2021年全球及中国合成生物行业现状、竞争格局及前景分析.docx

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1、2021年全球及中国合成生物行业现状、竞争格局及前景分析一、合成生物综述合成生物学定义：在工程化策略指导下有目的地设计合成标准化生物元件，具有不同功能的生物元件按照一定逻辑构建基因线路，不同基因线路组装集成系统，获得具有特定功能的人工生命系统。合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科，在天然产物合成、化学工业、生物能源、生物医药等诸多领域有广泛的应用前景。合成生物学主要应用领域2000-2020年的20年间，合成生物学行业快速发展体现在三个方面：前期基础研究快速发展，研究论文产出不断增加；相关技术进入应用研发期，专利申请量快速增长；行业内企业获多元资金投入，融资额不断攀高。具

2、体上，可以将合成生物学行业发展划分为四个阶段，分别为基础研究萌芽期（2005年以前）、基础研究成熟期（2005-2011年）、应用开发期（2011-2015年）以及产业投资期（2015年以后），各期间合成生物学的技术难题不断突破，应用范围持续拓展。合成生物学发展阶段运用合成生物学的手段实现生产产品产业化主要包含菌种改造、代谢调控、分离纯化、聚合工艺、应用开发五个重要环节，其以合成生物为工具，利用糖、淀粉、纤维素、甚至二氧化碳等可再生碳资源为原料，进行化学品、药品、食品、生物能源、生物材料等物质加工与合成。而合成生物学之所以能够实现对产物的定量可控，其核心在于运用基因工程手段实现对菌种的改造工艺

3、以及合成途径的精确调控。合成生物制造环节二、合成生物行业政策梳理因为合成生物学在诸多方面的优势，各国政府也在积极推动相关产业发展。海外包括美国、欧盟、日本等国家或地区均有引导、扶持合成生物学的文件相继出台。我国各省市近年来有均有合成生物学相关的政策布局，比如上海市重点领域(科技创新类)“十四五”紧缺人才开发目录，提出在发布的紧缺人才目录中，生命科学领域人才十分紧缺。包括，代谢组学研究人才、微生物菌群和健康评估研究人才、合成科学和生命创制研究人才、细菌学研究人才等。国家发展改革委于2022年5月印发“十四五”生物经济发展规划，提出推动生物技术和信息技术融合创新，加快发展生物材料等产业，顺应“追求

4、产能产效”转向“坚持生态优先”的新趋势，发展面向绿色低碳的生物质替代应用。2021年中国合成生物行业相关政策梳理相关报告：华经产业研究院发布的三、合成生物行业产业链随着理论研究和底层技术进步，以及合成生物制造企业在过程和工艺设计、新产品研发和生产等方面取得持续进展，全球合成生物领域企业发展迅速。从产业链看，上游包括DNA设计与合成等底层技术与应用支持企业，如Agilent、Twist、Illumina、华大基因和蓝晶微生物等；中下游涉及不同应用领域的过程设计、产品研发和生产企业，如医药领域Sangamo、Antheia、博雅辑因等，化工领域Zymergen、凯赛生物、华恒生物等；部分企业则初步

5、具备系统性平台和产品研发等综合能力，如Twist、蓝晶微生物等。目前来看，合成生物属于全球性新兴领域，国内企业依托自主研发及政策支持，有望在早期即具备一定优势，据CB Insights发布的2020年全球值得关注的50家合成生物学企业，国内企业占据9席。合成生物产业链四、合成生物行业现状分析1、市场现状合成生物技术发展成为传统技术的充分补充和替代，广泛用于医疗、化工、食品、农业、消费品等终端领域。截止到2021年底，全球合成生物学相关市场行业整体爆发式增长，市场规模达到736.93亿美元，较2021年增长767.5%。2016-2021年全球合成生物行业市场规模及增速从细分市场来看，医疗、科研

6、服务和化工行业是主要应用领域。其中增长最明显的是医疗领域，2021年市场规模达到687.24亿美元；其次是化工领域，合成生物学市场规模18.22亿美元；科研服务领域合成生物学市场规模18.11亿美元；农业领域合成生物学市场规模为4.97亿美元；食品领域合成生物学市场规模为5.08亿美元；其他领域合成生物学市场规模为3.31亿美元。2016-2021年全球生物合成行业细分市场情况（亿美元）从国内市场来看，在短短几年时间内，我国从基础研究到产业发展都进入了快车道，从底层的技术到产业化的终端产品。2021年中国合成生物学市场规模约为64.16亿美元，同比增长158.92%。2016-2021年中国合

7、成生物行业市场规模及增速2、融资情况随着我国合成生物学生机勃勃的发展，吸引了不少资本的青睐。2021年，中国合成生物学获得投融资16起，较2020年增长10起；获得22.95亿元的融资金额，较2020年增长1.36亿元。2015-2021年中国合成生物行业投融资数量及金额从合成生物学投融资轮次分布来看，2021年中国合成生物学获得2021年中国合成生物学获得天使轮、Pre-A轮、A轮各3次融资，获得B轮、B+轮、C轮各2次融资，获得A+轮1次融资。从融资金额来看，2021年中国合成生物学获得天使轮0.93亿元的融资；Pre-A轮1.8亿元的融资；A轮2.45亿元的融资；A+轮0.97亿元的融资

8、；B轮8.5亿元的融资；B+轮4.8亿元的融资；C轮3.5亿元的融资。2021年中国合成生物行业投融资轮次结构情况五、合成生物行业竞争格局1、全球合成生物学产业可以划分为上、中、下游三个部分，其中位于中上游的公司处于基础层，位于下游部分的为应用层公司。基础层领域包括上游合成生物学使能技术公司和中游平台类公司，这些公司掌握物体设计与自动化平台、DNA和RNA合成或软件设计等技术。国外代表型公司主要有Amyris，Ginkgo Bioworks，Zymergen，同时，我国也存有少数平台型公司，代表企业有Bota Biosciences恩和生物。此外，蓝晶微生物与衍进科技（LifeFoundry）

9、两家企业正朝着平台型公司发展思路集中发力。全球合成生物行业基础层重点企业介绍对于应用层领域的公司，其产品核心内容在于利用合成生物学技术，将其应用于医疗保健、工业化学品、生物燃料等产品的开发和市场化领域。当前位于应用领域的公司更获资本市场的青睐，融资占比超80%。全球合成生物行业应用层重点企业介绍2、中国从国内市场来看，在技术赋能公司中，以合成生物学中基因编辑为技术核心代表的公司有博雅辑因、本导基因，泓讯科技和迪赢生物的生物元件技术是其核心技术，恩和生物是目前国内主要以合成生物学硬件/软件为技术核心的公司；产品应用型公司产品覆盖范围广泛，涉及医药、工业、农业、化工和食品等领域。其中合成生物学医药

10、领域的公司以华东医药、川宁生物、弈柯莱为代表；化工领域公司以华恒生物、凯赛生物为代表；食品领域公司有嘉必优，工业领域公司以溢多利、蔚蓝生物和新华扬为代表。在科研院所方面，深圳地区：以深圳合成生物学创新研究院（深圳合成院）为代表，深圳市政府投资7.5亿元建设深圳合成院，目前拥有34位课题组长、4位杰出客座研究员和19位客座研究员。除此之外中科院合成所、农科院合成生物学中心也都位于深圳，合成生物学相关科研实力雄厚；上海地区：中科院合成生物学重点实验室成立于2008年，是我国第一所合成生物学重点实验室，现有固定人员四十余人，博硕士研究生及博士后九十余人；天津地区：海河实验室于2021年11月正式揭牌

11、成立，国家合成生物技术创新中心也预计于2022年投入使用。中国合成生物行业相关企业及科研院所介绍六、合成生物行业未来发展前景传统石化、化工生产活动对化石资源持续消耗，人类活动对于化石资源依赖问题与日俱增，同时环境污染、安全风险问题日益成为社会高度关注问题，在这样的大背景下，随着生物技术的不断进步，尤其是基因组学与系统生物学在20世纪90年代的兴起，开启了可定量、预测和工程化的新时代，合成生物学于21世纪初应运而生，科学家在现代生物学与系统生物学的基础上引入工程学思想和策略，借助生命体高效的代谢系统，通过基因编辑技术改造生命体以设计合成，使得在生物体内定向、高效组装物质和材料逐步成为可能，成为近年来发展最为迅猛的新兴前沿交叉学科之一，并从实验室走到生产应用，已被广泛应用在医疗、化工、能源、农业、环境等方方面面，除了其明显的降本优势，同时还能解决资源危机、