学基础上，引入工程学概念，重新定义了“合成生物学”。标志着这一学科的出现。

以合成生物学为指导，设计有机化学品的高效合成路线和人工生物体系，逐渐从天然生物的轻度修饰向全人工合成的生物或生命过度，不仅可能高效利用原来不能利用的生物质资源，也有可能高效合成原来不能生物合成、或者原来生物合成效率很低的产品。这将为突破自然生物体合成功能与范围的局限，打通传统化学品的生物合成通道，为发展先进生物制造技术、促进可持续经济体系形成与发展，提供重大机遇。 

合成生物学产业已经驶入发展快车道——其发展基于“基因”相关生物技术的发展融合而成。很多人狭义地认为合成生物学就是“全合成生命”，即利用化学合成的方法从头合成一个具有生命活力的细胞或病毒。而实际上，合成生物学中更多地是在使用已有的或改造过的基因模块通过工程学手段拼装、搭建一个自然界中本没有的生命体系。所以合成生物学的核心集中在基因层面。 

20世纪50年代，随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、限制性内切酶的发现、PCR技术的发明等一系列重大分子生物学成就, 催生了基因工程技术。德国学者Hobom称“基因手术正在开启合成生物学的大门”。合成生物学对于 DNA等遗传物质的合成、组装和编辑等操作有着巨大的需求，因此基因组编辑技术在合成生物学中有着广泛的应用，并加速了合成生物学的发展。DNA合成技术则是人类探索生命奥秘过程中的必要工具，大规模基因组DNA设计和合成赋予我们改造细胞功能甚至创造人工生命的能力。

如图所示，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。亿欧智库认为，目前合成生物学技术已经发展到了“第四阶段”，技术与应用全面提升。投资者对于合成生物学领域高度关注，多元资金的投入使得企业融资额不断攀高，进一步促成了技术应用与更多产品的开发。

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