“像組裝電路一樣組裝生命”，2010年，首位運用合成生物學技術(shù)創(chuàng)造出“人造單細胞生物”的科學家克雷格·文特爾如是描述合成生物。
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作為誕生于21世紀初的一個分支學科，合成生物學迄今已發(fā)展了將近20年。在資本市場，2022年是合成生物賽道爆發(fā)的一年。財通證券研報指出，在全球碳中和的大背景下，合成生物學成為生物醫(yī)藥領(lǐng)域新風口。
日前，拜登簽署新行政命令，美國將會有超過20億美元資金投入，來推進啟動其“國家生物技術(shù)和生物制造計劃”。受此影響，國內(nèi)合成生物概念再獲市場關(guān)注。行業(yè)龍頭凱賽生物(688065.SH)、華恒生物(699639.SH）連漲多日。
什么是合成生物？
所謂“合成生物”，是人類利用工程學的方法將一系列基因組件設(shè)計、組合，像組裝汽車一樣一步步構(gòu)建零部件、再拼裝組合，最終制造出滿足人類需求的生物體。
中科院院士趙國屏也曾解釋稱：“合成生物學最主要的任務(wù)，是要按人們的需求，設(shè)計出相應(yīng)的‘產(chǎn)品’?！?/p>
合成生物學的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化學品和能源、食品和消費品等領(lǐng)域，可以減少對石油、煤炭等不可再生能源的依賴，解決化學工程中的高耗能和高污染問題，大幅降低生產(chǎn)成本。
麥肯錫全球研究院發(fā)布的報告中指出，全球經(jīng)濟活動中60%的物質(zhì)產(chǎn)品可由生物技術(shù)進行生產(chǎn)。合成生物學技術(shù)在未來的10~20年中，每年將為全球帶來2~4萬億美元的直接經(jīng)濟效益。
在醫(yī)藥領(lǐng)域，合成生物的應(yīng)用主要是藥物中間體/原料藥的合成以及人工改造生命體進行診療兩大方面。
其中，在藥物中間體/原料藥方面，合成生物學方法可以降低成本，緩解部分藥品因相關(guān)植物稀缺導致的供不應(yīng)求，其中以青蒿素的生物合成最為典型。除合成藥物中間體/原料藥之外，合成生物學還可以通過改造細菌、病毒和人類細胞來達到診斷和治療的目的，但是目前仍處于研究階段。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，合成生物學可應(yīng)用于微生物固氮、檢測土壤有害菌等，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和營養(yǎng)價值、減少化肥使用。
從行業(yè)細分市場來看，醫(yī)療健康領(lǐng)域主導了合成生物學的市場應(yīng)用。據(jù)CB Insights預計，全球合成生物學市場規(guī)模從2019年的53億美元增長到2024年的189億美元（CAGR 28.8%）；其中，合成生物學在醫(yī)療健康領(lǐng)域的市場規(guī)模從2019年的21億美元增長到2024年的50億美元（CAGR 18.9% ），2019年其占比達到40%，是第一大應(yīng)用領(lǐng)域。
合成生物火熱當頭
自拜登9月12日簽署行政令以來，國內(nèi)合成生物概念股再獲市場關(guān)注，凱賽生物、華恒生物股價連漲多日。
據(jù)了解，凱賽生物主要從事新型生物基材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，主要產(chǎn)品為生物法長鏈二元酸系列產(chǎn)品、生物基戊二、胺生物基聚酰胺（尼龍）。2022年上半年，公司實現(xiàn)營收12.89億元,同比增長13.53%；歸母凈利潤3.365億元，同比增長7.71%。
對于美國發(fā)布“國家生物技術(shù)和生物制造計劃”的影響，凱賽生物向財經(jīng)網(wǎng)表示，“對全球合成生物行業(yè)的發(fā)展是件好事。生物制造乃至合成生物技術(shù)會收到更多的關(guān)注，行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的機遇也會更多，各國的重視度和投入自然也會更多?！?/p>
華恒生物主要從事氨基酸及其衍生物產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，代表性產(chǎn)品為丙氨酸，可廣泛應(yīng)用在日化、醫(yī)藥及保健品、食品添加劑、飼料等眾多領(lǐng)域。2022年上半年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入6.29億元，同比增長65.66%；歸母凈利潤為1.29億元，同比增長107.60%。
除凱賽生物、華恒生物外，A股多家醫(yī)藥、食品、化工領(lǐng)域的上市公司也已布局合成生物學。
例如醫(yī)美龍頭華熙生物，其董事長兼總經(jīng)理趙燕曾多次在公開場合表示：合成生物學是代表未來科技的新方向，是華熙生物重點布局和深耕的技術(shù)領(lǐng)域。
2021年12月，華熙生物“山東省生物活性物合成生物學重點實驗室（籌）”獲得山東省科技廳的認定。此外，其“合成生物技術(shù)國際創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地”已落戶北京大興生物醫(yī)藥基地并即將投入使用。
據(jù)華熙生物披露，通過合成生物技術(shù)，公司的微生物發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第三代，可實現(xiàn)每升提取液提取73g透明質(zhì)酸，是第二代技術(shù)16-17g/L的4倍多，生產(chǎn)成本大幅降低，效率大幅提升。
華東醫(yī)藥也在2021年提出了“工業(yè)微生物”戰(zhàn)略。
據(jù)華東醫(yī)藥2022年半年報披露，其2022年5月投資成立全資子公司琿益生物，通過對酵母、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等高效工程菌株的基因構(gòu)建與改造，實現(xiàn)生物技術(shù)在制藥工程、精細化工、新型生物材料等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用；2022年7月，公司全資子公司中美華東、杭州市拱墅區(qū)人民政府、浙江工業(yè)大學三方共同組建華東合成生物學產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。
此外，安琪酵母、梅花生物、健康元、衛(wèi)光生物等也有布局合成生物學。
值得一提的是，二級市場上，合成生物概念股普遍被給予六七十倍的市盈率。
財經(jīng)網(wǎng)注意到，除上市公司外，弈柯萊、川寧生物、巨子生物等，都在全力沖刺資本市場。
IPO高潮進一步掀起一級市場的投資熱浪。僅在9月宣布完成融資的案例即有：合成生物企業(yè)百葵銳完成數(shù)千萬元Pre-A+輪融資；新型合成生物科技公司肆芃科技完成數(shù)千萬元天使輪融資；專注于藻類生物合成技術(shù)的微藻合成工廠德默特完成近億元Pre-A輪融資等。
據(jù)星礦數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年至今有近30家合成生物公司宣布融資，國內(nèi)的頭部投資機構(gòu)幾乎全線入場：高瓴投資了藍晶微生物、引航生物等；紅杉投資了衍微科技、微構(gòu)工場等；經(jīng)緯投資了恩和生物、微元合成等公司。
合成生物風口已至？
在業(yè)界分析看來，合成生物學在資本市場的爆火，可以說是政策和技術(shù)發(fā)展的共同推動作用。
政策方面，2018年，科技部啟動了合成生物學重點專項。近10年間，中科院及國內(nèi)多個高校率先布局了合成生物學的學科建設(shè)。
國家衛(wèi)計委在2020年8月發(fā)布了《關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》，支持包括建設(shè)合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心在內(nèi)的各項細則，促進生物技術(shù)大力發(fā)展。
2022年5月10日，國家發(fā)展改革委印發(fā)了更重磅的《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，明確指出包括合成生物學在內(nèi)的生物經(jīng)濟，是未來中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的新動力。
其二是技術(shù)發(fā)展帶來的成本降低。
藍晶微生物聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO張浩千曾在采訪中表示，合成生物學的底層技術(shù)主要是基因測序、基因編輯、基因合成三部分。這三部分在過去10年間成本下降了1000倍甚至更多。這就意味著原本只有大藥企能支撐的研發(fā)行為，開始“飛入尋常百姓家”，合成生物學的初創(chuàng)公司也有了機會。
沙利文大中華區(qū)醫(yī)療團隊執(zhí)行總監(jiān)劉偉奇告訴財經(jīng)網(wǎng)，合成生物學可以說是一輪新的技術(shù)革命，未來能夠替代許多工業(yè)合成產(chǎn)品，迎合了綠色生產(chǎn)，碳中和等種種發(fā)展理念，在其他醫(yī)療細分行業(yè)資本預冷的情況，合成生物學自然吸引了眾多機構(gòu)提早入局。
近期，券商對合成生物學的關(guān)注度也明顯提升。
“合成生物學作為生物制造的底層技術(shù)，拜登簽署新行政令確立了其地位，表明了其廣闊前景。美國在前端研發(fā)更領(lǐng)先，中國在生產(chǎn)制造具備優(yōu)勢，中國企業(yè)具備彎道超車的機會。”上海證券分析師彭毅指出。
中金公司研報認為，醫(yī)療健康是合成生物學的重要應(yīng)用領(lǐng)域，目前在上中游都有完善的布局，應(yīng)用領(lǐng)域包括藥物合成、疾病診斷和醫(yī)美等。隨著基因測序和基因編輯合成等使能技術(shù)的突破，合成生物學迎來加速發(fā)展的時間窗口，帶來對傳統(tǒng)醫(yī)藥制造的突破式創(chuàng)新，有望引領(lǐng)醫(yī)藥制造的未來。
國內(nèi)合成生物仍處于早期階段
從產(chǎn)業(yè)鏈來看，合成生物學產(chǎn)業(yè)可以劃分為上、中、下游三個部分，分別代表工具型、平臺型和產(chǎn)品型三個類別。
上游工具類公司主要注重DNA合成等基礎(chǔ)技術(shù)工具的研究；中游平臺型公司注重合成質(zhì)粒和微生物或提供合成生物學平臺設(shè)計方案：下游產(chǎn)品型公司注重合成生物學技術(shù)的實際應(yīng)用。
國內(nèi)工具型公司代表有華大基因、新格元生物等；平臺型代表公司有恩和生物、弈柯萊、酶賽生物等；產(chǎn)品型代表公司有凱賽生物、華恒生物等。
對比來看，產(chǎn)品型公司打通從生物改造、發(fā)酵純化到產(chǎn)品改性的全產(chǎn)業(yè)鏈，因而更具盈利能力；平臺型企業(yè)旨在提供生物體設(shè)計與軟件開發(fā)等合成生物平臺，由于自身缺乏應(yīng)用層面的落地產(chǎn)品，盈利能力受限。
不過，高特佳投資合伙人王海蛟則認為，短期三五年來看，可以勝出或發(fā)展非常好的肯定是產(chǎn)品型公司，因為容易起量。長期來看，平臺型公司能夠不斷提供新東西，會走得更遠，會變成一個更大市值的公司。
目前，國內(nèi)合成生物企業(yè)走到了哪一步？業(yè)內(nèi)的共識是“尚處于早期階段”。
劉偉奇向財經(jīng)網(wǎng)表示，國內(nèi)合成生物企業(yè)仍處于較為早期的階段，除了頭部幾家企業(yè)已經(jīng)有產(chǎn)品進行市場銷售外，其他不少企業(yè)處于早期試生產(chǎn)或研發(fā)階段，還需要一段時間進行市場培育。與國外相比，國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)上并不落于人后，人才優(yōu)勢、政策扶持和上下游配套體系也非常明顯。但在資本投入和產(chǎn)品商業(yè)化上，與國外仍有不小差距。
獨立國際策略研究員陳佳也對財經(jīng)網(wǎng)表示，合成生物行業(yè)目前還沒有成型，其技術(shù)、資本、人力資源門檻極高，對跨境資本和技術(shù)交流的要求也相對較高，是個需要審慎謀劃、全國大市場協(xié)同發(fā)力的新興產(chǎn)業(yè)。目前除了深圳之外，北京大興臨空經(jīng)濟區(qū)打造國際生命健康口岸，中國未來在生物科技尤其是合成生物賽道很可能成為全球重要的一極。
