本文援引于报告《2022年合成生物学发展前景及应用领域》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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核心摘要：

合成生物学主要应用在产前检查、疫苗研发、食品追踪、消费级体外检测、化工材料和能源方面。

合成生物技术在未来有望在医疗治疗领域发挥重要作用，如通过干细胞培育可移植器官拯救器官衰竭患者、对于遗传疾病进行基因编辑治疗，延长患者生存时间；在农业和食品领域，其有望通过合成生物缩短生长周期创造更多价值；在化工方面，通过基因编辑技术优化生产过程；在能源方面，创造环境友好、低成本且可再生能源。

根据CB Insights预测，全球合成生物市场规模在2019年达到53.19亿美元，预计在2024年达到188.85亿美元，2019-2024年CAGR达28.8%。其中，医疗健康是最大的细分市场，2024年市场规模达到50.22亿美元，占整体合成生物市场规模的26.6%。

从细分赛道增速方面来看，由于食品和饮料以及消费品有低客单价和高频的特征，预计是未来几年增速最快的两个细分赛道，2024年市场规模分别为25.75亿美元和13.46亿美元；医疗健康和科研尽管是占比最大的两个细分赛道，预计2019-2024年CAGR分别为18.9%和21.7%。

多省（市）发布科技创新“十四五”规划力推合成生物学发展

2021年各省市科技厅（局）也陆续发布科技创新“十四五”规划，其中多省（市、自治区）科技创新“十四五”规划力推合成生物学发展。在创新平台建设方面，广东省和天津市系统布局，组织实施重大创新平台项目建设。在基础研究方面，广东省、天津市和上海市等地加快合成生物学高水平基础研究原创突破，提升原始创新能力。在应用转化方面，广东、上海、海南和江苏等地的规划中强调发展合成生物技术，增强生物制药产业发展创新动力。“基因工程药物”、“细胞治疗产品”、“系统靶点药物”等合成生物技术相关实例被提及。

中国合成生物进入高速发展阶段，2021年相关发明专利达108件，同比增长61.2%，在基因编辑与应用、生物元件开发与基因路线设计等方面均有所突破

近十年，中国在合成生物领域的发展由沉淀到势如破竹。相关发明专利在由每年个位数发展到2019年的57件再到2021年108件。至此，合成生物在技术端迎来高速发展阶段。

合成生物技术进展主要在以下几个方面：基因编辑与应用，将基因组精简、扩增、以发展更多功能与适用范围；生物元件开发与基因线路：开发新的传感器与元件，控制整体环境信号、设计基因路线以实现创造新的生物系统；合成代谢和生物群工程：设计、优化宿主代谢工程、开发非天然系统、设计工程化细胞以用于医疗领域；”计算机+生物设计”：在多细胞群体或者多宿主系统设计、机器学习预测基因编辑效果等方面有所突破；另外，合成生物学在新冠病毒检测、蛋白质设计以及病毒合成平台方面有所贡献。

中国力争在2030年前达到二氧化碳排放峰值，并努力争取2060年前实现“碳中和”，合成生物在化工领域的应用符合“碳中和”要求，乘上行业发展顺风车

中国“碳中和”目标：2020年9月，第七十五届联合国大会一般性辩论上，习近平总书记代表中国做出承诺—力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，并努力争取2060年前实现“碳中和”。 《关于全国碳排放权交易相关事项的公告》的发布，明确了碳排放权交易机制，有效优化资源配置，拉高传统高依赖能源企业成本。合成生物在化工领域的应用符合“碳中和”要求，将坐上行业发展顺风车。

合成生物在化学品生产领域的应用体现了环保优势和成本优势，相较于传统化工生产工艺，碳排放量降低了75-100%，华恒生物生产的L-丙氨酸甚至达到零排放，环境友好，符合“碳中和”发展宗旨。

同时，在成本方面也有所降低，华恒生物成本节约近50%。在环境友好和成本节约两方优势下，预计合成生物行业将成为“ESG”投资重点发展对象，乘上行业发展顺风车。

2020年合成生物领域全球融资规模达到78亿美元，2021年前第三季度达150亿美元，近2020年全年规模的两倍；资本对于合成生物行业的持续看好，推动行业深度发展

据合成生物学行业组织Synbiobeta公布的2020年市场报告显示，2009年到2020年间，合成生物学融资事件不断增长，全球合成生物学领域累计近400起融资事件，融资规模在近几年发生爆炸式增长，2020年融资规模达到78亿美元，同比增长超150%，2021年前第三季度达150亿美元，近2020年全年两倍。全球及中国资本对于合成生物行业持续看好，且注入大量资金以推动行业深度发展。

合成生物学的发展将在未来几十年里，从人们的饮食、消费、医疗到社会生产、环保、能源等方面引起革命性改变

当前合成生物学主要应用在产前检查、疫苗研发、食品追踪、消费级体外检测、化工材料和能源方面。在日常的食品、饮料和消费品方面还没有普遍传播。一方面是合成生物食物在社会上存在一些争议，接受需要时间；另一方面，群众对于革命性新技术总是持观望态度。

未来，合成生物有望在医疗治疗领域发挥重要作用，通过细胞疗法延长癌症患者生存时间、通过干细胞培育可移植器官以拯救器官衰竭患者，对于遗传疾病进行基因编辑治疗；农业和食品领域有望通过合成生物手段缩短生长周期创造更多价值；化工方面，通过基因编辑技术优化生产过程；能源方面，创造环境友好、低成本且可再生能源。 

合成生物应用于医疗领域的代表公司主要在纳斯达克上市，Moderna Therapeutics 在营收、市值及产品方面遥遥领先，多数企业未有上市产品

目前，合成生物应用于医疗领域的代表公司均在纳斯达克上市，从市值、营收、上市产品以及储备产品（包含在研管道以及审批阶段产品）角度来看，Modena Therapeutics 遥遥领先，市值高达756.6亿美元（2022.1.19）2020年营收超8亿美元。

Precigen的上市产品及储备产品均超10个，Atara Biotherapeutics、Bluebird Bioworks、Bellicum Pharmaceuticals以及南京传奇生物均没有上市产品。

深度见解：合成生物学与创造生命、定向改造生命体相关，在研发阶段可能会面临创造不可控生命体的风险；商业化及广泛传播阶段存在舆论及伦理争议

研发阶段，组建有实力、有活力且理性的研发团队；寻找认同实验价值的投资方；避免激进研究方式造成不可逆转的后果，在合理、可控范围内充分调动各方资源。

实验室到商业化初步阶段，构建价值导向的研发，以价值为导向的研发更具发展、优化的空间，有目的、有规划的商业化及产业化给予投资方信心，是可持续发展的基础。

少数人到多数人的普及阶段，加强监管与审批提高社会认可：改变社会大多数人认知的新兴产业需要时间及有说服力的背书来推动，加强监管与审批的难度，从根源上对行业发展、产品面世提高门槛；同时暴露研发成果，提高可信度。

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