“像组装电路一样组装生命”，2010年，首位运用合成生物学技术创造出“人造单细胞生物”的科学家克雷格·文特尔如是描述合成生物。
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作为诞生于21世纪初的一个分支学科，合成生物学迄今已发展了将近20年。在资本市场，2022年是合成生物赛道爆发的一年。财通证券研报指出，在全球碳中和的大背景下，合成生物学成为生物医药领域新风口。
日前，拜登签署新行政命令，美国将会有超过20亿美元资金投入，来推进启动其“国家生物技术和生物制造计划”。受此影响，国内合成生物概念再获市场关注。行业龙头凯赛生物(688065.SH)、华恒生物(699639.SH）连涨多日。
什么是合成生物？
所谓“合成生物”，是人类利用工程学的方法将一系列基因组件设计、组合，像组装汽车一样一步步构建零部件、再拼装组合，最终制造出满足人类需求的生物体。
中科院院士赵国屏也曾解释称：“合成生物学最主要的任务，是要按人们的需求，设计出相应的‘产品’。”
合成生物学的应用领域广泛，可应用于医药、农业、化学品和能源、食品和消费品等领域，可以减少对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，解决化学工程中的高耗能和高污染问题，大幅降低生产成本。
麦肯锡全球研究院发布的报告中指出，全球经济活动中60%的物质产品可由生物技术进行生产。合成生物学技术在未来的10~20年中，每年将为全球带来2~4万亿美元的直接经济效益。
在医药领域，合成生物的应用主要是药物中间体/原料药的合成以及人工改造生命体进行诊疗两大方面。
其中，在药物中间体/原料药方面，合成生物学方法可以降低成本，缓解部分药品因相关植物稀缺导致的供不应求，其中以青蒿素的生物合成最为典型。除合成药物中间体/原料药之外，合成生物学还可以通过改造细菌、病毒和人类细胞来达到诊断和治疗的目的，但是目前仍处于研究阶段。
在农业领域，合成生物学可应用于微生物固氮、检测土壤有害菌等，提高农作物产量和营养价值、减少化肥使用。
从行业细分市场来看，医疗健康领域主导了合成生物学的市场应用。据CB Insights预计，全球合成生物学市场规模从2019年的53亿美元增长到2024年的189亿美元（CAGR 28.8%）；其中，合成生物学在医疗健康领域的市场规模从2019年的21亿美元增长到2024年的50亿美元（CAGR 18.9% ），2019年其占比达到40%，是第一大应用领域。
合成生物火热当头
自拜登9月12日签署行政令以来，国内合成生物概念股再获市场关注，凯赛生物、华恒生物股价连涨多日。
据了解，凯赛生物主要从事新型生物基材料的研发、生产及销售，主要产品为生物法长链二元酸系列产品、生物基戊二、胺生物基聚酰胺（尼龙）。2022年上半年，公司实现营收12.89亿元,同比增长13.53%；归母净利润3.365亿元，同比增长7.71%。
对于美国发布“国家生物技术和生物制造计划”的影响，凯赛生物向财经网表示，“对全球合成生物行业的发展是件好事。生物制造乃至合成生物技术会收到更多的关注，行业及相关领域的机遇也会更多，各国的重视度和投入自然也会更多。”
华恒生物主要从事氨基酸及其衍生物产品研发、生产、销售，代表性产品为丙氨酸，可广泛应用在日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等众多领域。2022年上半年，公司实现营业收入6.29亿元，同比增长65.66%；归母净利润为1.29亿元，同比增长107.60%。
除凯赛生物、华恒生物外，A股多家医药、食品、化工领域的上市公司也已布局合成生物学。
例如医美龙头华熙生物，其董事长兼总经理赵燕曾多次在公开场合表示：合成生物学是代表未来科技的新方向，是华熙生物重点布局和深耕的技术领域。
2021年12月，华熙生物“山东省生物活性物合成生物学重点实验室（筹）”获得山东省科技厅的认定。此外，其“合成生物技术国际创新产业基地”已落户北京大兴生物医药基地并即将投入使用。
据华熙生物披露，通过合成生物技术，公司的微生物发酵技术已经发展到第三代，可实现每升提取液提取73g透明质酸，是第二代技术16-17g/L的4倍多，生产成本大幅降低，效率大幅提升。
华东医药也在2021年提出了“工业微生物”战略。
据华东医药2022年半年报披露，其2022年5月投资成立全资子公司珲益生物，通过对酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等高效工程菌株的基因构建与改造，实现生物技术在制药工程、精细化工、新型生物材料等领域的广泛应用；2022年7月，公司全资子公司中美华东、杭州市拱墅区人民政府、浙江工业大学三方共同组建华东合成生物学产业技术研究院。
此外，安琪酵母、梅花生物、健康元、卫光生物等也有布局合成生物学。
值得一提的是，二级市场上，合成生物概念股普遍被给予六七十倍的市盈率。
财经网注意到，除上市公司外，弈柯莱、川宁生物、巨子生物等，都在全力冲刺资本市场。
IPO高潮进一步掀起一级市场的投资热浪。仅在9月宣布完成融资的案例即有：合成生物企业百葵锐完成数千万元Pre-A+轮融资；新型合成生物科技公司肆芃科技完成数千万元天使轮融资；专注于藻类生物合成技术的微藻合成工厂德默特完成近亿元Pre-A轮融资等。
据星矿数据统计，2021年至今有近30家合成生物公司宣布融资，国内的头部投资机构几乎全线入场：高瓴投资了蓝晶微生物、引航生物等；红杉投资了衍微科技、微构工场等；经纬投资了恩和生物、微元合成等公司。
合成生物风口已至？
在业界分析看来，合成生物学在资本市场的爆火，可以说是政策和技术发展的共同推动作用。
政策方面，2018年，科技部启动了合成生物学重点专项。近10年间，中科院及国内多个高校率先布局了合成生物学的学科建设。
国家卫计委在2020年8月发布了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，支持包括建设合成生物技术创新中心在内的各项细则，促进生物技术大力发展。
2022年5月10日，国家发展改革委印发了更重磅的《“十四五”生物经济发展规划》，明确指出包括合成生物学在内的生物经济，是未来中国经济转型的新动力。
其二是技术发展带来的成本降低。
蓝晶微生物联合创始人兼CEO张浩千曾在采访中表示，合成生物学的底层技术主要是基因测序、基因编辑、基因合成三部分。这三部分在过去10年间成本下降了1000倍甚至更多。这就意味着原本只有大药企能支撑的研发行为，开始“飞入寻常百姓家”，合成生物学的初创公司也有了机会。
沙利文大中华区医疗团队执行总监刘伟奇告诉财经网，合成生物学可以说是一轮新的技术革命，未来能够替代许多工业合成产品，迎合了绿色生产，碳中和等种种发展理念，在其他医疗细分行业资本预冷的情况，合成生物学自然吸引了众多机构提早入局。
近期，券商对合成生物学的关注度也明显提升。
“合成生物学作为生物制造的底层技术，拜登签署新行政令确立了其地位，表明了其广阔前景。美国在前端研发更领先，中国在生产制造具备优势，中国企业具备弯道超车的机会。”上海证券分析师彭毅指出。
中金公司研报认为，医疗健康是合成生物学的重要应用领域，目前在上中游都有完善的布局，应用领域包括药物合成、疾病诊断和医美等。随着基因测序和基因编辑合成等使能技术的突破，合成生物学迎来加速发展的时间窗口，带来对传统医药制造的突破式创新，有望引领医药制造的未来。
国内合成生物仍处于早期阶段
从产业链来看，合成生物学产业可以划分为上、中、下游三个部分，分别代表工具型、平台型和产品型三个类别。
上游工具类公司主要注重DNA合成等基础技术工具的研究；中游平台型公司注重合成质粒和微生物或提供合成生物学平台设计方案：下游产品型公司注重合成生物学技术的实际应用。
国内工具型公司代表有华大基因、新格元生物等；平台型代表公司有恩和生物、弈柯莱、酶赛生物等；产品型代表公司有凯赛生物、华恒生物等。
对比来看，产品型公司打通从生物改造、发酵纯化到产品改性的全产业链，因而更具盈利能力；平台型企业旨在提供生物体设计与软件开发等合成生物平台，由于自身缺乏应用层面的落地产品，盈利能力受限。
不过，高特佳投资合伙人王海蛟则认为，短期三五年来看，可以胜出或发展非常好的肯定是产品型公司，因为容易起量。长期来看，平台型公司能够不断提供新东西，会走得更远，会变成一个更大市值的公司。
目前，国内合成生物企业走到了哪一步？业内的共识是“尚处于早期阶段”。
刘伟奇向财经网表示，国内合成生物企业仍处于较为早期的阶段，除了头部几家企业已经有产品进行市场销售外，其他不少企业处于早期试生产或研发阶段，还需要一段时间进行市场培育。与国外相比，国内企业在技术上并不落于人后，人才优势、政策扶持和上下游配套体系也非常明显。但在资本投入和产品商业化上，与国外仍有不小差距。
独立国际策略研究员陈佳也对财经网表示，合成生物行业目前还没有成型，其技术、资本、人力资源门槛极高，对跨境资本和技术交流的要求也相对较高，是个需要审慎谋划、全国大市场协同发力的新兴产业。目前除了深圳之外，北京大兴临空经济区打造国际生命健康口岸，中国未来在生物科技尤其是合成生物赛道很可能成为全球重要的一极。
