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合成生物赛道近期很热。合成生物指数(8841747.WI)从2024年4月22日至5月8日,连续10个交易日上涨,涨幅达26.26%。

什么是合成生物学?

合成生物学概念并非“横空出世”。

合成生物学一词最早出自《生命的机理》,这是1911年由法国物理化学家Stephane Laduc所创。1960年后合成生物成为继 DNA双螺旋发现、人类基因组测序之后的第三次生物技术革命。1980年“合成生物学”第一次作为论文题目发表于学术期刊上,描述通过重组基因组技术改造的细菌仍然能够正常存活的现象。

2000年是行业公认的合成生物学元年,2003年,“合成生物学教父”汤姆•奈特(Tom Knight)教授开发Bio Bricks,使生物组件的标准化装配成为可能。2003年实现人工合成噬菌体基因组,同年开启人造细胞工厂生产天然产物的新时代。

进入21世纪后,合成生物学成为了一门新兴的交叉学科,它结合了生物学、工程学、计算机科学和数学等多个领域的知识和技术。

狭义的合成生物学包括两大方向:“自上而下”地“改造生命”(将全新功能引入活细胞等生命体或生物—非生物混合系统);“自下而上”地“创造生命”(体外合成全新生命系统,如人工细胞)。广义的合成生物学还包括任何对生命有机体关键要素的创新应用,如酶催化合成(催化单元)、无细胞合成(转录和翻译系统)、DNA存储(遗传密码)等。

合成生物学的技术路径按其合成方式可以分为“基于细胞的合成生物学”和“无细胞合成生物学”,其本质区别在于是否具备细胞膜体系,前者基于完整细胞体系,后者为剔除细胞膜系统的开放体系。

万物皆可“合成生物学”

合成生物学产业链有上、中、下游三个环节。

上游包括对生物材料的研发,包括但不限于微生物、细胞、基因组等;中游包括对生物材料的合成、编辑、分析等,这一阶段需要大量的实验室技术和设备;下游则是将合成的生物材料应用于实际生产中,包括但不限于制造、医疗、环保、农业等领域。在产业链中,上游企业提供基础材料,中游企业进行技术研发和成果转化,下游企业将产品推向市场。

目前全球范围内的合成生物学产业正在快速发展,它正在多个领域内开启新的可能。

生物制造:通过设计和优化微生物的代谢途径,使其能够高效生产特定的化学物质,如燃料、塑料和药物。

医疗健康:利用合成生物学技术制造基因疗法、细胞疗法和定制化药物,以治疗遗传性疾病、癌症和其他疾病。

环境保护:通过设计和构建能够降解污染物、修复受损生态系统和提高能源利用效率的合成生物系统,来解决环境问题。

农业:通过基因编辑改良作物,可以提高产量和抗病虫害能力,同时减少化肥和农药的使用。

食品营养:合成生物学能够生产替代蛋白,如人造肉和奶,这对素食者和乳糖不耐人群具有重要意义。

消费个护:合成生物学原理被用来开发具有生物活性的新型成分,为化妆品和个人护理产品带来创新。

高性能材料:合成生物学生产高性能蛋白和新型聚合材料,为制造业提供更环保、更高效的材料选择。

大宗化学品和生物能源:通过生物制造方法减少对化石燃料的依赖,助力实现绿色可持续发展。

技术创新是驱动合成生物学发展的重要动力。通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术,研究人员可以精确地切割、插入或替换DNA片段,从而实现对生物体遗传信息的精确操控。这种能力使得合成生物学能够创造出具有特定功能和性质的生物体,为医药、农业、能源等领域提供新的解决方案。随着基因编辑、合成DNA等技术的不断突破和进步,合成生物学领域正在经历前所未有的发展机遇。

据《中国合成生物学产业白皮书2024》,全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长,市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元,平均年增长率达27%。预计2028年将成长为体量达到近500亿美元的全球型市场。

2021年合成生物学领域投融资额创历史新高,全球合成生物学初创公司投融资总额高达180 亿美元,相当于过去12年的投融资总额。

中国合成生物市场正处于早期发展阶段,市场规模较小。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国合成生物行业前景预测与投资战略规划分析报告》显示,2022年中国合成生物市场规模约为67.36亿元,2023年约为86.26亿元。中商产业研究院分析师预测,2024年合成生物市场规模将继续增长至105.16亿元。

产业链信息总汇及梳理

以Wind合成生物指数成分统计,今年一季度,24家合成生物概念上市公司营收平均增速为6.52%,同比增长3.65%;归母净利润平均增速为27.47%,同比下降12.48%。

据后浪森林研究员不完全统计,5月以来,共有近40家上市公司在投资者互动平台回答合成生物领域相关问题,另有多家上市公司在年报中提到了在合成生物领域的动向。

大多数企业暂无合成生物相关产品,普遍仍处研发阶段。

收获7连板的蔚蓝生物5月9日公告称,其在合成生物领域仅设立了1个合成生物技术创新实验室。该实验室储备的研发项目少、投入金额小、专业人员配置少,目前仍处于前期菌种实验室研发阶段,距离规模化放大还有较大差距,并不具备产业化条件。

富士莱也在股票交易异常波动公告中澄清合成生物学概念。富士莱称,生物酶催化法是制备R-硫辛酸的发展趋势,但生产的R-硫辛酸目前尚处于市场推广阶段,能否完全取代原有工艺取决于市场需求、客户接受程度等多因素。

2023年度,该类业务收入占营业收入不超过3%,占比较小,也暂未有明确扩产计划。

东富龙业表示,针对合成生物学的每个具体应用场景,持续打造涵盖从单机、系统到工程等一系列的复杂设备。

圣达生物联合浙江大学共同研发的“重大维生素产品全生物合成技术和绿色制造示范”项目,旨在解决传统D生物素生产过程中使用有毒化学品和高危险程度的问题。目前已通过小试验证及发酵工艺优化,并已取得发明专利1项,但尚不具备产业化条件。

富祥药业与客户就合成生物领域的微生物蛋白项目达成合作。2023年,其微生物蛋白业务从零出发,成功实现了吨级产品产业化,并接到微生物蛋白产品订单1200吨,正在按计划生产和交付中。

三元生物称,公司正积极参与合成生物学在功能糖领域的技术创新;康希诺表示,在研产品管线中的早期候选产品初步应用合成生物学相关技术;福瑞达则表示利用合成生物学技术成功构建透明质酸生产菌株和透明质酸酶高效表达菌株。身处产业链上游的华大智造表示,已推出针对合成生物学的测序工具解决方案

蹭热点的公司也不在少数,莱美药业、宏源药业、雅艺科技、利尔化学、钱江生化在投资者问答中表示暂未有相关合成生物学领域研究与产品;瑞普生物表示公司销售的产品中应用合成生物学技术的产品占比较小,津药药业称部分产品开发和生产过程涉及合成生物学相关技术。

合成生物真龙头宁川生物在4月接受机构调研时表示,其合成生物学产品在2024年第一季度已经形成了部分收入,合成生物学生产基地处于产能爬坡期。

作为由科伦药业分拆出的生物发酵技术平台企业,川宁生物主要从事生物发酵技术和合成生物学产品的研发和产业化。

5月13日,宁川生物在投资者互动平台表示,目前已有部分合成生物学产品在“合成生物学生产基地”进行生产,例如:红没药醇、5-羟基色氨酸等;同时有部分产品已经进入小试、中试阶段,例如:角鲨烷、麦角硫因、肌醇、依克多因等;目前上海研究院还在继续加大研发力度,积极推进合成生物学新产品的交付。

#蔚蓝生物七连板,合成生物成色几何?##合成生物板块活跃,行情持续性几何?#$川宁生物(SZ301301)$$蔚蓝生物(SH603739)$$三元生物(SZ301206)$

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