被資本看好的合成生物學(xué)，為什么能“火”出生物醫(yī)藥圈？

? 2021年Q1和Q2投資額提升快速；Q3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%。

?2022年，合成生物學(xué)熱度不減：1月，高瓴以數(shù)億人民幣加碼西湖歐米Pre-A輪融資；3月，合成生物行業(yè)新秀態(tài)創(chuàng)生物完成第四輪融資。態(tài)創(chuàng)生物目前累計(jì)融資額過億美元；5月，微元合成宣布完成近億元人民幣的天使輪融資，由經(jīng)緯創(chuàng)投領(lǐng)投，博遠(yuǎn)資本、河南投資集團(tuán)匯融基金、險(xiǎn)峰長(zhǎng)青和浙江紅什跟投；6月，衍微科技宣布完成5000萬元人民幣的天使輪融資，由紅杉中國(guó)和峰瑞資本共同領(lǐng)投，水木創(chuàng)投和康裕資本跟投。

從資本市場(chǎng)的表現(xiàn)來看，合成生物學(xué)正在走向爆發(fā)期。根據(jù)Deep Tech 2021年的研報(bào)數(shù)據(jù)，2021年全球合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)73.7億美元，2016—2021年間合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)模的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)到 83.6%。國(guó)內(nèi)合成生物學(xué)2016年市場(chǎng)規(guī)模為9億美元，2020年為24.78億美元，2021年激增達(dá)到64億美元，增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛。

2017—2024E合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)模（單位：百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：Deep tech 2021

被資本看好的合成生物學(xué)，為什么這么“火”？合成生物學(xué)在國(guó)內(nèi)發(fā)展的如何？對(duì)生物醫(yī)藥行業(yè)帶來哪些顛覆影響？國(guó)內(nèi)哪些企業(yè)在布局？

8月25日-27日，由易貿(mào)醫(yī)療主辦的2022EBC第七屆易貿(mào)生物產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨易貿(mào)生物產(chǎn)業(yè)展覽在蘇州國(guó)際博覽中心順利召開。在開幕現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)科學(xué)院院士鄧子新分享關(guān)于《利用合成生物學(xué)搶占醫(yī)藥研發(fā)制高點(diǎn)》的主題報(bào)告。

鄧子新介紹說，傳統(tǒng)的藥物研發(fā)速度趕不上疾病造成的危機(jī)四伏，生命科技進(jìn)入重大質(zhì)變的關(guān)口。以上世紀(jì)為例，從微生物中篩選一種藥，平均需要8～10年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，但是疾病卻沒有停留在原地等待。

隨著新技術(shù)的發(fā)展、理念提升，生命科學(xué)進(jìn)入重大質(zhì)變的關(guān)口，機(jī)遇頻現(xiàn)。尤其是基因測(cè)序、編輯技術(shù)的發(fā)展，以及微生物組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提供了強(qiáng)有力的支撐，使得可以利用合成生物學(xué)的手段，為人類的健康和生命科學(xué)的集成提供巨大的驅(qū)動(dòng)力。合成生物學(xué)能夠滲透到醫(yī)藥、健康、環(huán)境、能源等各個(gè)方面，成為從理解到設(shè)計(jì)再到創(chuàng)造生命的科學(xué)的集成，這與機(jī)械和土木工程“異曲同工”。

基因的生命科學(xué)已經(jīng)歷了3次革命，在雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和人類基因的測(cè)序技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，現(xiàn)已進(jìn)入生物體系的工程化階段，可通過人工設(shè)計(jì)構(gòu)建新的生命系統(tǒng)，或?qū)σ延猩锵到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化等。合成生物學(xué)是基于生物系統(tǒng)充分了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良優(yōu)化，也是微觀體系的宏觀工程化，“比如紅霉素分子，就是一個(gè)工廠設(shè)計(jì)出來的，只不過是微生物工廠設(shè)計(jì)的，就像波音的飛機(jī)設(shè)計(jì)原理，實(shí)際上是一模一樣的?！编囎有抡f。

合成生物技術(shù)能夠把同類的基因原件設(shè)計(jì)的具備兼容性，使新藥設(shè)計(jì)猶如擺拼圖，只要有一個(gè)化合物結(jié)構(gòu)，用不同的基因、蛋白，就可在細(xì)胞中衍生出各種不同的化合物，各類衍生藥就能成批涌現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)化合物的高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)。同時(shí)合成生物學(xué)可以突破多殺菌素產(chǎn)業(yè)化發(fā)酵周期長(zhǎng)、產(chǎn)量低的弊端，節(jié)省生產(chǎn)成本和周期。

鄧子新認(rèn)為，合成生物學(xué)在大健康領(lǐng)域的發(fā)展前景非常廣闊，可顛覆傳統(tǒng)工藝、打破現(xiàn)有壟斷，更加經(jīng)濟(jì)高效環(huán)保安全，可驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向高端產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品。

生物醫(yī)藥圈里“沸騰”的合成生物學(xué)

合成生物學(xué)不是一個(gè)孤立的產(chǎn)業(yè)，它的核心是圍繞生物化工產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行“改造升級(jí)”，完整的生物化工全產(chǎn)業(yè)鏈有六大環(huán)節(jié)，包括基因工程、菌種培育、發(fā)酵過程、分離純化、改性合成、開發(fā)應(yīng)用。合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)可以劃分為上、中、下游三個(gè)部分，分別代表工具型、平臺(tái)型和產(chǎn)品型三個(gè)類別。截止目前，國(guó)內(nèi)從事合成生物學(xué)領(lǐng)域的公司已多達(dá)數(shù)十家。

工具型公司多是與DNA相關(guān)，提供包括測(cè)序、合成，基因編輯等服務(wù)。國(guó)內(nèi)工具型公司代表有華大智造、新格元生物、金斯瑞、伯科生物、擎科生物、銳博生物；平臺(tái)型公司側(cè)重對(duì)菌株的篩選與改造、培養(yǎng)成分開發(fā)等，旨在提供生物體設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)等合成生物平臺(tái)，由于自身缺乏應(yīng)用層面的落地產(chǎn)品，盈利能力受限。平臺(tái)型代表公司有恩和生物、弈柯萊生物、酶賽生物；產(chǎn)品型公司則打通從生物改造、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。產(chǎn)品型代表公司有華熙生物、瑞德林、欣貝萊生物、藍(lán)晶微生物、森瑞斯。以下是部分企業(yè)的分析。

1.華大智造

華大智造主要為合成生物學(xué)行業(yè)提供關(guān)鍵的技術(shù)及產(chǎn)品支持，業(yè)務(wù)主要包括基因合成、Oligo合成等，在國(guó)內(nèi)擁有七大合成基地，通過iBEST難度基因合成技術(shù)和創(chuàng)新的基因組體外拼接技術(shù)在合成行業(yè)中占有領(lǐng)先地位，2021年多組學(xué)大數(shù)據(jù)服務(wù)與合成業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收6.42億元。

2.新格元生物

新格元生物專注高通量單細(xì)胞多組學(xué)平臺(tái)產(chǎn)品的自主開發(fā)及臨床轉(zhuǎn)化。該公司成立后發(fā)展迅速，現(xiàn)已擁有國(guó)際領(lǐng)先的一站式高通量單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)，提供從組織樣本處理，高通量單細(xì)胞分離及測(cè)序文庫(kù)構(gòu)建，到數(shù)據(jù)分析和臨床意義挖掘的全面解決方案。并已服務(wù)200余家知名醫(yī)院、藥企及科研院所。

3.金斯瑞生物

DNA合成主要包括單鏈寡核苷酸合成和雙鏈基因合成，金斯瑞已在基因合成領(lǐng)域深耕17年，目前公司基因合成業(yè)務(wù)歸屬于生命科學(xué)服務(wù)及產(chǎn)品業(yè)務(wù)領(lǐng)域，在富含重復(fù)序列、高GC含量、發(fā)夾結(jié)構(gòu)、連續(xù)單一堿基的難度DNA合成領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先地位，最長(zhǎng)合成基因可達(dá)到200kb。公司在基因合成領(lǐng)域市場(chǎng)占有率全球第一，基因合成市場(chǎng)份額占比超過25%；目前世界上每合成4條人工基因，就有1條來自金斯瑞。

4.恩和生物

恩和生物專注合成生物學(xué)領(lǐng)域，利用標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的高通量濕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（Bio-foundry），結(jié)合生物信息計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)生物體進(jìn)行系統(tǒng)性、工程性編輯、致力于開發(fā)高效、綠色、低成本，且適用于大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)化制造技術(shù)。搭建了以計(jì)算為基礎(chǔ)的涵蓋酶工程、菌株工程和發(fā)酵工藝的合成生物平臺(tái)。

5.弈柯萊生物

弈柯萊生物是一家擁有先進(jìn)合成生物學(xué)技術(shù)的生物智造企業(yè)，主要從事合成生物學(xué)方法的研發(fā)，并致力于將其應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)。目前弈柯萊生物已經(jīng)建立了規(guī)模龐大的生物資源工程庫(kù)平臺(tái)，在生物合成、高性能細(xì)胞工廠設(shè)計(jì)創(chuàng)制以及產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)上積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。弈柯萊生物已經(jīng)成功將合成生物學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品等領(lǐng)域，是目前國(guó)際上合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展最快的企業(yè)之一。

6.華熙生物

華熙生物目前已搭建完成多個(gè)合成生物學(xué)技術(shù)平臺(tái)，包括功能糖合成生物技術(shù)平臺(tái)、功能蛋白及氨基酸合成技術(shù)平臺(tái)、天然產(chǎn)物合成技術(shù)平臺(tái)、蛋白高效表達(dá)及酶工程改造技術(shù)平臺(tái)等。截至2021年，公司進(jìn)行原料及合成生物研發(fā)項(xiàng)目達(dá)99項(xiàng)。華熙生物已經(jīng)搭建合成生物的全產(chǎn)業(yè)鏈平臺(tái)，通過和研究所、國(guó)內(nèi)高校的合作，打通產(chǎn)學(xué)研鏈條。

7.瑞德林

瑞德林是以合成生物技術(shù)為核心，多學(xué)科交叉應(yīng)用的創(chuàng)新型高新技術(shù)企業(yè)；不同于其他酶催化企業(yè)只局限于醫(yī)藥中間體等難度小的產(chǎn)品，瑞德林生物是全球范圍內(nèi)率先將酶催化技術(shù)應(yīng)用于肽類、糖類和核酸類等特色功能原料的規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)，并積極探索產(chǎn)品在新領(lǐng)域的應(yīng)用。瑞德林是全球首家同時(shí)擁有三代生物技術(shù)（發(fā)酵和酶定向催化技術(shù)）和二代化學(xué)技術(shù)（液相、固相化學(xué)合成技術(shù)等）并應(yīng)用于多肽的企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋特色原料藥、化妝品功能原料、功能性分子砌塊等領(lǐng)域。

8.欣貝萊生物

欣貝萊生物專注于菌株的改善與工業(yè)化的轉(zhuǎn)化?；诖?，公司目前已成功搭建了自己的合成生物綠色制造平臺(tái)：高通量篩選平臺(tái)、生物信息大數(shù)據(jù)平臺(tái)以及生物酶設(shè)計(jì)改造平臺(tái)。通過挖掘高通量測(cè)序的基因組及核心基因數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找到相關(guān)代謝途徑，針對(duì)酵母和大腸桿菌等高效工程菌株，構(gòu)建細(xì)胞工廠，找到關(guān)鍵生物酶進(jìn)行設(shè)計(jì)改造提高生物酶催化活性從而提高細(xì)胞工廠的運(yùn)作效率。

本文記者：Elaine

校對(duì)：Pankey