當(dāng)生物學(xué)遇到工程學(xué)，會(huì)發(fā)生什么？

“人類將會(huì)發(fā)明新的控制單元，并將這些模組植入既存的基因體中。”波蘭遺傳學(xué)家瓦喬·斯吉巴爾斯基（Wac?aw Szybalski）在上世紀(jì)70年代提出的“合成生物學(xué)”愿景，不僅已邁入現(xiàn)實(shí)，還在步入公眾視野。

合成生物學(xué)的核心思想是通過工程學(xué)的方法改造生命（細(xì)胞等）或從源頭開始構(gòu)建一套生命系統(tǒng)，以幫助人類實(shí)現(xiàn)治療疾病、生產(chǎn)產(chǎn)品、治理環(huán)境等目標(biāo)。

作為一門前沿交叉學(xué)科，合成生物學(xué)在醫(yī)藥、健康、制造、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

合成生物學(xué)是繼DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)和基金組測(cè)序后的“第三次生物科學(xué)革命”，具備前沿性、顛覆現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)流程、有應(yīng)用市場(chǎng)及能創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)等鮮明特征。加之2021年以來海內(nèi)外合成生物學(xué)企業(yè)上市和資本市場(chǎng)表現(xiàn)，VC機(jī)構(gòu)也迅速展開在該領(lǐng)域的布局。

據(jù)天風(fēng)證券研報(bào)，2021年合成生物學(xué)VC投資熱度顯著上升，一季度和二季度投資額提升快速；三季度全球合成生物相關(guān)企業(yè)融資額創(chuàng)單季度歷史新高，投資金額高達(dá)61億美元，比前期提高33%。

“資本大規(guī)模出手是從去年年中開始的，這之前多處在熱切關(guān)注的預(yù)熱階段?！睉B(tài)創(chuàng)生物創(chuàng)始人兼CEO張志乾告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，2021年多家生物合成企業(yè)登陸資本市場(chǎng)是重要推動(dòng)因素，與此同時(shí)，合成生物學(xué)的技術(shù)突破和規(guī)模生產(chǎn)讓投資機(jī)構(gòu)看好產(chǎn)業(yè)商業(yè)化步伐加速。

合成生物學(xué)，從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線

合成生物學(xué)的起源可以追溯到上世紀(jì)六七十年代。

從全球合作研究的角度，早在2010年6月，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)工程院、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)與英國(guó)工程院、美國(guó)科學(xué)院與美國(guó)工程院就達(dá)成共識(shí)，共同推動(dòng)全球合成生物學(xué)發(fā)展。他們發(fā)起的系列研討會(huì)得名“三國(guó)六院”會(huì)議。

我國(guó)較早的合成生物學(xué)戰(zhàn)略研究可以追溯到2010年的國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（即“973計(jì)劃”），該計(jì)劃到2015年連續(xù)支持了10個(gè)項(xiàng)目。其它科研項(xiàng)目和支持還包括2018年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”專項(xiàng)發(fā)布，國(guó)家自然科學(xué)基金對(duì)合成生物學(xué)領(lǐng)域相關(guān)項(xiàng)目的長(zhǎng)期支持等。

以科研為開端，合成生物學(xué)在過去10余年中從高校和科研院所走向產(chǎn)業(yè)。其作為底層工具應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，不但為人類造物提供了新的方式選擇，還正在快速成為碳中和背景下綠色制造的重要思路。

在創(chuàng)業(yè)者和投資人看來，合成生物制造過程兼具綠色環(huán)保與降本增效優(yōu)勢(shì)，其技術(shù)應(yīng)用有望加快我國(guó)雙碳指標(biāo)達(dá)成。

“大家普遍擁有共識(shí)。第一，合成生物的生產(chǎn)方式相比傳統(tǒng)化工生產(chǎn)更加綠色環(huán)保；第二，合成生物生產(chǎn)也涉及用電、耗能，但生產(chǎn)同樣物質(zhì)的單位能耗較化工生產(chǎn)有明顯優(yōu)勢(shì)?！痹趶堉厩磥恚铣缮飳W(xué)是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)，而非對(duì)既有技術(shù)的改善型替代。

截至當(dāng)前，華安證券、天風(fēng)證券、招商證券(600999)、西部證券(002673)等均推出研報(bào)覆蓋合成生物學(xué)。

天風(fēng)團(tuán)隊(duì)在研報(bào)中指出，生物技術(shù)的應(yīng)用可以降低工業(yè)過程能耗15%-80%、原料消耗35%-75%、減少空氣污染50%-90%、水污染33%-80%。據(jù)世界自然基金會(huì)（WWF）預(yù)估，到2030年工業(yè)生物技術(shù)每年將可降低10億至25億噸二氧化碳排放。

值得注意的是，隨著近年來合成生物學(xué)研究的不斷突破和先進(jìn)工業(yè)生物技術(shù)的快速發(fā)展，生物制造正在重新定義綠色產(chǎn)品和生產(chǎn)方式。

“在實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的指引下，無論是傳統(tǒng)化工巨頭，還是許多新興力量都紛紛瞄準(zhǔn)這片潛力巨大的新藍(lán)海?！庇绊懥ν顿Y基金綠動(dòng)資本董事長(zhǎng)兼CEO白波此前表示，生物制造是能源、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色發(fā)展的重要手段。

本報(bào)此前曾報(bào)道綠動(dòng)資本對(duì)蘇州引航生物科技有限公司的投資。今年2月初，引航生物披露完成C輪、C+輪超4億元人民幣融資，其中C輪由高瓴創(chuàng)投和夏爾巴投資聯(lián)合領(lǐng)投，C+輪融資由禮來亞洲基金獨(dú)家投資。

合成生物學(xué)創(chuàng)新圖景

根據(jù)CB Insights的分析數(shù)據(jù)，全球合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)模在2019年已達(dá)53億美元，預(yù)計(jì)到2024年將超過189億美元，2019-2024年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28.8%。

行業(yè)內(nèi)的頭部已上市企業(yè)表現(xiàn)不同但整體向好。

從全球市場(chǎng)看，2021年8月，合成生物企業(yè)Zymergen在納斯達(dá)克上市，首日市值幾近36億美元。2021年9月，合成生物企業(yè)Ginkgo Bioworks登陸紐交所，為史上最大SPAC并購(gòu)交易之一。

在中國(guó)市場(chǎng)上，2020年8月，凱賽生物作為科創(chuàng)板合成生物第一股登陸資本市場(chǎng)，上市首日市值超過650億元。2021年4月，華恒生物登陸科創(chuàng)板，上市首日收盤時(shí)的市值超過38億元，如今的市值已接近120億元。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者在采訪中了解到，國(guó)內(nèi)合成生物學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)有著不同的從業(yè)背景。其中較多的是科學(xué)家和研究人員創(chuàng)業(yè)，也有對(duì)技術(shù)具敏感度的傳統(tǒng)行業(yè)人士創(chuàng)業(yè)。當(dāng)然也不乏多元化背景人士組成的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，包括創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)有VC背景人士的加入。

翻看2020年12月工程生物產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)EB Insights發(fā)布的《全球最值得關(guān)注的50家合成生物學(xué)企業(yè)》可以發(fā)現(xiàn)，其中的中國(guó)企業(yè)共有九家：杭州恩和生物（Bota Biosciences）、北京博雅基因、北京合生基因、蘇州泓迅科技、上海凱賽生物、北京藍(lán)晶微生物、南京傳奇生物、深圳森瑞斯生物、深圳鑫飛生物。

2021年以來，中國(guó)合成生物學(xué)領(lǐng)域的新企業(yè)仍在出現(xiàn)。與此同時(shí)，作為分子生物學(xué)、基因組學(xué)、信息技術(shù)和工程學(xué)的交叉學(xué)科，合成生物學(xué)已成為一級(jí)市場(chǎng)的投資熱門。

在中國(guó)的一級(jí)市場(chǎng)上，合成生物賽道的投融資從2021年下半年開始明顯加速。

“作為信息科學(xué)、生命科學(xué)和材料科學(xué)的交叉學(xué)科，合成生物學(xué)和生物基材料一直是君聯(lián)資本在碳中和科技投資領(lǐng)域高度關(guān)注的方向?！本?lián)資本總裁、董事總經(jīng)理李家慶告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期沿著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)，關(guān)注在交叉學(xué)科領(lǐng)域投資，并以產(chǎn)業(yè)鏈布局的心態(tài)進(jìn)行布局。

九合創(chuàng)投近年來重點(diǎn)發(fā)力生物科技投資，并體系化地布局了合成生物學(xué)、新藥研發(fā)、食品等領(lǐng)域的項(xiàng)目。九合創(chuàng)投創(chuàng)始人王嘯透露，團(tuán)隊(duì)正在重點(diǎn)關(guān)注生物與計(jì)算技術(shù)的兩個(gè)交叉領(lǐng)域，包括“AI+核酸藥物設(shè)計(jì)”和“AI+高通量代謝工程”。

打造合成生物產(chǎn)業(yè)高地

近年來，從中央到地方的多地多部門發(fā)布有鼓勵(lì)合成生物技術(shù)發(fā)展的文件。從區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，上海、深圳、天津三個(gè)城市在合成生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅猛。

先看上海。2008年，中科院合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海成立，是國(guó)內(nèi)第一家合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2015年，上海地區(qū)的高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)組建了合成生物學(xué)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，以發(fā)展協(xié)同攻關(guān)的戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)。

2021年9月，上海首家合成生物產(chǎn)業(yè)特色園區(qū)“南大合成生物產(chǎn)業(yè)園”正式揭牌，將實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新企業(yè)“苗圃—孵化器—中試加速—產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)”的功能布局。

再看深圳。2017年12月，中科院深圳先進(jìn)院合成所正式成立。2019年1月，合成所以“院所共建”的形式牽頭建設(shè)的深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院正式成立。

2021年10月，深圳光明區(qū)推出全國(guó)首個(gè)合成生物專項(xiàng)扶持政策，對(duì)落戶光明區(qū)的合成生物企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)扶持。

以及天津。天津大學(xué)牽頭的合成生物學(xué)前沿科學(xué)中心，和中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所牽頭的國(guó)家合成技術(shù)創(chuàng)新中心是天津的兩大生物學(xué)重要基地。

2019年11月，科技部發(fā)布關(guān)于支持建設(shè)國(guó)家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心的函，提出“聚焦于合成生物關(guān)鍵核心技術(shù)和重大應(yīng)用方向，重點(diǎn)突破工業(yè)酶和核心菌種自主構(gòu)建與工程化應(yīng)用的技術(shù)瓶頸制約，引領(lǐng)構(gòu)建未來生物制造新的技術(shù)路徑”。

“天津、深圳、上海三個(gè)城市的推動(dòng)力非常強(qiáng)，尤其天津，有30多位院士在做這件事?！睆堉厩嬖V記者，包括山東、河南、貴州在內(nèi)的城市均出臺(tái)了合成生物相關(guān)政策，更多的城市在搭建合成生物產(chǎn)業(yè)鏈。

“政策支持力度是我們關(guān)注的一個(gè)方面，除此之外還有當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。比如醫(yī)療資源集中的地區(qū)，就有合成生物和醫(yī)療結(jié)合的發(fā)展點(diǎn)。”張志乾進(jìn)一步分析說，態(tài)創(chuàng)生物計(jì)劃將新的生產(chǎn)基地建在廣州，正是因?yàn)樯镝t(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。考慮到原材料問題，很多合成生物企業(yè)將生產(chǎn)基地選址在了山東和廣東。

此外，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，凱賽生物的總部和研發(fā)中心位于上海浦東張江高科(600895)技園區(qū)，三個(gè)生產(chǎn)基地分別位于山東金鄉(xiāng)、新疆烏蘇和山西太原（建設(shè)中）。引航生物在江蘇蘇州建有研發(fā)總部，在美國(guó)建有研發(fā)銷售中心，在湖南常德建有生產(chǎn)基地。

今年1月的一場(chǎng)學(xué)術(shù)交流論壇期間，上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任鄧子新院士表示，合成生物學(xué)在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大潛力和驅(qū)動(dòng)力。他認(rèn)為合成生物學(xué)即將進(jìn)入一個(gè)爆發(fā)期。

合成生物學(xué)的快速發(fā)展讓VC投資人們看到巨大的商業(yè)前景，醫(yī)療、科技、消費(fèi)背景的投資人在該領(lǐng)域布局不斷。

“近年在底層生物技術(shù)突破和生物數(shù)據(jù)積累的助推之下，‘計(jì)算+生物’迎來了新浪潮。未來十年，計(jì)算與新藥研發(fā)、合成生物學(xué)等領(lǐng)域的交叉將成為最大的機(jī)會(huì)之一?！蓖鯂[在多個(gè)場(chǎng)合說，合成生物學(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)和自動(dòng)化的結(jié)合有可能徹底改變生物工程。

（作者：趙娜 編輯：林坤）

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