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在探索生命奥秘与科技进步的交汇点上，一个前所未有的领域正悄然兴起——合成生物学。合成生物学的出现，不仅颠覆了我们对生命本质的传统认知，更为解决能源危机、环境保护、医疗健康以及农业生产等全球性挑战提供了创新性的解决方案。
合成生物学（syntheticbiology）这个术语最早可以追溯到1910年，由法国物理化学家StephaneLeduc在其著作中首次提出。然而，这个概念在当时并没有得到广泛地接受和发展。直到20世纪末，随着分子生物学、基因组学、信息技术和工程学等学科的交叉融合，合成生物学才从最初的概念发展成为一门汇集多种学科的交叉学科。它运用系统生物学和工程学原理，以基因组和生化分子合成为基础，综合生物化学、生物物理和生物信息等技术，通过设计、改造、重建生物分子、生物元件和生物分化过程，构建具有生命活性的生物元件、系统以及人造细胞或生物体。
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产业发展现状
合成生物学被视为第三次生物技术革命，全球多国政府和企业都在积极投资这一领域，以争夺市场制高点。数据显示，2023年全球合成生物市场规模约为163.5亿美元，到2033年全球合成生物市场规模将到达1489.3亿美元，年复合增长率（CAGR）达到22.2%。
图1：2023-2033年全球合成生物市场规模
数据：火石创造根据公开资料整理
美国、英国等欧美国家凭借其深厚的科研底蕴、庞大的资金支持，在全球合成生物学领域中占据了领先地位。根据公开数据，截至2023年11月，美国的合成生物企业共完成958次投资交易，约290亿美金，占全球交易总额的88.2%，位居世界第一。而中国在合成生物学领域虽然相较于一些国际先进国家而言起步较晚，但近年来却展现出了惊人的发展速度和巨大的潜力。这得益于我国政府对合成生物学的高度重视，将其列为战略性新兴产业，并出台了一系列政策支持该领域的发展，包括资金投入和技术研发支持。同时，我国在合成生物学领域也涌现出一批活跃的企业，包括华大智造、凯赛生物、华恒生物等上市公司，以及众多创新型初创企业。
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合成生物产业链
上游的基因编辑等技术公司，如华大智造、金斯瑞生物科技等，提供了合成生物学研究和应用的基础工具和技术支持。这些公司专注于基因测序、基因合成、基因编辑等核心技术的开发，为整个产业链提供动力和原材料。
中游的平台型公司则利用这些基础技术，进行菌株的构建和改造，以及筛选出适合特定应用的微生物。如蓝晶微生物、凯赛生物等公司，通过构建高通量、自动化的技术平台，为下游的产品开发提供了多样化的生物解决方案。
下游的产品型公司则将这些技术应用到生物医药、农业、能源、工业的产品中，实现商业化生产。如华熙生物、华恒生物等公司，专注于开发生物基材料、生物医药、食品添加剂等具有市场潜力的产品。
图2：合成生物产业链图谱
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企业空间分布
根据火石创造产业数据中心，我国合成生物产业主要集中在东部沿海地区，如长三角、珠三角，京津冀地区是中国合成生物的发源地，产业起步早，这些地区拥有较为成熟的产业链布局，目前已经形成了较大的产业规模。相比之下，山东省、湖北省、四川省、新疆维吾尔自治区、西藏自治区等省份也出现了一些代表性企业，总体而言，这些省份合成生物产业整体规模较小，尚未形成广泛的产业链。
图3：2023年合成生物学产业代表性企业区域分布图
合成生物企业的空间分布与生物制造产业的空间分布具有一致性，都集中在京津冀、长三角和珠三角等地区，三个地区利用本地资源形成了各自产业优势。京津冀地区生物制造产业发展门类最全，发展起步早；长三角地区成为重点企业聚集最多的地区，生物制造产业规模大；珠三角地区生物制造产业聚焦于化妆品原料、生物基化学品等领域。
图4：国内生物制造产业空间布局
重点企业情况
在合成生物企业中，从目前企业融资能力看，凯赛生物、华恒生物、华熙生物、华大智造、川宁生物等上市公司在资金实力、市场影响力和技术研发能力方面具有强大的竞争力，处于我国合成生物企业第一梯队；伟杰信生物、蓝晶微生物、弈柯莱、引航微生物等企业完成了B轮以后的融资，它们在不同细分领域内展现出较强的竞争力和发展潜力，逐步在行业中占据一席之地，处于我国合成生物企业第二梯队；其他企业融资轮次均在B轮及B轮以前，资金实力最弱，处于我国合成生物企业第三梯队。
—部分重点企业简介—
凯赛生物：凯赛生物是一家专注于合成生物学研发和生产的高新技术企业，其产品涵盖了生物基新材料、生物医药等多个领域。凯赛生物在合成生物学领域取得了显著的技术突破，特别是在生物法长链二元酸的产业化方面，公司已成为全球领先的供应商。此外，公司还成功开发了生物基戊二胺及生物基聚酰胺，这些产品在纺织、医药、香料、汽车、电子电器等多个领域有广泛应用。
华大智造：作为全球领先的基因组学研究机构之一，华大智造专注于生命科学和医疗健康领域，提供全面的基因组学解决方案和设备。公司在合成生物学上游基础技术领域具有重要地位，其高通量基因测序仪等产品为合成生物学研究提供了重要工具。
华熙生物：华熙生物是全球知名的生物科技公司，专注于透明质酸等生物活性物质的研发、生产和销售。在合成生物学领域，华熙生物建立了合成生物学研发平台，公司利用合成生物技术平台开发了多种生物活性物原料新产品，包括透明质酸、胶原蛋白、依克多因、麦角硫因等，这些产品在医药、化妆品、食品等领域有广泛应用。
华恒生物：华恒生物是一家以合成生物为核心的高新技术企业，主要产品包括氨基酸、维生素和生物基材料单体等。华恒生物在合成生物技术领域取得了显著的技术突破，公司在丙氨酸系列产品领域处于全球市场领先地位，其L-丙氨酸产品市场占有率超过70%，被认定为制造业“单项冠军”产品。
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作者|火石创造李毅陈炜豪
审核|火石创造殷莉刘淑静
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