9月1日,深圳市第七屆人民代表大會常務(wù)委員會公告,《深圳經(jīng)濟特區(qū)促進合成生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展若干規(guī)定》經(jīng)深圳市第七屆人民代表大會常務(wù)委員會第四十次會議通過,現(xiàn)予公布,自2025年10月1日起施行。
《若干規(guī)定》提到,鼓勵社會資本參與合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持合成生物優(yōu)質(zhì)企業(yè)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同發(fā)起產(chǎn)業(yè)并購基金,促進產(chǎn)業(yè)鏈整合,助力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。鼓勵金融機構(gòu)加強與合成生物企業(yè)合作,加大信貸資源投入,開發(fā)適配的金融產(chǎn)品,拓寬企業(yè)融資渠道,為企業(yè)開展經(jīng)營提供便利化的金融服務(wù)。
合成生物學(xué)是一門新興的多學(xué)科交叉領(lǐng)域,它結(jié)合了生物學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)等多學(xué)科的知識和技術(shù),旨在設(shè)計和構(gòu)建新的生物系統(tǒng)或改造現(xiàn)有的生物系統(tǒng),以實現(xiàn)特定的功能和目標。合成生物學(xué)的核心在于“設(shè)計”和“構(gòu)建”,通過人工設(shè)計生物分子、生物元件、生物電路和生物系統(tǒng),創(chuàng)造出具有特定功能的生物實體,從而解決能源、環(huán)境、健康和材料等領(lǐng)域的重大問題。
合成生物學(xué)當前分為多個細分領(lǐng)域,包括寡核苷酸、酶、合成細胞、克隆技術(shù)試劑盒、異種核酸和底盤生物等。其中,寡核苷酸占據(jù)較大市場份額,2024年達43.6%。全球合成生物學(xué)市場可進一步細分為專業(yè)科研、消費品、化學(xué)工業(yè)、食品與農(nóng)業(yè)以及醫(yī)療健康五個領(lǐng)域。
根據(jù)波士頓咨詢《中國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)白皮書2024》數(shù)據(jù),到2028年,合成生物學(xué)在消費領(lǐng)域的市場規(guī)模預(yù)計將達到99億美元,五年復(fù)合增速達24%,成為第四大應(yīng)用領(lǐng)域。
全球范圍內(nèi),各國政府將其視為戰(zhàn)略制高點,企業(yè)與資本加速布局,技術(shù)突破與應(yīng)用落地的節(jié)奏不斷加快,一個以生物制造為核心的新工業(yè)文明正在孕育。
就產(chǎn)業(yè)鏈來看,合成生物產(chǎn)業(yè)鏈的上游聚焦于底層技術(shù)支撐體系,是整個行業(yè)創(chuàng)新的“發(fā)動機”。這一環(huán)節(jié)涵蓋基因測序、基因編輯、基因合成等核心技術(shù),以及配套的儀器設(shè)備、生物信息學(xué)工具和自動化平臺。中游環(huán)節(jié)承擔著將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為可產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方案的關(guān)鍵角色,主要包括技術(shù)服務(wù)提供商和平臺型企業(yè)。下游環(huán)節(jié)是合成生物學(xué)價值實現(xiàn)的終端,覆蓋醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、能源、環(huán)保等多個領(lǐng)域,展現(xiàn)出極其廣闊的應(yīng)用前景。
在醫(yī)藥領(lǐng)域,合成生物學(xué)技術(shù)為新藥研發(fā)提供了全新范式,可高效合成復(fù)雜天然產(chǎn)物藥物(如紫杉醇、青蒿素),開發(fā)個性化細胞治療和基因治療產(chǎn)品,甚至設(shè)計具有特定功能的益生菌用于疾病預(yù)防與治療。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,通過改造作物基因組,培育抗病蟲、抗逆、高產(chǎn)的優(yōu)良品種,減少農(nóng)藥化肥使用,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與可持續(xù)性?;ゎI(lǐng)域則利用微生物細胞工廠替代傳統(tǒng)化學(xué)合成工藝,生產(chǎn)生物基材料(如可降解塑料、生物燃料)、精細化學(xué)品和食品添加劑,實現(xiàn)綠色制造與碳中和目標。能源與環(huán)保領(lǐng)域,合成生物學(xué)也展現(xiàn)出巨大潛力,例如設(shè)計能高效降解塑料垃圾的工程菌,或構(gòu)建利用二氧化碳生產(chǎn)燃料的人工光合作用系統(tǒng)。下游企業(yè)通過將合成生物學(xué)技術(shù)與自身產(chǎn)業(yè)深度融合,不斷拓展產(chǎn)品邊界,重塑傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局,創(chuàng)造新的市場需求。
合成生物產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間并非孤立存在,而是形成了緊密協(xié)同、相互促進的生態(tài)系統(tǒng)。上游技術(shù)的進步為中游的平臺開發(fā)提供了更強大的工具支撐,中游的技術(shù)轉(zhuǎn)化能力則加速了下游應(yīng)用場景的拓展;反過來,下游市場的旺盛需求又會牽引上游技術(shù)的進一步創(chuàng)新和中游平臺的升級迭代。例如,下游醫(yī)藥企業(yè)對高效合成抗癌藥物的需求,驅(qū)動中游企業(yè)開發(fā)更精準的基因編輯工具和高產(chǎn)底盤細胞,進而促使上游企業(yè)研發(fā)更高通量的基因測序設(shè)備和更智能的生物信息學(xué)算法。
然而,這種協(xié)同發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)壁壘較高,跨領(lǐng)域的知識整合與人才儲備不足,可能導(dǎo)致技術(shù)轉(zhuǎn)化效率低下。其次,底盤細胞的性能(如產(chǎn)物合成效率、生長穩(wěn)定性)仍有待提升,部分復(fù)雜產(chǎn)物的合成路徑設(shè)計與優(yōu)化難度較大,制約了產(chǎn)業(yè)化進程。此外,行業(yè)標準的缺失和監(jiān)管政策的不確定性,也給上下游企業(yè)的合作與產(chǎn)品商業(yè)化帶來了風險。因此,構(gòu)建開放共享的技術(shù)平臺、加強產(chǎn)學(xué)研用深度合作、完善行業(yè)法規(guī)與倫理規(guī)范,是推動合成生物產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展的關(guān)鍵。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國合成生物行業(yè)全景調(diào)研與投資趨勢預(yù)測分析報告》分析:
合成生物行業(yè)的快速發(fā)展,是技術(shù)突破與市場需求共同作用的結(jié)果。
從技術(shù)層面看,基因“讀-寫-改”能力的持續(xù)提升,使得人類對生命體的改造和設(shè)計進入了前所未有的精準化與系統(tǒng)化階段。合成生物學(xué)與人工智能、自動化技術(shù)的交叉融合,正掀起一場“生物鑄造廠”革命,將傳統(tǒng)的試錯式研究轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃瓢雽?dǎo)體芯片設(shè)計的標準化、模塊化流程,大幅提升了研發(fā)效率。例如,通過構(gòu)建包含海量生物元件的數(shù)據(jù)庫和自動化實驗平臺,研究人員可以快速篩選最優(yōu)的基因組合和代謝路徑,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
從市場層面看,全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的迫切需求,為合成生物學(xué)提供了廣闊的應(yīng)用舞臺。傳統(tǒng)化學(xué)制造模式面臨資源短缺、環(huán)境污染等嚴峻挑戰(zhàn),而生物制造具有原料可再生、反應(yīng)條件溫和、碳排放低等優(yōu)勢,契合了“雙碳”目標下的產(chǎn)業(yè)升級方向。消費者對綠色、天然、個性化產(chǎn)品的偏好,也推動著食品、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)向生物合成方向轉(zhuǎn)型。例如,利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的重組膠原蛋白,避免了傳統(tǒng)動物源提取的倫理爭議和質(zhì)量風險,迅速在護膚品市場占據(jù)一席之地;生物基塑料的研發(fā)則為解決白色污染問題提供了新的可能。技術(shù)進步降低了行業(yè)門檻,市場需求則指明了發(fā)展方向,二者形成的“雙輪驅(qū)動”效應(yīng),正加速合成生物行業(yè)從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。
全球各國政府普遍將合成生物學(xué)視為引領(lǐng)未來經(jīng)濟增長的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),紛紛出臺政策予以大力支持。從國家層面的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃到地方政府的專項扶持,政策紅利持續(xù)釋放,為行業(yè)發(fā)展營造了良好的制度環(huán)境。
資本市場對合成生物行業(yè)的熱情同樣高漲。風險投資、產(chǎn)業(yè)資本、政府引導(dǎo)基金等各類資本紛紛涌入,推動行業(yè)融資規(guī)模屢創(chuàng)新高。資本的注入不僅為企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)能擴張?zhí)峁┝速Y金保障,也加速了行業(yè)內(nèi)的并購重組與資源整合,催生了一批具備核心競爭力的龍頭企業(yè)。同時,資本的嗅覺也引導(dǎo)著行業(yè)的發(fā)展方向,從早期的技術(shù)探索逐步轉(zhuǎn)向具有明確商業(yè)化路徑的應(yīng)用領(lǐng)域。政策與資本的雙重加持,為合成生物行業(yè)的快速崛起提供了強大的外部推力,使其在短時間內(nèi)從一個小眾的學(xué)術(shù)領(lǐng)域成長為全球關(guān)注的產(chǎn)業(yè)熱點。
合成生物行業(yè)正處于爆發(fā)式增長的前夜,未來十年有望成為推動全球經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的重要力量。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的持續(xù)下降,預(yù)計將有越來越多的傳統(tǒng)化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品被生物合成產(chǎn)品替代,市場規(guī)模將呈現(xiàn)指數(shù)級增長。據(jù)行業(yè)預(yù)測,到本世紀末,生物制造可能占據(jù)全球制造業(yè)產(chǎn)出的三分之一以上,重塑全球產(chǎn)業(yè)格局。
在醫(yī)藥領(lǐng)域,合成生物學(xué)有望實現(xiàn)個性化醫(yī)療的突破,通過設(shè)計個性化的細胞治療產(chǎn)品和基因藥物,精準攻克癌癥、遺傳病等重大疾病。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,抗病蟲、耐鹽堿的工程作物將有效提升糧食安全保障能力,生物農(nóng)藥和生物肥料的普及將推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的綠色轉(zhuǎn)型?;づc能源領(lǐng)域,生物基材料和生物燃料的規(guī)?;a(chǎn),將顯著減少對化石資源的依賴,助力全球碳中和目標的實現(xiàn)。環(huán)保領(lǐng)域,工程微生物在土壤修復(fù)、海水凈化、塑料降解等方面的應(yīng)用,將為解決環(huán)境問題提供創(chuàng)新方案。
然而,行業(yè)的發(fā)展也面臨著不容忽視的挑戰(zhàn)。技術(shù)層面,復(fù)雜產(chǎn)物的高效合成、底盤細胞的長期穩(wěn)定性、無細胞合成技術(shù)的突破等仍是亟待攻克的難題。倫理與監(jiān)管層面,人工合成生命的潛在生態(tài)風險、基因編輯技術(shù)的倫理邊界、產(chǎn)品安全性評價標準等問題需要全球協(xié)同應(yīng)對。商業(yè)層面,部分合成生物產(chǎn)品的成本仍高于傳統(tǒng)工藝,規(guī)?;a(chǎn)工藝有待優(yōu)化,市場接受度和商業(yè)模式創(chuàng)新也需時間培育。
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