直达期货

投资人之间私下放松的攀谈中，一度泛起这样的对话：

“你准备投生物制药吗？”

“不投，除了合成生物学。”

只管，昔时被称为合成生物*股的Amyris因Q3季度亏损过亿，股价大跌近一半，无数投资人被套。但在中国，它依旧是生物制药领域险些是*火热的赛道。

另一位专注创新药领域的投资人坦言，若何现在，在他眼前有一个通俗的合成生物学项目，尚有另一小我私人人公认对照不错的创新药项目。“我会选后者，但投委会一半对一半。”他所在的公司，是生物制药投资领域头部的几家公司。

最近的医药行业论坛上，在“生命科学领域的前沿希望”这个话题上，很少再能听到一些疗法上的“革命”了。前两年还算热的基因、核酸疗法，还没等到在临床上的更新，就又一次成了“少数人”的关注点。

与之相对的是，海内分子生物学领域院士级其余人才最先在医药领域的前沿创新里频仍提合成生物学这条赛道。而另一边，在创新药景心胸迎来一个崎岖切换周期之后，以蓝晶微生物为代表的投融资Case在这两年也催使一批看药的VC最先往这个新兴的赛道偏倚。

于是合成生物学这门得益于基因编辑和多组学手艺生长的学科，又一次被摆上台前。

合成生物学本质是一个制造业的手艺刷新，和制药领域交集不多。一方面是用“细胞工厂”去解决药物质料领域生产忧伤问题，好比要害API中央体、特殊结构卵白、新型药物载体等；另一方面，是前端设计组织环节涉及到的基因测序和编辑以及DNA合成，和大分子药物的临床前开发有许多交集，相关的人才和手艺互联互通，也是相互挖人的好工具。

虽然两个领域并没有直接的竞争关系，但当生物医药最*的设计者和大量的早期资金都从医药转移到前者，只能说在控费的大靠山下，留给生物医药底层创新的空间着实有限。

-01-

理想VS现实：

合成生物学的远方和险途

一头驴，吃进去的是草，拉出来的却是金子。这样的情形只存在于童话故事里。而给一些细菌，喂进去一些简朴而低廉的质料，最后合成出来高价值化工&生物质料，再卖成金子。这是合成生物学现在已经完成的成就。

泉源：天风证券

化工品的价钱是按吨算的，和一瓶动辄几万元的抗体药比不了，但化工品的消耗也是按吨算的。量上去了，利润也相当可观。

好比，凯赛生物的长链二元酸和聚酰胺（主要应用在种种塑料制品）产物，华恒生物的丙氨酸类产物（食物添加剂、日化、饲料等领域），以及蓝晶微生物的PHA（特殊塑料制品），年收入规模都在10-50亿之间[2]。而外洋大厂们，好比Zymergen和Amyris，在食物和农业领域均有不小的建树。

合成生物学解决的是“无中生有”的问题。

以葡萄糖等简朴生物质质料，行使细胞工厂生产，告辞传统化石质料为主、以及背后生产历程中的高能耗和污染的制造方式。在电力的应用之后，已往半个世纪里，工业和信息革命提高的都是效率和治理的问题，并没有解决制造业效率的问题。任何一个工业化完成的国家，全要素生产率的提升基本难以继续。合成生物学要掀起的就是这样一个手艺大阻滞之后的制造业革命。

固然，生产方式的推翻不是一朝一夕能完成的，合成生物学当前的单元生产成本还远不及传统制造业。然则最近在需求端，有一些推动合成生物学向前生长的因素，对照典型的，一个是供应链平安，另一个就是环保。

一方面，绿色经济是中国甚至全球近十年里的主旋律之一，节能减碳成了全球局限类的政治准确，合成生物学在制造历程中对三废的处置要求小得多；另一方面，逆全球化之下能源和原质料的保障一下子上升到国家战略级别，因此以生物合成为代表的手艺也会以此为由被写进种种“五年设计”里。

而从供应端看，生物学的蓬勃生长动员了合成生物学前端设计环节成本大幅下降。好比基因测序的成本从十亿美元级其余价钱降到两位数，CRISPR手艺的落地带来基因编辑的成本大幅下降，而DNA合成革命也使得单个碱基的成本下降了好几个数目级。

总结下来，就是大分子药物景心胸起来后动员分子生物手艺的不停积累，现在最先溢出到制造业。

不外，这种“设计环节”的成本下降，现在也只是让原来的“细胞合成万物”从“停留在理论层面”变得“可以实操”，然则离“为所欲为的应用”还离着十万八千里，若何构建一套功效表征明确的高效表达系统，也就是业内人常说的“好的菌株”，这是推动合成生物学生长的要害要素。

合成生物学主要行使细菌（大肠杆菌、酵母菌等常用表达菌种）作为“细胞工厂”的主体，然而，这些细菌的自然代谢途径往往不能知足工业生产的需求，因此需要对代谢途径举行重构，以增添产量、提高产物质量、削减有害物质等。

然则，把一个自然的代谢路径改成人工的，就好比在一枚细菌体内去重新组建一套工厂。

首先，这个历程包罗许多相互作用的化学反映和信号转导历程。为了优化代谢途径，需要对代谢途径的结构和动态行为举行数据化，反馈到现实就是种种组学（基因/卵白/代谢等）的问题。其次，代谢途径的重构需要针对详细的化合物和生产环境举行设计，需要思量到代谢途径的稳固性、平衡性、废物处置等因素。最后，代谢途径的重构需要制止不需要的副作用，例如毒性、细胞生长受到抑制等。

泉源：天风证券

这个阶段需要在不停的试错中，寻找到*的代谢途径设计方案，并不停地调整和优化，以到达预期的生产目的。

有没有代谢路径的重修，这也是判别到底是不是合成生物学的*层因素。

细胞的底层重修门槛高，但制造业的门槛不高。于是，海内不少化工类公司，由于涉及到发酵培育，就能蹭上“合成生物学”的观点，然后在一二级市场享受这个赛道景心胸带来的高估值。

合成生物学，重点在于行使生物手艺去合成，而非一个“合成”公司去蹭“生物”观点，这种高门槛也决议了这个领域真正的竞争不会太大。而在资源的热浪吹过之后，合成生物学的相关公司若何能突破前端组织的难点，是这个领域能够继续向前的*要义。

-02-

数据化、选品、人才：

合成生物学的三重门

一个经由工程化刷新细胞（细菌），在吸收一些养分后，在其体内通过一二三四个元件的处置，在经由abcd等步骤，最后排泄出一种想要的化合物，然后星散纯化，最终获得人们想要的产物。这个历程是在一颗纳米级其余细胞内里举行的，无法用手动操作，无法用眼睛看到，这个历程离不开仪器的表征，因此，合成生物学需要应用，离不开一个观点，就是数据化。

着实，生物医疗问题的本质都是数据[1]：基因/卵白的丈量、信号通路和调控机制的研究、靶点间的相互作用、种种细胞器级别元件的工艺参数、最终临床显示（药效、平安性）……

这也是合成生物学和AI制药有着许多交集的缘故原由。

若是整个生物系统所有能数据化，那人类离天主也就不远了，现在的手艺局限性决议了我们离这一步还很远很远。但在其中找到一条可以规模化复制的生物表达路径，是种种组学和生物手艺生长到现阶段已经可以完成的目的。

数据化是一个工具，目的是为了更好的去找到一个好的合成路径，也就是好的种子（菌株）。现在人类对于细胞层面的熟悉还远远不够，这是限制这门学科生长的一大缘故原由之一。

而正由于前期的系统构建历程历程庞大而成本高，也给后端的应用层面提出一个难题，就是若何选品。这个倒和创新药开发的逻辑类似：临床前和临床的环节加起来破费跨越10亿，时间靠近十年，最后做出来的药是一个慢病领域的被镌汰的治疗方式，这是所有人都不愿意看到的。

合成生物学的选品也是一样，是聚焦于大的化学单品，在生产成本上下功夫，走规模效应；照样瞄准成本高的小众精致化学品，走利基市场；或者更极端，解决一些高附加产物的生产成本问题（好比高纯度玻尿酸、特殊药品中央体）。差异类的产物对前期系统构建的要求是一样的，而合成生物学的链条很长，一些高附加值产物对后续的星散纯化要求高。但无论若何，若是一最先定下来的目的和市场要求或者公司战略相违反，前期所有涉及系统构建的事情直接归零。

这个历程比药品开发要更残酷。

图片：现在商业化的合成生物学产物

泉源：峰瑞资源，创业邦

这也衍生出合成生物学的另外一个战略选择，就是到底该做一家聚焦于最终商品的产物类公司，照样回归合成生物手艺自己，成为一家主攻高效细胞表达构建的手艺平台公司。现在，这两类均有代表性公司乐成走向市场。好比Zymergen（产物）和Ginkgo（平台），海内的合成生物学公司主要为产物类。

最后，合成生物学作为一学生物和化工产业交织学科，除了手艺和谋划上的难题之外，尚有一个亟待解决的问题就是人才。

做前端系统构建的人需要明晰后端化工生产中的种种工艺上的需求，尔后端的生产都是基于细胞表达，操作中基本都离不开生物手艺。纵然是前端，又能分出生信和分子生物学等多门学科，但人人都是在一个系统里做事，这对相关职员的手艺要求和相同都有极高的要求，更是对治理者的协调的一个极浩劫题。

而现在，海内又缺乏这种基础理论x工艺应用等多学科培育系统，基本靠内部训练。这给合成生物学公司的运营提出极高的要求。以是许多类似的公司内部都喜欢提的一小我私人才培育观点就是“延续进化”。

相比于医药，合成生物学整体上还算是一个很新的观点，现在从手艺到应用，都是停留在探索阶段。这注定了这场狂欢只能是VC们去介入（当下几个A股上市公司多以蹭观点为主），但资源若是对这个观点感兴趣又不想陪详细创业公司跑过验证阶段，也可以以一些其他方式介入进去。

-03-

观点未至，产业链先行

合成生物学的下游主要涉及化工领域，中国算得上是化工领域全球数一数二的大国，成熟的业态之下并没有想陪跑的资源太多施展的空间，未来可能在合成生物学手艺突破之下带来一个整体天花板的提升。

而上游涉及到的基因编辑、DNA测序、生物信息学以及测序等领域，好比Illumina、华大基因等，合成生物学的生长离不开这类开发使能手艺公司的刷新。这些公司已经在制药领域里取得长足生长，合成生物学是一个新的应用场景。

固然，尚有一类业态就是以培育基、生物反映器、通用科研试剂为代表的“卖水型”公司。卖水型公司都是牢固收某个相关行业的“税”，该行业市场规模越大，这种“税”越高，而新增一个行业，对于卖水型公司就是新增一个“税种”。

一项手艺的生长背后是整条供应链的周全完善，绝非一两家公司单打独斗。而无论是手艺照样背后的产业链，都需要麋集的资源投入。人工智能是这样，创新药是这样，合成生物学也是这样。

回到合成生物学和制药行业的竞合关系上，大分子药物的蓬勃生长动员了基因/卵白/代谢组学的崛起，后者的手艺刷新动员了新型制造业的革命。耐久看，合成生物学在应用端的落地会带来生信和分子生物学领域的提速，未来或许能反哺细胞层面的新的药物开发。

但短期看，无论若何，在资源、人才以及羁系上，或多或少对中国刚刚生长起来还没站稳的创新药行业的一种挤兑。

参考文献：

1、合成生物学未来十年的中国时机，峰瑞资源

2、合成生物学——未来已来，开启“造物”时代

3、2022年中国合成生物学产业生长研究讲述