作為21世紀(jì)顛覆性前沿技術(shù)，合成生物是生物醫(yī)藥領(lǐng)域重要的新賽道和新業(yè)態(tài)，且正在成為各地發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力必爭(zhēng)的技術(shù)高地。

為了搶抓新風(fēng)口，近年來(lái)，北京、上海、深圳、江蘇等多地政府密集出臺(tái)支持合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策，這也進(jìn)一步促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的變革。其中，今年5月，北京市人民政府辦公廳發(fā)布關(guān)于印發(fā)《北京市加快醫(yī)藥健康協(xié)同創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2024-2026年）》，要加快生命科學(xué)領(lǐng)域重大成果產(chǎn)出，尤其是在合成生物學(xué)、細(xì)胞基因治療、腦機(jī)接口等前沿技術(shù)領(lǐng)域部署“核爆點(diǎn)”專(zhuān)項(xiàng)；7月，上海推出《關(guān)于加強(qiáng)本市臨床研究體系和能力建設(shè)支持生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，圍繞合成生物學(xué)、基因編輯等前沿生物技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展前瞻布局，加速細(xì)胞治療、基因治療等新賽道的新技術(shù)、新療法臨床研究。

合成生物也是安徽合肥在推進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中聚焦的重點(diǎn)方向之一。今年5月，《合肥市推進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2024-2026）》出臺(tái)；3個(gè)月后，在8月底舉行的2024中國(guó)生物制造大會(huì)上，《合肥市生物制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展規(guī)劃》正式發(fā)布，明確提出合肥合成生物制造產(chǎn)業(yè)園的產(chǎn)業(yè)定位、發(fā)展空間、功能布局、支撐體系、實(shí)施計(jì)劃等，致力于推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，打造合肥市生物制造產(chǎn)業(yè)高地。

“合成生物學(xué)，我邊做邊感受到它的魅力無(wú)窮。”華恒生物董事長(zhǎng)郭恒華在上述大會(huì)期間接受時(shí)代財(cái)經(jīng)采訪時(shí)表示，“過(guò)去幾年，科學(xué)家、企業(yè)家對(duì)這一產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和推動(dòng)更多，對(duì)新質(zhì)生產(chǎn)力，尤其是生物制造產(chǎn)業(yè)的熱度不減，政府亦在支持產(chǎn)業(yè)的變革與發(fā)展。今天合成生物在合肥的火爆，其中之一與合肥將創(chuàng)新和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)作為合肥的一張新名片密切相關(guān)。”

掘金合成生物

合成生物學(xué)，也被稱(chēng)為合成系統(tǒng)生物學(xué)或合成生物學(xué)工程，是一門(mén)融合了生物學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的交叉科學(xué)，被譽(yù)為“第三次生物技術(shù)革命”。

相比傳統(tǒng)生物化學(xué)工程，合成生物學(xué)更具優(yōu)勢(shì)，諸如原料可再生、反應(yīng)條件溫和，可有效降低碳排放以及在生產(chǎn)工藝上更具優(yōu)化潛力，能夠幫助降本增效。在醫(yī)藥行業(yè)，合成生物學(xué)被廣泛應(yīng)用于藥物研發(fā)、生產(chǎn)、疾病診斷和治療等多個(gè)領(lǐng)域，為醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展提供了新的思路和方法。

1828年，德國(guó)化學(xué)家弗里德里希·維勒偶然合成了尿素，揭開(kāi)了人工合成（合成化學(xué)）的神秘面紗。21世紀(jì)初期，科學(xué)技術(shù)的迭代發(fā)展為企業(yè)提供了助力，使得“合成生物學(xué)”也由概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。Amyris、Zymergen、Ginkgo Bioworks等全球合成生物龍頭公司在行業(yè)內(nèi)大放異彩，為合成生物的火爆畫(huà)上了濃墨重彩的一筆。

在中國(guó)，近年來(lái)，我國(guó)合成生物的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，一批合成生物企業(yè)由此快速發(fā)展。2005年成立于合肥的華恒生物便是其中的標(biāo)桿。

郭恒華告訴時(shí)代財(cái)經(jīng)，華恒生物的發(fā)展恰恰受益于合成生物技術(shù)的發(fā)展，公司通過(guò)這樣一種驅(qū)動(dòng)力，真正成為了一家創(chuàng)業(yè)型公司，并實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。“又因?yàn)槲覀兪且院铣缮锛夹g(shù)驅(qū)動(dòng)的生物制造，我們用了最先進(jìn)的、最現(xiàn)代的生物手段，來(lái)徹底顛覆化工產(chǎn)品生產(chǎn)的范式。既然我們生物制造是對(duì)整個(gè)化工的顛覆，那它必然改變了化學(xué)工業(yè)相關(guān)的各行各業(yè)。因?yàn)樯a(chǎn)要素的變化，而且是巨大的變化，我們必然會(huì)改變各行各業(yè)的制造范式，這也是巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)，對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)而言，給它帶來(lái)了直接的、巨大的、高質(zhì)量的提升。”郭恒華稱(chēng)。

華恒生物的主要產(chǎn)品包括氨基酸、維生素和生物基材料單體等，發(fā)展至今已形成“3大研發(fā)中心、4大生產(chǎn)基地、5大應(yīng)用領(lǐng)域”戰(zhàn)略布局，丙氨酸、熊果苷等系列產(chǎn)品市場(chǎng)占有率全球第一。2021年，華恒生物在科創(chuàng)板掛牌上市。

好的企業(yè)，離不開(kāi)具備創(chuàng)新性的產(chǎn)品。郭恒華說(shuō)，當(dāng)年選擇創(chuàng)業(yè)的時(shí)候，她給自己立下的目標(biāo)是“好產(chǎn)品會(huì)說(shuō)話”，在她看來(lái)，只有技術(shù)驅(qū)動(dòng)才能帶來(lái)差異化。

“只有以合成生物技術(shù)驅(qū)動(dòng)，在源頭上、在菌種上、在前沿的技術(shù)創(chuàng)新上，我們掌握了自己的主動(dòng)權(quán)，我們有了自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，我們才可以代表中國(guó)的發(fā)酵工藝走向全球，我們直接把傳統(tǒng)發(fā)酵工藝實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的提升。”郭恒華對(duì)時(shí)代財(cái)經(jīng)表示。

如何商業(yè)化落地？

根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，到2025年，合成生物學(xué)與生物制造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值將達(dá)到1000億美元，未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，60%的物質(zhì)產(chǎn)品可以由生物技術(shù)生產(chǎn)。在2030年至2040年間，合成生物技術(shù)每年將為全球帶來(lái)2萬(wàn)億至4萬(wàn)億美元的直接經(jīng)濟(jì)效益。

另?yè)?jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析指出，當(dāng)前，我國(guó)合成生物學(xué)行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段，根據(jù)Research and Markets的數(shù)據(jù)，在全球市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張的情況下，中國(guó)亦成為發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌?chǎng)之一。2023年中國(guó)合成生物學(xué)市場(chǎng)規(guī)模約11.5億美元，初步預(yù)計(jì)未來(lái)將以23%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，結(jié)合當(dāng)前中國(guó)合成生物學(xué)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模，預(yù)計(jì)2029年中國(guó)合成生物學(xué)市場(chǎng)將達(dá)到40億美元。

業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為，雖然合成生物學(xué)技術(shù)在學(xué)術(shù)界已經(jīng)快速發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)界也已經(jīng)被企業(yè)家們高度重視，但合成生物制造產(chǎn)品要真正落地，仍面臨技術(shù)、監(jiān)管等多方面的挑戰(zhàn)。如果一款以合成生物技術(shù)為中心的產(chǎn)品無(wú)法從實(shí)驗(yàn)室走出并量產(chǎn)，那么技術(shù)本身就沒(méi)有意義。因此，如何將合成生物學(xué)的新產(chǎn)品應(yīng)用于市場(chǎng)，提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，又如何在內(nèi)卷的環(huán)境中尋求一條差異化道路，是產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界共同思考的問(wèn)題。

華恒生物研究院系統(tǒng)與合成生物學(xué)中心研發(fā)課題組負(fù)責(zé)人劉勇軍告訴時(shí)代財(cái)經(jīng)，合成生物技術(shù)的菌種開(kāi)發(fā)由“設(shè)計(jì)→構(gòu)建→測(cè)試→學(xué)習(xí)”，即DBTL循環(huán)構(gòu)成，最終想要達(dá)到的目的是實(shí)現(xiàn)微生物細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝、能量代謝和代謝調(diào)控等生理過(guò)程的平衡，最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的高效合成。此外，“好米要配好鍋”，性能優(yōu)異的菌種還需要開(kāi)發(fā)適配性的生產(chǎn)工藝，主要包含發(fā)酵工藝和產(chǎn)物分離純化工藝。這些在項(xiàng)目流程中至關(guān)重要，如果有一個(gè)環(huán)節(jié)卡頓，都有可能是項(xiàng)目走不下去的原因。

“實(shí)驗(yàn)室水平的研發(fā)成功只是合成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化--萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步，至于最終的商業(yè)化，如果做失敗，還是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室水平的研究規(guī)模小，有些問(wèn)題被掩蓋了沒(méi)被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致技術(shù)研發(fā)存在不成熟的地方，隨著產(chǎn)業(yè)化放大過(guò)程的進(jìn)行，這些問(wèn)題也會(huì)逐級(jí)被放大。因此在工藝放大的過(guò)程之中，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室水平菌種性能表現(xiàn)很好，但到了生產(chǎn)環(huán)節(jié)跟不上，產(chǎn)量跟不上，我們就會(huì)進(jìn)一步分析為什么跟不上，首先從工藝方面改進(jìn)，并結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)一步改造微生物細(xì)胞。”劉勇軍稱(chēng)。

多位業(yè)內(nèi)人士曾對(duì)時(shí)代財(cái)經(jīng)表示，擺在合成生物“守擂者”（企業(yè)）面前的難題不只是“誰(shuí)能給我錢(qián)”“平臺(tái)型技術(shù)如何得到應(yīng)用”，更是與創(chuàng)新藥所面臨的類(lèi)似困境，即產(chǎn)品如何落地并最終變現(xiàn)。因此只有產(chǎn)品最終落地或者具備落地的潛質(zhì)，才能使得融資變得順利，亦能使得企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，活下去。而當(dāng)前，在市場(chǎng)熱度仍在的情況，企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，以及如何找準(zhǔn)下游產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景將是重點(diǎn)。

劉勇軍以華恒生物的產(chǎn)品上市舉例稱(chēng)，他們的產(chǎn)品以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以客戶為中心，反推這個(gè)產(chǎn)品的上市的速度。新產(chǎn)品在選品開(kāi)始就會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，包括了解市場(chǎng)需求、技術(shù)需求以及判斷產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模和產(chǎn)生的效益等，基于此才能進(jìn)入他們的預(yù)研項(xiàng)目中。從預(yù)研到產(chǎn)研再到交付，每一個(gè)環(huán)節(jié)他們都會(huì)設(shè)置關(guān)鍵卡點(diǎn)，這個(gè)卡點(diǎn)可能是技術(shù)卡點(diǎn)，也可能是工藝卡點(diǎn)，從而規(guī)劃整個(gè)產(chǎn)品鏈條，包括市場(chǎng)效益、財(cái)務(wù)效益、內(nèi)部資源配置等。一個(gè)新產(chǎn)品誕生大致需要1-2年的時(shí)間，基本上不會(huì)超過(guò)3年。

轉(zhuǎn)載來(lái)源：時(shí)代財(cái)經(jīng) 作者：張羽岐