合成生物学是一门以工程学思想为指导、多学科结合的新兴领域，通过一系列重新设计与技术改造生物体或细胞以使其具有新的能力，在此过程中设计与构建一系列新的标准化的生物元件、组件与系统，以实现理想的生物制造能力。
合成生物学被广泛应用于各种产业，在推动科学革命的同时，合成生物学技术正快速向实用化、产业化方向发展。随着应用场景的不断增多、成本的降低以及技术的持续进步，合成生物行业市场正迎来快速扩容的黄金时期，展现出广阔的市场前景。
1. 全球和中国合成生物产业的市场前景据数据显示，2022年，全球合成生物产业市场规模为139.8亿美元，2017-2023年复合增长率为27.1%，预计2028年将达到500亿美元，2023-2027年年复合增长率为23.4%。其中，医疗健康将成为最大的细分市场，占比达26.6%，预计2028年市场规模将达到133亿美元。
在我国，合成生物学的发展势头强劲。在政策和技术的双重驱动下，中国合成生物学从基础研究到产业发展进入了快车道。2022年中国合成生物市场规模约为103亿元，2018-2022年年复合增长率为43.3%，远超全球增速，展现出强劲发展势头和商业价值。
为了更深入地了解中国合成生物学产业的现状与未来趋势，摩熵咨询撰写了《2024中国合成生物学创投市场分析报告》，旨在从投融资视角展示中国合成生物学资本流向及趋势，揭示行业发展热点，挖掘潜在市场机会，为相关从业人员、投融资机构、政策监管等提供参考。
该报告以广义的合成生物学概念为核心，将相关企业按照产业链位置细分为技术使能型、平台型和应用型三类。鉴于合成生物学产业仍处于早期发展阶段，研究范围将随着行业的发展和技术进步而不断调整和完善。本篇文章基于报告部分内容，重点聚焦中国合成生物学产业概览的分析。
中国合成生物学创投市场分析报告逻辑
图片来源：摩熵咨询《2024中国合成生物学创投市场分析报告》
2. 合成生物学：工程化设计，多学科融合，改造人造生命体系合成生物学（Synthetic Biology）是生命科学、信息技术和工程技术等汇聚而产生的一门新兴交叉学科，旨在通过基因功能元件和模块的挖掘，对底盘细胞代谢调控网络进行遗传学设计、改造，使其满足人类需求。合成生物学被认为是继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组计划”之后，以工程化的手段设计合成基因组为标志的“第三次生物技术革命”。
合成生物学的重要技术包括基因工程（如基因编辑、基因合成、基因测序）、宿主工程（如菌株改造、转录/蛋白/代谢多组学分析）、生物分子工程（如生物元件设计与优化、工具酶）以及计算机和数据科学（如DNA元件库、模式动物库、计算机辅助设计）等。
其中，基因编辑技术涵盖了TALENs、ZFNs、CRISPR/Cas9、BE、PE、PASTE等多种技术；基因合成技术则包括化学柱式合成、电化学合成和喷墨打印、生物酶法以及CONEXER技术等；基因测序技术则从第一代Sanger测序发展到第二代NGS测序、第三代SMRT测序以及第四代纳米孔测序。
合成生物学怎么做到这一切呢？它采取的核心策略称为DBTL——即“设计-构建-测试-学习”的循环。DBTL是合成生物学的核心研发模式，通过长期、反复的人工实验试错，有效地筛选和优化所需的生物合成装置和系统功能。
设计：根据已知的生物学知识，规划设计基因和代谢通路，就像规划乐高积木的图纸。这个过程中通常需要用到信息学的技术，来预测生物系统的行为。
构建：包括基因合成、基因编辑、基因组装和遗传转化等过程，将设计好的基因导入到细胞中，构建出新的“细胞工厂”。
测试：确认构建出的“细胞工厂”能够正常工作，测试“细胞工厂”生产的产品是否符合我们的要求。这里涉及到发酵工程、分析测试技术、高通量筛选技术等平台。
学习：利用信息学技术，对测试数据进行分析学习，根据分析结果修正和优化原有的设计，开始新的DBTL循环。
3. 合成生物学产业链：上中下游协同，应用领域不断拓宽合成生物学产业生态从上游的基础技术开发到中游的技术平台搭建，再到下游的应用开发和产品落地，形成了完整的产业链条。在政策支持和技术进步的推动下，市场规模持续增长，应用领域不断拓宽。
合成生物学产业可以划分为上、中、下游三个部分，分别代表工具型、平台型和产品型三个类别，对应三种商业模式。分别是以销售工具、试剂、材料产品为主的工具型模式；以协助研究开发，提供技术服务的平台型模式；以生产销售合成生物学产品的产品型模式。
图片来源：摩熵咨询《2024中国合成生物学创投市场分析报告》
（1）工具层：技术使能企业
上游聚焦使能技术开发，使能技术开发涵盖读-写-编-学、自动化/高通量化和生物制造等多个方面。这些技术关注底层技术的创新，以实现颠覆和提效降本。
使能技术：基因编辑、基因合成、基因测序、菌株改造、工具酶、模式动物库、转录/蛋白/代谢多组学分析、生物元件设计与优化、计算机辅助设计。
代表企业：华大智造、华大基因、贝瑞基因、京东方、达安基因、艾德生物等。
（2）软硬件层：平台类企业
中游侧重平台搭建和路线跑通。作为对生物系统及生物体进行设计、改造的技术平台，核心在于路径开发，包括底盘细胞选择及改造、培养条件优化、纯化方法开发等。其注重通用性，具有潜在CRO属性。
构建平台：细胞铸造厂、酶工程平台、无细胞平台、生产工艺优化。
代表企业：津合生物、百福安生物、元一生物、珲达生物、诺唯赞等。
（3）应用层：产品、应用类企业
下游强调规模生产和商业化。涉及人类衣食住行等多方面的应用开发和产品落地，重点是大规模生产的成本、批间差及良品率把控，具有潜在CDMO属性。中下游企业界限不清晰，很多生物技术公司进行中下游一体化布局。
应用领域：在生物医药领域，合成生物学技术被广泛应用于细胞与基因治疗（CGT）、微生态疗法、体外检测、医疗器械、原料药/中间体以及制药用酶等方面。在化工能源领域，则涉及精细化工、生物基材料、工业酶以及生物能源等。农业食品领域则涵盖食品饮料、食品添加剂、饲料添加剂、兽药、农药肥料育种等。
代表企业：上海医药、凯赛生物、华恒生物、信达生物制药、药明康德、华熙生物等。
结语：合成生物学作为一门以工程学思想为指导、多学科结合的新兴领域，正以其独特的技术优势和广泛的应用前景，引领着新一轮的生物技术革命。从全球到中国，合成生物产业正以前所未有的速度蓬勃发展，展现出巨大的市场潜力和广阔的发展空间。
本文概览了合成生物学的基本概念、技术路径、产业链布局。接下来，我们还将进一步深入探讨中国合成生物学投融资市场的现状与趋势，看摩熵咨询《2024中国合成生物学创投市场分析报告》如何从资本的角度揭示这一领域的投资热点和未来发展方向。
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