在目前，生物科技领域“百花齐放”，合成生物赛道更是风头一时无两。从行业技术突破频现，到多家生物企业争相布局，资本市场出现大额投融资，再到全球各国政策一致倾斜……合成生物域正走出大跨越发展态势。
合成生物学是在基因组学和系统生物学的基础上，融会工程科学原理，综合利用分子生物学、化学、物理、数学、信息学和工程学的知识和技术，对生命系统进行重新编程改造或从头设计合成，创建新的生命体系，被喻为生命科学的第三次革命和改变未来的颠覆性技术，是新一代生物技术的基石。
聚焦国内，合成生物学应用边界已覆盖了化工材料、能源、医药、农业、食品等诸多领域，高潜力和颠覆性的特点让其掀起新一波投资与创业的浪潮。2000年以来，我国合成生物学基础研究领域加速发展；2011年以来，合成生物学技术的专利布局进入加速期，相关专利的申请量快速增长；2015年以来，合成生物学产业投资加速；从2020年至今，合成生物参与企业不断涌现，行业热度持续高涨。
资本加持的合成生物产业，正吸引群雄逐鹿，谁能突围成功，备受瞩目。
合成生物产业目前的主要门槛和壁垒
合成生物学被称为是改变未来的颠覆性创新技术，主要通过改造微生物来生产具有高附加值、通过传统动植物提取或化学生产成本较高、碳排放较大或难以大量获得的产品。
作为一项先进的生物科技，合成生物的优势及其影响非常广泛。不仅在物质转化和能量利用效率上大幅提升，能够实现大幅的降本增效；而且能够加快产品开发速度，过程工艺的绿色环保水平也大幅度提升，对于双碳目标、绿色制造的实现具有重要的底层支撑作用。
基于这些优势，如今合成生物正在逐步应用到多个领域，驱动医疗健康、能源、化工与材料、农业与食品、环境等领域的发展。据CB Insights数据，2024年全球合成生物学市场规模将达189亿美元。而截止目前，国外从事合成生物学领域的公司已经近500家，国内相关领域的公司也多达数十家，可谓百家争鸣、百花齐放。
虽然市场前景十分广阔，但是目前合成生物产业发展中也存在不少亟待突破的难点。合成生物学产业链主要包括基因工程、菌种培育、发酵过程、分离纯化、改性合成和开发应用等六大环节。业内人士认为，对于企业而言，在合成生物产业化全流程中的主要壁垒在于产业化和选品能力。
具体来看，比如合成生物学的工业化放大过程，在菌株改造、细胞培养工艺过程等方面不少企业普遍存在难题。因为从实验室的培养皿到万吨生产体量的工厂，发酵工艺以及设施和环境的变化等诸多因素都会影响菌株的稳定和生长。例如，Amyris曾在实验室利用合成生物法生产生物燃料金合欢烯，但后期发现从实验室引入工厂发酵罐的酵母菌株未达预想，存在酵母细胞爆炸死亡和转化率不足的量产难题。而选品能力也体现为终端商业化能力，如果在终端产品的选择上出问题，就会存在终端市场接受度低，或者新产品上市风口已过等风险。
此外，在合成生物学领域，DNA合成以及高效基因组编辑技术是两大核心的底层技术。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以及合成途径的精确调控。
总结来说，从合成生物全产业链角度来看，前端的DNA合成、基因编辑，产业链中间的产业转化，及基于对终端市场把控中的产品设计等是合成生物产业目前的主要门槛和壁垒。
以全产业链引领合成生物科技时代
面对前端的菌种改造及合成，中期规模化量产以及后期的终端商业化问题，究竟哪种类型的合成生物企业有望在这一赛道上脱颖而出？有行业观点认为，合成生物学产业链内具备底层技术优势的上游公司、拥有自主知识产权的中游平台开发型公司以及选品合理的下游产品型公司将更具竞争力。
在《“十四五”生物经济发展规划》的推动下，我国生物科技领域企业“百花齐放”，但各企业都有不同的发展出发点。纵观当前国内布局合成生物的企业之中，具备上中下游全面覆盖能力的企业并不多。例如，如有侧重前端菌种改造的平台型公司，也有在后端具备优势，做产品落地的产品型公司。
成立于2000年的华熙生物，作为合成生物学技术研究与产业应用的中流砥柱，是全球知名的生物科技公司和生物材料公司，经过多年的精研与创新，以及关键节点的前瞻部署，以合成生物科技为战略驱动，坚持“科学→技术→产品→品牌”的发展逻辑，致力于不断提高生命质量、延长生命长度，为人类带来健康、美丽、快乐的生命体验。
目前，华熙生物是国内“唯一”集“合成生物”研发创新能力、中试及产业转化能力、市场转化能力三大能力为一体的合成生物全产业链企业，借助完善的产业链图景，持续迈出创新的脚步，驱领行业步步登高。因为也被誉为是这个拥挤赛道之上最有实力的引领者、突围者，非常值得关注。
对于华熙生物而言，微生物发酵技术是其重要的核心底层技术之一，其不仅掌握全球领先的微生物发酵技术，且具备丰富的微生物发酵经验，搭建了微生物发酵平台，为其合成生物技术的落地发展奠定底层基础。在前端菌种及合成技术上，华熙生物具备领先的底盘细胞设计能力。
据悉，华熙生物目前已经拥有酵母菌、谷氨酸棒杆菌、大肠杆菌等生产各类生物活性物的丰富的底盘库，并且已建设完成高通量自动化、微流控等筛选平台、AI蛋白质预测平台、发酵优化筛选平台等，这将加快底盘细胞及产品的快速迭代能力，6-12个月即可实现从设计DNA到形成产品。
合成生物技术发展的另一大课题是产业转化，关系着合成生物学能否实现规模化和产业化，能否真的创造经济价值和社会价值。
在产业化能力方面，华熙生物拥有全球最大的中试转化平台，能够快速实现各种物质的产业转化。并且华熙生物在微生物发酵技术上已经具备20多年丰富经验，特别是在微生物发酵的规模化量产、提纯、生产成品等环节具备较强的优势，这将有助于解决合成生物规模化量产不稳定等重要难题。
着眼市场转化方面，作为一家全产业链平台型公司，华熙生物拥有从原料到医疗终端、消费终端的全产业链业务及相关运营经验，且在市场渠道、消费者洞察、品牌建设等维度建立了缜密的业务逻辑，为合成生物终端商业化提供科学决策与坚实支撑。
有业内分析师指出，能够兼具底层技术研发和产业转化能力的全产业链型企业在业内并不多见，这类型企业因具备产业链“顶配”，显然在合成生物领域更具发展势能。综合来看，华熙生物所具备的前端底盘细胞的设计制造、中期大规模产业转化以及终端市场化能力，正好与合成生物发展需要具备的三大能力高度契合，未来的发展更为值得期待。
当被喻为生命科学第三次革命的合成生物学技术正在翻开崭新的一页，纵观全球合成生物发展大势，目前国内合成生物发展水平与国际主流水准并驾齐驱，加上政策利好及头部企业的参与带动，未来我国合成生物技术有望成为领跑全球关键性技术。
推动合成生物产业链的整合，真正让合成生物技术为人类生活发挥效用，一切的想象空间和发展前景值得期待。
