“像組裝電路一樣組裝生命”，2010年，首位運用合成生物學技術創造出“人造單細胞生物”的科學家克雷格·文特爾如是描述合成生物。
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作為誕生于21世紀初的一個分支學科，合成生物學迄今已發展了將近20年。在資本市場，2022年是合成生物賽道爆發的一年。財通證券研報指出，在全球碳中和的大背景下，合成生物學成為生物醫藥領域新風口。
日前，拜登簽署新行政命令，美國將會有超過20億美元資金投入，來推進啟動其“國家生物技術和生物制造計劃”。受此影響，國內合成生物概念再獲市場關注。行業龍頭凱賽生物(688065.SH)、華恒生物(699639.SH）連漲多日。
什么是合成生物？
所謂“合成生物”，是人類利用工程學的方法將一系列基因組件設計、組合，像組裝汽車一樣一步步構建零部件、再拼裝組合，最終制造出滿足人類需求的生物體。
中科院院士趙國屏也曾解釋稱：“合成生物學最主要的任務，是要按人們的需求，設計出相應的‘產品’。”
合成生物學的應用領域廣泛，可應用于醫藥、農業、化學品和能源、食品和消費品等領域，可以減少對石油、煤炭等不可再生能源的依賴，解決化學工程中的高耗能和高污染問題，大幅降低生產成本。
麥肯錫全球研究院發布的報告中指出，全球經濟活動中60%的物質產品可由生物技術進行生產。合成生物學技術在未來的10~20年中，每年將為全球帶來2~4萬億美元的直接經濟效益。
在醫藥領域，合成生物的應用主要是藥物中間體/原料藥的合成以及人工改造生命體進行診療兩大方面。
其中，在藥物中間體/原料藥方面，合成生物學方法可以降低成本，緩解部分藥品因相關植物稀缺導致的供不應求，其中以青蒿素的生物合成最為典型。除合成藥物中間體/原料藥之外，合成生物學還可以通過改造細菌、病毒和人類細胞來達到診斷和治療的目的，但是目前仍處于研究階段。
在農業領域，合成生物學可應用于微生物固氮、檢測土壤有害菌等，提高農作物產量和營養價值、減少化肥使用。
從行業細分市場來看，醫療健康領域主導了合成生物學的市場應用。據CB Insights預計，全球合成生物學市場規模從2019年的53億美元增長到2024年的189億美元（CAGR 28.8%）；其中，合成生物學在醫療健康領域的市場規模從2019年的21億美元增長到2024年的50億美元（CAGR 18.9% ），2019年其占比達到40%，是第一大應用領域。
合成生物火熱當頭
自拜登9月12日簽署行政令以來，國內合成生物概念股再獲市場關注，凱賽生物、華恒生物股價連漲多日。
據了解，凱賽生物主要從事新型生物基材料的研發、生產及銷售，主要產品為生物法長鏈二元酸系列產品、生物基戊二、胺生物基聚酰胺（尼龍）。2022年上半年，公司實現營收12.89億元,同比增長13.53%；歸母凈利潤3.365億元，同比增長7.71%。
對于美國發布“國家生物技術和生物制造計劃”的影響，凱賽生物向財經網表示，“對全球合成生物行業的發展是件好事。生物制造乃至合成生物技術會收到更多的關注，行業及相關領域的機遇也會更多，各國的重視度和投入自然也會更多。”
華恒生物主要從事氨基酸及其衍生物產品研發、生產、銷售，代表性產品為丙氨酸，可廣泛應用在日化、醫藥及保健品、食品添加劑、飼料等眾多領域。2022年上半年，公司實現營業收入6.29億元，同比增長65.66%；歸母凈利潤為1.29億元，同比增長107.60%。
除凱賽生物、華恒生物外，A股多家醫藥、食品、化工領域的上市公司也已布局合成生物學。
例如醫美龍頭華熙生物，其董事長兼總經理趙燕曾多次在公開場合表示：合成生物學是代表未來科技的新方向，是華熙生物重點布局和深耕的技術領域。
2021年12月，華熙生物“山東省生物活性物合成生物學重點實驗室（籌）”獲得山東省科技廳的認定。此外，其“合成生物技術國際創新產業基地”已落戶北京大興生物醫藥基地并即將投入使用。
據華熙生物披露，通過合成生物技術，公司的微生物發酵技術已經發展到第三代，可實現每升提取液提取73g透明質酸，是第二代技術16-17g/L的4倍多，生產成本大幅降低，效率大幅提升。
華東醫藥也在2021年提出了“工業微生物”戰略。
據華東醫藥2022年半年報披露，其2022年5月投資成立全資子公司琿益生物，通過對酵母、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等高效工程菌株的基因構建與改造，實現生物技術在制藥工程、精細化工、新型生物材料等領域的廣泛應用；2022年7月，公司全資子公司中美華東、杭州市拱墅區人民政府、浙江工業大學三方共同組建華東合成生物學產業技術研究院。
此外，安琪酵母、梅花生物、健康元、衛光生物等也有布局合成生物學。
值得一提的是，二級市場上，合成生物概念股普遍被給予六七十倍的市盈率。
財經網注意到，除上市公司外，弈柯萊、川寧生物、巨子生物等，都在全力沖刺資本市場。
IPO高潮進一步掀起一級市場的投資熱浪。僅在9月宣布完成融資的案例即有：合成生物企業百葵銳完成數千萬元Pre-A+輪融資；新型合成生物科技公司肆芃科技完成數千萬元天使輪融資；專注于藻類生物合成技術的微藻合成工廠德默特完成近億元Pre-A輪融資等。
據星礦數據統計，2021年至今有近30家合成生物公司宣布融資，國內的頭部投資機構幾乎全線入場：高瓴投資了藍晶微生物、引航生物等；紅杉投資了衍微科技、微構工場等；經緯投資了恩和生物、微元合成等公司。
合成生物風口已至？
在業界分析看來，合成生物學在資本市場的爆火，可以說是政策和技術發展的共同推動作用。
政策方面，2018年，科技部啟動了合成生物學重點專項。近10年間，中科院及國內多個高校率先布局了合成生物學的學科建設。
國家衛計委在2020年8月發布了《關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》，支持包括建設合成生物技術創新中心在內的各項細則，促進生物技術大力發展。
2022年5月10日，國家發展改革委印發了更重磅的《“十四五”生物經濟發展規劃》，明確指出包括合成生物學在內的生物經濟，是未來中國經濟轉型的新動力。
其二是技術發展帶來的成本降低。
藍晶微生物聯合創始人兼CEO張浩千曾在采訪中表示，合成生物學的底層技術主要是基因測序、基因編輯、基因合成三部分。這三部分在過去10年間成本下降了1000倍甚至更多。這就意味著原本只有大藥企能支撐的研發行為，開始“飛入尋常百姓家”，合成生物學的初創公司也有了機會。
沙利文大中華區醫療團隊執行總監劉偉奇告訴財經網，合成生物學可以說是一輪新的技術革命，未來能夠替代許多工業合成產品，迎合了綠色生產，碳中和等種種發展理念，在其他醫療細分行業資本預冷的情況，合成生物學自然吸引了眾多機構提早入局。
近期，券商對合成生物學的關注度也明顯提升。
“合成生物學作為生物制造的底層技術，拜登簽署新行政令確立了其地位，表明了其廣闊前景。美國在前端研發更領先，中國在生產制造具備優勢，中國企業具備彎道超車的機會。”上海證券分析師彭毅指出。
中金公司研報認為，醫療健康是合成生物學的重要應用領域，目前在上中游都有完善的布局，應用領域包括藥物合成、疾病診斷和醫美等。隨著基因測序和基因編輯合成等使能技術的突破，合成生物學迎來加速發展的時間窗口，帶來對傳統醫藥制造的突破式創新，有望引領醫藥制造的未來。
國內合成生物仍處于早期階段
從產業鏈來看，合成生物學產業可以劃分為上、中、下游三個部分，分別代表工具型、平臺型和產品型三個類別。
上游工具類公司主要注重DNA合成等基礎技術工具的研究；中游平臺型公司注重合成質粒和微生物或提供合成生物學平臺設計方案：下游產品型公司注重合成生物學技術的實際應用。
國內工具型公司代表有華大基因、新格元生物等；平臺型代表公司有恩和生物、弈柯萊、酶賽生物等；產品型代表公司有凱賽生物、華恒生物等。
對比來看，產品型公司打通從生物改造、發酵純化到產品改性的全產業鏈，因而更具盈利能力；平臺型企業旨在提供生物體設計與軟件開發等合成生物平臺，由于自身缺乏應用層面的落地產品，盈利能力受限。
不過，高特佳投資合伙人王海蛟則認為，短期三五年來看，可以勝出或發展非常好的肯定是產品型公司，因為容易起量。長期來看，平臺型公司能夠不斷提供新東西，會走得更遠，會變成一個更大市值的公司。
目前，國內合成生物企業走到了哪一步？業內的共識是“尚處于早期階段”。
劉偉奇向財經網表示，國內合成生物企業仍處于較為早期的階段，除了頭部幾家企業已經有產品進行市場銷售外，其他不少企業處于早期試生產或研發階段，還需要一段時間進行市場培育。與國外相比，國內企業在技術上并不落于人后，人才優勢、政策扶持和上下游配套體系也非常明顯。但在資本投入和產品商業化上，與國外仍有不小差距。
獨立國際策略研究員陳佳也對財經網表示，合成生物行業目前還沒有成型，其技術、資本、人力資源門檻極高，對跨境資本和技術交流的要求也相對較高，是個需要審慎謀劃、全國大市場協同發力的新興產業。目前除了深圳之外，北京大興臨空經濟區打造國際生命健康口岸，中國未來在生物科技尤其是合成生物賽道很可能成為全球重要的一極。
