根据Reportlinker发布的《2022年合成生物学全球市场报告》，截至2021年底，合成生物学全球市场规模为100.7亿美元，预计2022年将以30.2%的年增速增至131.1亿美元。另据DeepTech公布的数据，截至2021年，中国合成生物学市场规模约为64.16亿美元，较2020年增长39.38亿美元。从数据上来看，这个行业的全球市场规模也不到千亿元人民币，但近年来热度却越来越高。
合成生物学，这个炙手可热的资本新宠，它到底是什么？这个行业的面貌究竟如何？它会像新能源那样，很快诞生千亿市值的公司吗？能否出现万亿量级的“巨无霸”？创业资本汇《对话投资人》栏目邀请到瑞德林生物首席科学家黄华博士，从产业和投资的角度一一解读。
证券时报记者：什么是合成生物学，可否从大众比较容易理解的角度来给个定义或描述？它通常包含哪些常见的应用领域？ 黄华：合成生物学这个概念的广泛使用得力于近年来国内的推动，而在此之前，国外更为业界熟知的叫法是生物技术(Biotechnology)。现如今，学术圈内关于合成生物这个概念所包含的内容界定仍然非常模糊。考虑到大家一致认为合成生物技术将对人类未来的生产、生活以及自然环境带来巨大的影响，如果要赋予它一个简单的定义的话，我更倾向于这样去理解：合成生物是基于现代基因工程技术衍生而来的各种生物技术应用的统称，是一种生物的理性改造技术应用。 现阶段，合成生物技术的成果已经在医药、能源、化学品、环保和食品等很多领域表现出了极大的应用价值。从技术方面来讲，合成生物学可以分为：基于全细胞层面的生物技术以及基于生命遗传分子层面的生物技术；而其应用也对应着全细胞应用和生命分子的应用。 基于全细胞的生物技术可以粗略地分为以下四个部分：1、我们熟知的生物制造领域的细胞工厂，该技术与传统发酵技术有所不同；传统发酵技术所用菌株是我们在不了解细胞内部信息的情况下经验性地通过简单模仿自然进化原理(随机突变-高通量筛选)在实验室驯化而来，而细胞工厂的核心部分是我们通过对菌株内部基因线路的理性设计与改造以实现特定化学品的高效发酵生产；2、微生物疗法，例如利用噬菌体治疗耐药菌感染、菌群移植（HMT）治疗炎症性肠病IBD等；3、转基因农业，例如广泛使用的在玉米、甜菜中表达Bt toxin基因抗虫害，AquaBounty水产公司开发的能快速生长的转基因三文鱼等；4、其它动物细胞编辑应用，例如肿瘤细胞基因编辑进行治疗或生产抗体等。 第二大类是基于遗传生命分子的生物技术与应用，这包含了DNA、RNA以及蛋白质这三种具有遗传特征的生命分子相关的各种技术与应用，它具体包含了各种基因编辑调控技术、DNA存储、DNA材料、RNA疫苗及疗法、蛋白质与酶的发酵生产与改造应用等等。 证券时报记者：目前有哪些已经在广泛应用的合成生物产品？合成生物行业的市场空间如何？ 黄华：由于合成生物工业应用历史相对较短，所以当今市场上广泛应用的产品仍以传统化学工艺生产为主，而大宗的合成生物产品种类并不多，比较典型的实例有胰岛素、二元酸、玻尿酸、丙氨酸、1, 3-丙二醇、7-ACA等。随着合成生物技术的不断升级，该技术能规模化生产的产品种类也会越来越多，最近比较典型的实例有合成生物技术改造的工业菌度发酵生产青蒿素、麻黄碱、红景天苷、甘草次酸等传统植物提取技术产品。 然而，一个产品新技术从实验室开发完成到其最终充分市场化应用需要一个渐进的过程；但相比于传统生产技术，由于合成生物技术更环保、更可持续并且产品生产价格更低廉，因此可以预见，这个行业的产品市场占有率将会逐渐增大。与此同时，合成生物技术为我们开发市场上因为传统技术缺陷所导致的小品种或新品种的产品拓展提供了更多的想象空间。 证券时报记者：国外有没有比较领先的、规模比较大的、有显著的市场地位的龙头企业？比如孟山都、杜邦算不算？ 黄华：国外还没有出现这种有显著市场地位的、以合成生物技术为主导的龙头企业。究其原因，一是因为合成生物技术本身至今还不足够成熟，不能在各个生产领域以绝对的优势碾压现存的传统化工技术竞争者；另一方面则是合成生物技术工业应用的历史相对较短，前面提到的纯粹做合成生物技术的公司还未能充分成长。当然，合成生物作为一门现代工业生产技术可以被不同的公司融入应用，国际知名化工巨头如杜邦、帝斯曼、丹尼斯克等都建立有相应的合成生物学部门以协助其传统技术改造升级或开发新技术产品；由于这些大公司占据了终端产品销售市场，同时拥有足够的财力可以直接收购相关合成生物技术新兴公司，因此他们在未来不断增长的合成生物技术产品市场中仍具有很强的把控能力。 当关注合成生物整个产业时，我们需要把更多的精力放在美国市场之外、具有很强制造能力的发达国家上，因为它们可能才是我们最大竞争对手；由于美国制造业空心化同时也带来了其合成生物领域制造业的弱化，因此我认为，美国的合成生物技术公司竞争力主要体现在其前端研发，而在合成生物整个大的产业中的整体竞争力并不强。 产品型公司OR平台型公司，合成生物学仍在早期阶段 证券时报记者：合成生物学目前在国际上处于什么样的一个发展阶段？从发展阶段来看，国内企业和海外企业差距大吗？ 黄华：合成生物技术总体上仍处于早期应用阶段。相比国内，国外合成生物学研究及产业化应用在时间上虽然要早一些，但由于华人一直是国外企业和高校合成生物学技术研究与发展的重要构建与推动者，因此当这些具有丰富经验与技术的海外华人相继回国执教或创业时，我们将在国内以前所未有的速度搭建好合成生物技术底层框架。最近回国的一个典型代表是西湖大学新引进的讲席教授曾安平院士，曾院士具有深厚的合成生物领域学术研究与产业化实践经验，他的加入将有助于促进合成生物技术从实验室走向工厂的系统科学实践研究。所以，从技术背景和研发实力来看，我认为国内企业和海外企业整体技术差距并不明显，处于非常接近的起跑线上。 证券时报记者：国内合成生物企业的国际竞争力如何？还存在哪些短板？ 黄华：对于产品型的合成生物学公司，由于国内产业化技术成熟及相关技术人才的充裕，尤其是中国是全球最大的发酵产业基地，具有成熟的发酵产业化经验，因此，国内产品型合成生物公司在国际上具有很强的竞争力。而对于平台型的合成生物公司，该类公司竞争力主要体现在产品前端技术开发模块，该部分需要不同学科领域的高端专业人才协同参与，同时一般也需要经历一个相对较长的实践试错过程；由于国内在这种高端人才数量及其协作整合方面还不如国外，同时国内相关企业实践试错积累的时间更短，所以我认为，短期内国内的平台型合成生物公司与国外同行还存在一定的差距。 但随着国家层面对合成生物技术研发及产业化应用的有力推动，且基于合成生物技术学科建设的大力拓展，今后国内从事合成生物学领域研究及产业化应用的专业人才体量将快速增长。与此同时，在政府与高校引导下的合作机制不断完善情况下，这将有效促进合成生物学各学科领域深入合作，最终形成合力推动合成生物学整体产业快速发展。在合成生物领域仪器设备方面，现阶段虽然大部分高精端仪器设备仍来源于国外，但近年来国内很多相关设备公司都陆续建立，参考以往中国设备制造发展历史进程，我们不难判断在不久的将来这方面的短板将逐渐补上。 证券时报记者：如果用大家比较熟悉的国内某个行业，比如手机行业、IT行业或者其他某个行业的发展情况来类比，合成生物行业大概处于什么年代？或者说什么样的时期？ 黄华：由于生物行业涉及面太宽，历史上从没出现过，因此很难找到一个比较好的、全面对标的行业。不过手机行业发展的历程或许可以与合成生物学发展现阶段进行简单对比。手机发展的核心在于芯片技术的突破，之后有效带动相应硬件层与软件层的快速发展。合成生物学技术则包含了多个像手机“芯片”一样的核心模块，最近一波合成生物学应用浪潮是由基于DNA这个核心技术的阶段性突破引起的。 上世纪九十年代以来，基因技术模块的突破(包含DNA测序、合成、编辑等)使得我们每个普通生物研究实验室进行高通量基因研究成为了现实，从而快速积累了海量的基因相关研究数据，这也直接造就了现阶段合成生物产业应用欣欣向荣的景象，因此我认为现阶段合成生物产业有点像手机的3G时代。 在这个阶段，智能手机刚刚兴起，市场上共存着不同品牌但技术类似的手机，如TCL、海尔、波导、熊猫等，同时各种手机应用APP也开始慢慢兴起。但由于合成生物的复杂性及系统性，只有等到其它核心模块，如基因精准调控、代谢网路精准动态表征等一系列其他相关领域研究突破后，合成生物产业应用潜力才能有效释放出来，但这还需要一个比较漫长的过程。 证券时报记者：可否简单介绍下合成生物学的产业链？如何看待平台型企业？ 黄华：对于平台型企业来说，有一个比较核心的问题是，它的技术实力、技术延展性和其他非平台的企业相比，到底有多大的优势？产品型企业的技术兑现能力，在产品的商业化过程中可以得到验证；但是平台型企业的产品能否商业化，却不一定能够得到验证。从实验室产品到量化投产，当中还是有很长一段距离。就像汽车行业，概念车不一定都能量产，而从概念车到量产也通常需要比较长的时间。 还有一个问题，国内很多高校、研究所里面都有小团队各自分头在做研发，这些小团队其实都是平台型企业的竞争对手，他们可能没有商业化的压力，可以长时间专注于一个特定品种的开发，那么，平台型企业开发的产品和这些小团队开发的产品相比，能否更有优势？ 换言之，相比于产品型公司，平台型公司有两个现实问题是必须考虑的：一是公司产品开发技术的显著先进性，二是与下游生产型企业合作的商业模式。 对于前者，往往需要长时间的实践积累才能形成；而对于后者，由于下游产品规模化生产需要大量资金投入，并且承担了巨大的风险，所以平台型公司开发的产品必须足够让利给下游企业才能顺利交接；以上两者合并的最终结果是平台型公司不可避免地需要经历一个长时间、低盈利的成长期，因此我认为怎样顺利渡过这个成长期而幸存下来则是平台型公司应该要重点考虑的问题。 龙头公司千亿市值可期 证券时报记者：您认为，国内什么时候会出现千亿级的生物合成企业？能否出现类似新能源领域“宁王”这样的万亿级企业？ 黄华：我个人认为，出现千亿级别的企业概率较高，但是万亿级别不太容易。你可以想象一个企业要成长为万亿级别需要垄断多少产品市场，同时可以想象它的成长之路是多么艰辛与漫长。 从市场的角度考虑，每个大宗品市场都存在固有的主导企业，并且这些企业都有充足的财力维持自己的市场地位，所以在存量市场上成长为万亿级别企业基本上不太可能；假如是在增量市场，利用合成生物技术开发出一个超大市场容量产品，譬如能显著缓解人类衰老的产品等，同时该企业在这类产品技术上还具有绝对优势进而垄断市场，那么，在以上条件都满足的情况下，这家企业有可能成长为万亿市场级别。 通常构建特定产品的绝对优势技术壁垒需要花费很多精力与时间，并且不同类产品技术开发差异性很大（通用性并不高)，所以我认为通过技术垄断多个大宗品实现万亿级别企业的可能性也很渺茫。 证券时报记者：合成生物领域是否有其特定的投资风险？有哪些投资陷阱或者容易踩坑的地方？ 黄华：从技术的角度来看，如果说有什么投资陷阱，可能是概念陷阱，或者说“讲故事”。生物领域每天都有各种各样的新技术出现，也带来了五花八门的新概念，这些技术是否真的能够实现？能否做出成型的产品来？能否真正实现量化生产并成功投放市场？这里面都存在很大的不确定性。
