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引言
合成生物學(xué)已經(jīng)成為資本市場炙手可熱的話題,有數(shù)據(jù)現(xiàn)實,2020年合成生物學(xué)企業(yè)獲得了高達(dá)78億美元的融資,是前一年的2.5倍,2021年,合成生物學(xué)領(lǐng)域的融資額進(jìn)一步增長到180億美元。國內(nèi)一級市場多家創(chuàng)新企業(yè)融資過億元,A股市場也有多家企業(yè)聲稱要投入合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮中,為什么合成生物會受到熱捧呢?
01
什么是合成生物
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合成生物不是一個新的概念,1910年S.Leduc發(fā)表合成生物學(xué)詞匯,1968年M.Mesarovic提出系統(tǒng)生物學(xué)術(shù)語。但分別屬于生物分子的化學(xué)合成與DNA重組技術(shù)與計算機(jī)方法的理論生物學(xué)等概念。合成生物學(xué)(synthetic biology),合成生物學(xué)采用工程學(xué)“自下而上”的理念,打破“自然”和“非自然”的界限,從系統(tǒng)表征自然界具有催化調(diào)控等功能的生物大分子,使其成為標(biāo)準(zhǔn)化“元件”,到創(chuàng)建“模塊”“線路”等全新生物部件與細(xì)胞“底盤”,構(gòu)建有各類用途的人造生命系統(tǒng)。這一與系統(tǒng)生物學(xué)“自上而下”解析理念相反的合成理念,也將我們習(xí)以為常的“格物致知”研究策略,推進(jìn)到了“建物致知”的新高度。這樣,進(jìn)化過程中“猜測”的祖先物種或分子體系,將可能被合成,并加以定向的詮釋;而被各種“假說”“對照”分割研究的復(fù)雜生命現(xiàn)象,也可以實現(xiàn)整合的定量研究,解析因果機(jī)制。
合成生物學(xué)采用工程學(xué)“設(shè)計—合成—測試”的研究方法,在學(xué)習(xí)抽象自然生命系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,或?qū)ψ匀簧锵到y(tǒng)“重編程”,或重頭設(shè)計具有全新特征的人工生命體系;然后,利用“基因編輯”“基因合成”等“工具包”,用實驗方法來構(gòu)建,再對構(gòu)建出來的生物系統(tǒng)進(jìn)行測試,如此反復(fù)循環(huán)優(yōu)化,形成了一個正向可靠的科學(xué)閉環(huán)。建筑在如此大規(guī)模通用化工程平臺基礎(chǔ)上的合成生物學(xué),往往也被稱為“工程生物學(xué)”,它“建物致用”的工程能力,有望為解決健康、能源、糧食、環(huán)境等重大問題做出新貢獻(xiàn)。合成生物學(xué)一個觀點就是,與傳統(tǒng)的生物學(xué)不同,它是人創(chuàng)造的,結(jié)果是可以預(yù)測的,過程是可以簡化的,是可以像積木一樣組裝的,尤其在基因編輯技術(shù)、基因測序等技術(shù)的發(fā)展帶來的便利化之后,曾經(jīng)的想象慢慢變得有些清晰。
合成生物是一個極具吸引力的話題,尤其在地球變暖、環(huán)境污染、糧食危機(jī)等潛在威脅的情況下,人類可以通過搭積木的方式以更加高效、環(huán)保的方式生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品,它似乎能夠與我們所需的一切聯(lián)系在一起,有人稱其為第四次科技革命來臨。
02
上市企業(yè)總體情況
上市企業(yè)是市場中資金、人才供給最為充足的一類組織,了解企業(yè)的發(fā)展,對我們理解合成生物學(xué)的發(fā)展能夠有一定的幫助,我們選擇18家A股市場上的合成生物概念股,它們包括主板企業(yè)、科創(chuàng)板企業(yè)以及創(chuàng)業(yè)板企業(yè),分布在醫(yī)藥、食品與化工領(lǐng)域。
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食品制造業(yè)——這些企業(yè)產(chǎn)品包括酵母、ARA、DHA、營養(yǎng)品之類的,擁有的技術(shù)主要是菌種選育級鑒定、發(fā)酵過程智能控制、高效分離提取、基因組編輯等技術(shù),合成生物技術(shù)是這些公司正在投入資本研究的重點。
醫(yī)藥行業(yè)——醫(yī)藥行業(yè)企業(yè)涉及中藥、化學(xué)藥、生物制品、醫(yī)美產(chǎn)品等領(lǐng)域,合成生物領(lǐng)域研究內(nèi)容包括重組蛋白、mRNA疫苗、抗腫瘤藥物等。
化工領(lǐng)域——企業(yè)目前生產(chǎn)產(chǎn)品包括新材料、維生素、氨基酸等,企業(yè)擁有生物制備技術(shù),部分企業(yè)聲稱掌握一定的合成生物技術(shù),更多企業(yè)合成生物技術(shù)應(yīng)用在探索中。
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03
上市企業(yè)分析
上市企業(yè)是以產(chǎn)品為導(dǎo)向投資合成生物領(lǐng)域。上市企業(yè)相對于初創(chuàng)企業(yè)有更多的財力,能夠與高校、科研院所合作,從資源整合能力看它們有更多的選擇,但是上市企業(yè)可能存在需要對股東負(fù)責(zé),開展陌生的方向面臨較大的失敗風(fēng)險,企業(yè)的選擇領(lǐng)域時與現(xiàn)有業(yè)務(wù)存在相關(guān)性特征。
在當(dāng)前階段,企業(yè)發(fā)展合成生物主要是一種改良模式而不是革命性的成果。合成生物發(fā)展應(yīng)用層面面臨的風(fēng)險比較大,新的產(chǎn)品不僅僅是技術(shù)需要克服難題,還存在市場供給問題,產(chǎn)品是否是現(xiàn)存產(chǎn)品更好的替代,對企業(yè)來說非常重要。
涉及到菌株改造篩選的也比較普遍。不少企業(yè)已經(jīng)在生物制造領(lǐng)域有一定的基礎(chǔ),通過生物技術(shù)(主要是發(fā)酵技術(shù))生產(chǎn)產(chǎn)品,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是利用微生物的發(fā)酵作用,運用一些技術(shù)手段控制發(fā)酵過程,大規(guī)模的生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品的技術(shù),這些技術(shù)對合成生物技術(shù)發(fā)展有利。但是沒有能夠像合成生物一樣,通過基因編輯、基因合成等技術(shù)對宿主進(jìn)行較為系統(tǒng)的改造實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。
上市企業(yè)并沒有涉及碳中和、環(huán)保等議題。碳中和等問題已經(jīng)是全球普遍關(guān)注的問題,中國目標(biāo)在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰,合成生物學(xué)技術(shù)可能有助于開發(fā)生物能源產(chǎn)品,能夠在生產(chǎn)產(chǎn)品時建設(shè)碳排放,這些一定程度上涉及到公共利益。傳統(tǒng)的理論認(rèn)為企業(yè)的目標(biāo)是對股東負(fù)責(zé),未來將企業(yè)目標(biāo)與公共利益結(jié)合需要一定的探索。
04
總結(jié)
合成生物學(xué)無論是應(yīng)用領(lǐng)域還是基礎(chǔ)研發(fā)領(lǐng)域都是涉及范圍廣,上市企業(yè)投入到合成生物學(xué)領(lǐng)域能夠引起社會對該領(lǐng)域的關(guān)注,更多的關(guān)注可能引入更多的資源投入,從這方面來說對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有利,此外上市企業(yè)有更強(qiáng)的基礎(chǔ)調(diào)動資源。另一方面而言,目前依舊處在發(fā)展初期,探索性處于主導(dǎo)地位,合成生物學(xué)的發(fā)展依賴于技術(shù),需要不同學(xué)科之間的整合,目前看還有很多的困難需要克服。