再度爆火的合成生物，萬億賽道理想與現(xiàn)實(shí)

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量產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)

不可否認(rèn)的是，合成生物技術(shù)正迎來研發(fā)成果的不斷落地。

國內(nèi)最新的成果，應(yīng)該是不久前，江南大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用合成生物學(xué)技術(shù)，借助微生物發(fā)酵生產(chǎn)普通分子量的透明質(zhì)酸，把成本從每公斤幾萬元降低至每公斤僅幾百元，實(shí)現(xiàn)了透明質(zhì)酸大產(chǎn)量推廣應(yīng)用，我國也成為第一個(gè)有能力生產(chǎn)全部類型透明質(zhì)酸的國家。

透明質(zhì)酸也就是玻尿酸。理論上，隨著江南大學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)透明質(zhì)酸低成本大產(chǎn)量推廣應(yīng)用，上述產(chǎn)品所塑造的現(xiàn)有市場(chǎng)格局或許面臨再度洗牌。

最重要的是，合成生物的應(yīng)用潛力遠(yuǎn)不止于此。它可以跨越化妝品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品等多個(gè)領(lǐng)域，通過設(shè)計(jì)構(gòu)建各種原料、生物細(xì)胞及分子，生產(chǎn)出所需的各類產(chǎn)品。

重塑物質(zhì)世界的遠(yuǎn)大理想，給合成萬物帶來萬億想象空間。

作為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)之一，合成生物技術(shù)呈非線性發(fā)展。尤其當(dāng)政策利好落地，也會(huì)加速這一過程。

4月26日的中關(guān)村論壇年會(huì)上，北京化工大學(xué)校長、中國工程院院士譚天偉表示生物制造是新質(zhì)生產(chǎn)力非常重要的新賽道和新業(yè)態(tài)，目前由發(fā)改委牽頭工信部和科技部等國家部委正在聯(lián)合研制國家生物技術(shù)和生物制造行動(dòng)計(jì)劃，并且有望在近期出臺(tái)，“生物制造+”是其中的關(guān)鍵內(nèi)容。

這也是眼下合成生物爆火的核心驅(qū)動(dòng)。只是，對(duì)于仍處于產(chǎn)業(yè)化初期的合成生物產(chǎn)業(yè)來說，仍有不少難關(guān)要過。從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)，每一步都是九死一生。即使能做到最后階段，但無法量產(chǎn)，也等于白做。

因?yàn)楹铣缮飳W(xué)掀起的是生物制造業(yè)革命，一旦涉及制造，正如馬斯克說的，實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)/原型開發(fā)是容易的，規(guī)模化生產(chǎn)才是難啃的硬骨頭。

如今走到產(chǎn)業(yè)化階段的藍(lán)晶微生物，其創(chuàng)始人張浩千在公開采訪中曾分享過這樣一段經(jīng)歷，“團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)PHA（一種可降解的生物基材料）所用的菌株是嗜鹽微生物，這種微生物在高濃度鹽水中生長，能夠避免雜菌污染。這個(gè)思路在實(shí)驗(yàn)室中效果很好，但是在實(shí)際生產(chǎn)中并不可行，因?yàn)樗a(chǎn)生的污水是高鹽高有機(jī)質(zhì)污水，它的污水處理成本比普通污水高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，在實(shí)際生產(chǎn)中根本不可行?！?/span>

這反映出，從實(shí)驗(yàn)室中幾克東西的合成到千克和噸級(jí)的大規(guī)模生產(chǎn)，中間有道巨大鴻溝，多個(gè)環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生偏離。

比如，生物反應(yīng)器的開發(fā)。在實(shí)驗(yàn)室中，發(fā)酵傳質(zhì)速率等條件可控，但反應(yīng)器放大后，局部的微環(huán)境都會(huì)發(fā)生改變，對(duì)工藝和發(fā)酵結(jié)果影響非常大；

再比如，細(xì)胞不斷分裂，反應(yīng)器放大后，擴(kuò)增代數(shù)隨之增加，可能對(duì)菌種遺傳穩(wěn)定性可能擾動(dòng)；下游分離、提純，各步驟也有多種技術(shù)路線，如果工藝落后或成本高，也會(huì)影響產(chǎn)品整體的競(jìng)爭(zhēng)力。

除此之外，原料、培養(yǎng)基的成本和穩(wěn)定供應(yīng)，也必須提前考量。特別是對(duì)于大宗產(chǎn)品，工廠產(chǎn)能規(guī)劃到萬噸級(jí)別時(shí)，上游原料價(jià)格波動(dòng)、原料運(yùn)輸成本，乃至消耗的水/電等，都直接影響產(chǎn)品的成本。

當(dāng)然，合成生物數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的邏輯，正推動(dòng)著傳統(tǒng)發(fā)酵從粗放的曲線變化，走向更深入的代謝流分析；從經(jīng)驗(yàn)直覺，走向與自動(dòng)化設(shè)備結(jié)合的數(shù)據(jù)分析。

整體來說，量產(chǎn)依舊是行業(yè)共性問題。從實(shí)驗(yàn)室到工廠，必須綜合考慮技術(shù)成本和實(shí)際生產(chǎn)問題。

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選品的邏輯

事實(shí)上，量產(chǎn)之前還有更重要的一步，選品邏輯。

國內(nèi)合成生物圈基本形成一種共識(shí)：既要關(guān)心技術(shù)，能不能做得出來；也要考慮市場(chǎng)上，能不能賣得出去。

通過合成生物學(xué)技術(shù)，的確能夠做出很多產(chǎn)品，大家都在布局不同的產(chǎn)品管線和應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)鍵是速度做得快與慢、成本做得高與低，以及市場(chǎng)是否真的需要。

對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)來說，更可行的思路或許是，優(yōu)先選擇高附加值精細(xì)化學(xué)品。

如果一開始就做大宗化學(xué)品，量產(chǎn)對(duì)成本控制、產(chǎn)業(yè)化能力要求很高。比如杜邦做成1,3-丙二醇是花費(fèi)巨額的資金，且經(jīng)歷很長時(shí)間才實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的，初創(chuàng)企業(yè)很難承受如此高成本的資金和長時(shí)間投入。

大宗商品的后端發(fā)酵生產(chǎn)規(guī)模要達(dá)到千噸或萬噸級(jí)，才能拿到一定的市場(chǎng)份額，并攤薄生產(chǎn)成本，比如PHA、丁二醇等生物基材料產(chǎn)品、甜菊糖苷等甜味劑等。這樣的放大量產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)勢(shì)必要謹(jǐn)慎衡量，大規(guī)模建廠也離不開重資產(chǎn)投入，需要企業(yè)能夠在資本市場(chǎng)持續(xù)融資。

相比之下，一些高附加值的精細(xì)化工品、高活性分子，銷售單位以公斤或克為單位，工藝放大過程中，有更強(qiáng)的漸進(jìn)性。小試中試量級(jí)的產(chǎn)品，已能夠?yàn)槠髽I(yè)帶去現(xiàn)金流。

當(dāng)然，最理想的則是將精細(xì)化學(xué)品做成大宗化學(xué)品的成本，這樣就可以既有利潤、又有市場(chǎng)。

選準(zhǔn)關(guān)鍵品類，不僅決定合成生物企業(yè)的階段性現(xiàn)金流，甚至決定著企業(yè)的整體走向。

產(chǎn)品導(dǎo)向之外，平臺(tái)導(dǎo)向也是一種商業(yè)模式。

這類企業(yè)的核心壁壘是對(duì)底盤細(xì)胞改造的技術(shù)能力，以及基因組數(shù)據(jù)庫是否強(qiáng)大。以海外Ginkgo Bioworks為代表，通過“生命鑄造廠”高度自動(dòng)化的工作模式和代碼庫（生物數(shù)據(jù)資產(chǎn)），為廠商提供基于微生物菌株的解決方案。2023年，Ginkgo收入2.51億美元，同比下降47%，當(dāng)前市值21億美元左右，遠(yuǎn)低于曾經(jīng)的200億美元。

這或許是因?yàn)?，平臺(tái)型企業(yè)避免了研發(fā)產(chǎn)品失敗的風(fēng)險(xiǎn)，但也放棄了后面品牌、產(chǎn)品的價(jià)值鏈，行業(yè)發(fā)展早期，純“基礎(chǔ)設(shè)施”的價(jià)值還有限。

具體到國內(nèi)，也有恩和生物、衍進(jìn)科技等定位為合成生物平臺(tái)型的企業(yè)，以及在這一波合成生物概念炒作下，宣稱自己擁有合成生物平臺(tái)的公司，但更多的還是產(chǎn)品類公司，產(chǎn)品涉及精細(xì)化工到食品、醫(yī)美、醫(yī)藥等多領(lǐng)域。

當(dāng)然，產(chǎn)品還是平臺(tái)，孰優(yōu)孰劣？還沒有定論。

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爆火下的冷思考

資本市場(chǎng)的風(fēng)口總是來來往往，如今在合成生物板塊上演的這一幕似曾相識(shí)。

2020年，合成生物學(xué)還是默默無聞的“小透明”，到2021年整個(gè)行業(yè)迅速爆發(fā)，初創(chuàng)企業(yè)競(jìng)相涌現(xiàn)，一級(jí)、二級(jí)市場(chǎng)躁動(dòng)不已。

從美股到A股，合成生物幾乎經(jīng)歷了一整年的狂歡。

老牌合成生物學(xué)企業(yè)Amyris在2020年底開始股價(jià)逐步上揚(yáng)，到2021年3月份時(shí)已經(jīng)從每股2美元上漲到20美元，市值超70億美金。

國內(nèi)方面，隨著華恒生物登陸A股，兩家下游的應(yīng)用型公司——華恒生物和此前已上市的凱賽生物持續(xù)大漲到2021年底。這一年，凱賽生物股價(jià)翻了一倍，華恒生物的股價(jià)更是達(dá)到了上市時(shí)的三倍多。

這讓一級(jí)市場(chǎng)的風(fēng)投機(jī)構(gòu)看到了合成生物學(xué)IPO退出的路徑和估值倍數(shù)增長的希望。

底層技術(shù)的發(fā)展，一些產(chǎn)品真正實(shí)現(xiàn)了概念驗(yàn)證、落地，再加上二級(jí)市場(chǎng)的造富效應(yīng)，以及碳中和理念等因素，共同造就了合成生物2021年的爆發(fā)。

但僅僅過去兩年，合成生物賽道的光景大變，山雨欲來。

Ginkgo的市值從200億美元的高點(diǎn)已經(jīng)跌落至28億美元；Zymergen作為曾經(jīng)的產(chǎn)品型龍頭企業(yè)，其首款商業(yè)化產(chǎn)品失敗，公司最終以僅3億美元的價(jià)格被收購，要知道其累計(jì)融資金額近10億美元；元老Amyris多次量產(chǎn)失敗，在8月份宣告破產(chǎn)。

這些變故的發(fā)生似乎標(biāo)志著合成生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，龍頭企業(yè)的衰落和挫折給整個(gè)行業(yè)敲響了警鐘。

國內(nèi)的熱度也開始消退，融資額驟降，市場(chǎng)迅速重新審視這一賽道。

核心在于，前文提及的行業(yè)難點(diǎn)——選品、量產(chǎn)，經(jīng)歷行業(yè)爆火之后，依舊是行業(yè)共性問題。尤其是海外兩大領(lǐng)頭羊的倒下，更是讓市場(chǎng)對(duì)合成生物的前景抱有懷疑態(tài)度。

其中，Zymergen作為一家明星光環(huán)加身的合成生物公司，上市前融資總額超過10億美元。它曾設(shè)計(jì)出一種可折疊的光學(xué)薄膜，適用于折疊手機(jī)。

但2021年上市后僅3個(gè)月，Zymergen就因錯(cuò)誤判斷市場(chǎng)需求和大規(guī)模生產(chǎn)的困難，被曝臨近商業(yè)化的核心生物膜產(chǎn)品量產(chǎn)失敗，而后賣身給Ginkgo。

Zymergen的經(jīng)歷，說明產(chǎn)品型企業(yè)一旦選品失敗，就會(huì)陷入巨大被動(dòng)。

由于合成生物的應(yīng)用選擇很廣，因此，選擇什么領(lǐng)域、產(chǎn)品很重要，企業(yè)也必須正視及充分評(píng)估合成生物技術(shù)在商業(yè)化過程中的種種不確定性，否則很容易重蹈Amyris、Zymergen的覆轍。

回歸產(chǎn)業(yè)邏輯，盡管存在諸多現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)，但屬于合成生物的故事仍在繼續(xù)；盡管其距離所謂的“合成萬物”、真正改變我們的生活還需要很長的時(shí)間，但這絕對(duì)是一個(gè)真正能稱得上有“顛覆性”的行業(yè)。

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