随着合成生物学的快速发展，细菌等微生物借助自身强大而多样的生化反应网络，有望成为生产各类高附加值产品的“细胞工厂”，并广泛应用于化工、能源、医药、食品等领域。什么是合成生物学？其如何构建“细胞工厂”？以下，enjoy：

01行业发展初具规模

“合成生物学”是指在工程学思想指导下，按照特定目标理性设计、改造或者从头重新合成生物体系。简单来说，就是通过DNA层面的设计，利用多组学方法生产出想要的产物。

2006年，加州大学伯克利分校的实验室将改造的“青蒿素生物合成基因”导入“酵母菌”中，并通过对酵母菌代谢途径的改造和优化，最终使“青蒿酸”（可氧化成为青蒿素）的产量提高了若干数量级，具备了工业化生产的潜力。此后，世界上多个高校和研究机构以“细菌”为载体，导入人工编辑过的基因片段，从而生产出了烷烃、烯烃、聚乳酸等材料，“细胞工厂”的概念就此诞生。

随着当前新技术应用大幅实现降本增效之际，合成生物学也正快速向产业化方向发展。从国内情况来看，我国现正处于合成生物学蓬勃发展的早期，已初步具备引导发展合成生物平台型公司的环境。

● 政策层面，国家发改委于2022年5月发布《“十四五”生物经济发展规划》，提到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。另据世界自然基金会预估，到2030年，工业生物技术每年将可降低10亿至25亿吨二氧化碳排放。合成生物学的发展符合我国“双碳”目标的实现，同时属于创新型技术，是我国未来生物科技发展的重点技术项目。

● 技术层面，合成生物学由生物学、化学、材料学、工程学等多学科交叉而成，需要较强的科研实力。同时，相关产品的生产过程中需要掌握DNA序列的挖掘与合成、底盘细胞（菌株）的选择与改造、基因表达途径的构建与产物鉴定、分离提纯及放大生产等关键核心技术，产业化门槛较高。随着基因测序技术发展迅速，检测时间和单位成本明显下降，促进了合成生物学相关技术落地。

在有关政策及技术的推动下，合成生物学市场快速发展。根据CB Insights分析数据显示，预计到2024年，合成生物学市场规模将达189亿美元，2019-2024年复合增长率达28.8%。

02国内企业有望“弯道超车”

从企业发展情况来看，由于目前合成生物学仍处发展早期，国内外尚未出现真正的合成生物学领军企业。国外上市公司如Amyris、Ginkgo Bioworks市值均在50亿美元以下。

而在国内，随着我国合成生物学步入快速发展期，一批优秀的合成生物企业涌现，推动合成生物学从前端研发到中试转化及研发成果的快速落地，覆盖医疗健康、化工及新材料、农业、大消费等多个领域。机遇面前，国内企业有望在合成生物学领域实现弯道超车。

比如在医疗领域，君联资本所投企业巨子生物是合成生物行业的先行者，搭建了领先的基因工程、组织工程与材料工程技术平台，其核心技术重组胶原蛋白曾先后获得中国国家技术发明奖及中国专利金奖。

巨子生物生产的“重组胶原蛋白”与人体氨基酸序列100%一致，具备无病毒隐患、无细胞毒性、无排异反应、水溶性高等特点，广泛应用于生物材料、医疗器械、功效性护肤品等领域。2022年8月1日，巨子生物参与起草的YY/T 1849-2022《重组胶原蛋白》行业标准正式实施，此项标准对重组胶原蛋白行业具有里程碑意义。

根据全球著名增长咨询公司Frost & Sullivan的数据，我国专业护肤领域2021年市场规模为566亿元，2022-2027年复合增速预计达到32.5%。其中，重组胶原蛋白在专业护肤领域的年复合年均增长率有望达到44.3%，高于动物源胶原蛋白、透明质酸等其他材料，正在成为新蓝海。

合成生物学作为一门新兴交叉学科，其工程化的设计理念，突破了生命自然进化的法则，打开了非生命物质向生命物质转化的大门。未来，合成生物学有望成为我国破解健康、资源、环境等领域重大挑战时所采纳的新型解决方案，有望成为现代科学中最具有前景的领域之一。