12 月 19 日 - 20 日，在首屆光明科學城?2020 工程生物創(chuàng)新大會暨《麻省理工科技評論》中國生命科學創(chuàng)業(yè)大賽決賽大會上，作為本次會議的重要成果，工程生物產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)分析平臺 Engineering Biology Insights（EB Insights）首次亮相，該平臺由中國科學院深圳先進技術(shù)研究院合成所戰(zhàn)略發(fā)展辦公室、CB Insights China 、以及生命科學產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先媒體 “生輝” 共同打造，旨在深度分析工程生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向和未來價值。中科院代表劉陳立、袁海、傅雄飛、鐘超，CB Insights China 聯(lián)合創(chuàng)始人劉炯，DeepTech 代表周爾方、陳禺杉、李航共同啟動該儀式。
圖丨 Engineering Biology Insights 啟動儀式啟動儀式結(jié)束后，劉炯圍繞《全球最值得關(guān)注的 50 家合成生物學企業(yè)》發(fā)表了主題演講，他在演講中分享了合成生物學的演進過程及重要意義，他指出，真正的合成生物學讓人類擁有了一種造物能力，這是一個非常復雜的過程，同時也是多學科交叉的產(chǎn)物。圖丨 CB Insights 中國聯(lián)合創(chuàng)始人劉炯傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的效率亟需 “提速換擋”，這一訴求橫跨化工、能源、環(huán)境、食品甚至是醫(yī)療等眾多板塊。競爭加劇，執(zhí)牛耳者必須在效率端自我充能。以合成生物學為基石的生物合成和制造正在成為引發(fā)變革的主力軍。用工程化思維對生命體進行改造，讓其按需發(fā)揮作用，高效、高質(zhì)量、高集成，這些特性決定了合成生物學未來將勢必激起層層新浪潮。多學科交叉是合成生物學的基本特點，這讓其應用情況并不囿于單一領(lǐng)域，同樣呈現(xiàn)交叉和多面的發(fā)展態(tài)勢。與基礎學科和單一技術(shù)不同，合成生物學更像是一個 “工具”，它從利用生物技術(shù)構(gòu)建功能性生命體（細胞）出發(fā)，散射到不同的應用版圖。發(fā)展至今，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也逐漸由科研探索驅(qū)動開始轉(zhuǎn)向工程能力驅(qū)動。圖丨合成生物學的概念解讀及應用方向（來源：公開資料整理）目前，基于合成生物學理念所成立的公司主要分為三類：
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開發(fā)使能技術(shù)，如 DNA 合成和測序；
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制造 DNA 構(gòu)件及集成系統(tǒng)，如軟件服務；
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利用合成生物學平臺生產(chǎn)所需產(chǎn)品，如生物體改造平臺。
不同的技術(shù)應用方向讓合成生物學的落地更加多元化，且已具備成熟的市場規(guī)模。具體來說，開發(fā)使能技術(shù)的公司為行業(yè)提供關(guān)鍵的產(chǎn)品，如 DNA 測序、合成、基因編輯、生物信息學或細胞培養(yǎng)基產(chǎn)品。該領(lǐng)域的公司包括 Thermo Fisher Scientific、Atum（DNA2.0）、Blue Heron Biotech（Eurofins）、Integrated DNA Technologies、GenScript、Ginkgo Bioworks 、Cellectis、CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Intellia Therapeutics 和 Sangamo BioSciences 等。生物元件和集成系統(tǒng)的公司主要有 Scarab Genomics、enEvolv、New England BioLabs、Bota Biosciences、Codexis、DowDuPont、Novozymes、BASF、Synthetic Genomics 和 Zymergen 等。產(chǎn)品導向型的公司由于市場領(lǐng)域多種多樣，其分布也比較分散，主要包括工業(yè)化學品、醫(yī)療保健、食品和飲料、農(nóng)業(yè)、消費品以及化妝品和皮膚護理等。由此可見，合成生物已展現(xiàn)出巨大的應用潛力，眾多公司的建立也說明其已具備成熟的市場規(guī)模。幾大技術(shù)及因素是推動合成生物學市場增長的 “主力軍”。第一，DNA 閱讀、寫作和編輯技術(shù)的不斷進步、DNA 測序時間和成本的持續(xù)降低等以多種方式驅(qū)動著合成生物學的發(fā)展；第二，合成基因關(guān)鍵原材料（即寡核苷酸）的成本及降低推動了市場對合成生物產(chǎn)品的需求；第三，生物鑄造廠（平臺型生產(chǎn)公司）設計、制造、測試新型微生物的技術(shù)水平不斷提升。根據(jù) CB Insights 分析數(shù)據(jù)顯示， 2019 年全球合成生物學市場規(guī)模達 53 億美元。預計到 2024 年，與 2019 年相比，合成生物學市場規(guī)模的年復合增長率（CAGR）將增長 28.8%，達到 189 億美元。這是上述多方因素聯(lián)合作用的結(jié)果。在上述基礎上，傳統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)也展開了在合成生物領(lǐng)域的布局。以化工行業(yè)為例，杜邦公司以 60 億美元收購了酶工程公司 Danisc；拜耳則向 Ginkgo Bioworks、Joyn Bio 投資了 1 億美元。尋找轉(zhuǎn)型的巨頭遠不止于這幾家，日本的住友、三井、日本化藥公司和三菱，韓國 LG 化工，以及荷蘭的 DSM，都已展開合成生物學的研究布局。從 CB Insights 數(shù)據(jù)信息中不難看出，合成生物領(lǐng)域的投資玩家并非囿于投資機構(gòu)，化工企業(yè)、藥廠、能源公司等也是主要參與者。合成生物公司正在構(gòu)建底層建筑，解決資源短缺、環(huán)境污染等威脅人類生存的重大挑戰(zhàn)，以及針對不同應用場景，提供定制化服務及基礎設施。 根據(jù) CB Insights 2010 年至今的數(shù)據(jù)顯示，合成生物學全球共發(fā)生 391 起融資事件，其中 2017 年的融資數(shù)量為歷年來最高，為 70 起，而 2018 年創(chuàng)下融資金額最高紀錄，約為 23 億美元。資本和市場的目光正在向合成生物的技術(shù)應用層面聚集。
從資本市場表現(xiàn)來看，合成生物行業(yè)正在走向爆發(fā)期。兩個主要因素促生了這一情況：首先，市場空間巨大。合成生物學的應用范圍廣泛，涉及日常生活的方方面面，具備巨大的市場空間，隨著市場滲透率的加快，爆炸性增長或?qū)⒌絹?；其次，新技術(shù)爆發(fā)。生物體設計的超高通量篩選平臺、酶法 DNA 合成和新型基因編輯平臺等新技術(shù)的開發(fā)推動者行業(yè)創(chuàng)新。
商業(yè)化路徑多元化、發(fā)展加快也是融資走勢上揚的重要推動力。在所有獲得融資的公司中，累積融資金額最高的 10 家公司分別圍繞在醫(yī)療（Moderna Therapeutics、Precigen、Poseida Therapeutics）、食品及飲料開發(fā)（Impossible Foods、Perfect Day、Apeel Sciences）、生物體設計（Ginkgo BioWorks）、自動化生產(chǎn)平臺（Amyris 、Zymergen）及能源應用開發(fā)（Sapphire Energy）。合成生物的應用場景非常多元，展現(xiàn)出巨大的應用潛力，且已具備成熟的市場規(guī)模。
其中，除 Moderna Therapeutics 、Amyris 、Precigen 等公司已成功上市之外，其余 7 家企業(yè)的融資輪次均分布于 D 輪 - G 輪次之間，Zymergen 也于日前對外宣布完成了 3 億美金的新一輪融資。
從 CB Insights 的統(tǒng)計數(shù)中不難發(fā)現(xiàn)，從 2015 年開始，大批合成生物學相關(guān)公司相繼成立。融資階段分布數(shù)據(jù)顯示，2015-2017 年，融資階段主要分為在種子 / 天使輪，3 年平均占比超 35%；而 2018 年至今，融資階段向 A 輪及 B 輪轉(zhuǎn)移，其中 2020 年 1-8 月，B 輪融資占比已達 33%。隨后，基于 EB Insights 的研究成果，劉炯在會上發(fā)布了 “全球最值得關(guān)注的 50 家合成生物學企業(yè)” 榜單，并重點介紹深耕中國本土市場的公司，在他們用 “上帝之手” 譜寫生命奧秘的背后，變革的巨浪早已奔涌而至。立足中國，為了實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，合成生物學可以獲得能源、化學等方面的可持續(xù)產(chǎn)品，也能減少環(huán)境污染。而且更重要的是，合成生物學是一門新興學科，雖然目前中國的生物技術(shù)整體而言還趕不上發(fā)達國家，但是對于早期階段起步的合成生物學，中國也許能成為這一具有極大潛力的研究領(lǐng)域的主要參與者。關(guān)鍵詞：全球頂尖合成生物學產(chǎn)業(yè)團隊，構(gòu)建計算驅(qū)動的生物鑄造廠上榜理由：Bota Biosciences 成立于美國劍橋，以計算為基礎搭建酶工程、菌株工程和發(fā)酵工藝工程平臺，涵蓋酶催化、生物轉(zhuǎn)化和生物全合成三大技術(shù)路徑，通過由云端遠程操控和自動化設施組成的云端實驗室，可實現(xiàn)每年 1,000,000+ 通量的菌株構(gòu)建實驗操作、測試和數(shù)據(jù)收集，為化?、?品、農(nóng)業(yè)和制藥等行業(yè)提供創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)與大規(guī)模生產(chǎn)解決方案。團隊成員在合成生物學領(lǐng)域具有多個產(chǎn)品的成功工業(yè)化經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞：國內(nèi)首個 CRISPR 基因編輯療法臨床試驗申請?zhí)峤?/strong>上榜理由：基于獲獎技術(shù) CRISPR 為多種遺傳疾病和癌癥加速藥物研究以及開發(fā)創(chuàng)新療法 。今年，該公司宣布中國國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心（CDE）已經(jīng)受理其針對輸血依賴型 β 地中海貧血的基因編輯療法產(chǎn)品 ET-01 的臨床試驗申請，這是國內(nèi)首個 CRISPR 基因編輯療法臨床試驗申請?zhí)峤?。ET-01 的通用名為 “CRISPR/Cas9 基因修飾 BCL11A 紅系增強子的自體 CD34+ 造血干祖細胞注射液”，通過對造血干細胞的合成改造，解決輸血依賴型 β 地中海貧血患者的患病痛苦。關(guān)鍵詞：全球首次利用合成生物學技術(shù)優(yōu)化、改造的免疫療法用于治療中晚期腫瘤病人上榜理由：中國首家致力于合成生物技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應用的高新技術(shù)公司，2020 年 11 月 27 日，基于國內(nèi)原創(chuàng)的合成生物技術(shù)開發(fā)的首款基因治療產(chǎn)品 SynOV1.1 獲得美國 FDA 臨床試驗許可，用于治療包括中晚期肝癌在內(nèi)的甲胎蛋白（AFP）陽性實體瘤，并計劃近期在美國紀念斯隆?凱特琳癌癥中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）開展 I/IIa 期臨床研究。這款藥物在中國的臨床試驗申請亦正在進行中。將全球第一次將經(jīng)過合成生物學技術(shù)優(yōu)化、改造的免疫療法用于治療中晚期腫瘤病人。關(guān)鍵詞：讓 DNA 技術(shù)和應用更好地服務生活上榜理由：團隊累計具有近 50 年的合成生物學行業(yè)經(jīng)驗。目前公司開發(fā)的技術(shù)平臺為全球領(lǐng)先的合成生物學完整的 DNA 合成組合平臺 ——Syno®1.0，Syno®2.0 和 Syno®3.0，可以高效應用于人源化抗體庫構(gòu)建、基因工程疫苗開發(fā)、工業(yè)酶優(yōu)化、染色體 / 基因組的合成、分子輔助育種以及 DNA 信息存儲的技術(shù)開發(fā)。目前，泓迅科技以 Syno® 合成技術(shù)平臺為基礎進一步設計和開發(fā)出先進的生物技術(shù)轉(zhuǎn)化及應用平臺 —— 泓迅 “GPS” 平臺，該平臺依據(jù)生物學最核心的中心法則，在基因型 （Genotype）、表型（Phenotype）基礎上引入了人工合成型（Synotype），利用 “設計”、“創(chuàng)建”、 “應用” 結(jié)合的方式解讀基因。上榜理由：被稱為 “合成生物學第一股” 的凱賽生物主打 “生物法長鏈二元酸” 系列產(chǎn)品，長鏈二元酸生產(chǎn)基地于 2003 年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前年產(chǎn)能為 40,000 噸，是該產(chǎn)品的全球最大供應商。此外，凱賽生物已經(jīng)與杜邦、艾曼斯、贏創(chuàng)、諾和諾德等國際知名企業(yè)建立起了客戶關(guān)系，其中杜邦（Dupont）近三年以來都是第一大客戶，高性能尼龍瑞士公司艾曼斯（EMS）是其第二大客戶。2019 年，境外營收占比為 54.44%，境內(nèi)營收的比例則為 45.56%。關(guān)鍵詞：PHA 生產(chǎn)菌株可以實現(xiàn)月噸級規(guī)?；慨a(chǎn)上榜理由：藍晶微生物公司專注于合成生物技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新應用，主要針對生物功能分子和新型功能材料為客戶提供定制化研發(fā)方案，包括完全可降解生物材料 PHA、植物天然藥用分子和新型體外診斷試劑。生物塑料 PHA 已經(jīng)具備使用需求，2018 年下旬，自主研發(fā)的 PHA 生產(chǎn)菌株可以實現(xiàn)月噸級規(guī)?；慨a(chǎn)，大麻二酚（CBD）是該公司下一個主推的產(chǎn)品。此外，藍晶微生物正在構(gòu)建一個依靠自動化技術(shù)研發(fā)細胞工廠的流水線，并逐步使用人工智能來取代傳統(tǒng)人工解讀實驗數(shù)據(jù)、生成假設、規(guī)劃實驗這類工作，公司自主開發(fā)的 Holog 系統(tǒng)能夠存儲、分析所有的實驗過程數(shù)據(jù)。上榜理由：傳奇生物的目標是 CAR-T 和相關(guān)細胞療法在治療血液惡性腫瘤、實體瘤和傳染病方面的研發(fā)。旗下 LCAR-B38M CAR-T 細胞制劑是成為我國首個獲批臨床的 CAR-T 療法。2018 年 5 月底，美國 FDA 授權(quán)強生開展 LCAR-B38M 針對復發(fā)、難治性多發(fā)性骨髓瘤的 1b/2 期臨床試驗。在目前商業(yè)化較領(lǐng)先的 LCAR-B38M / JNJ-4528 上，公司計劃通過 LCAR-B38M /JNJ-4528 的推進，獲得在全球范圍內(nèi)治療 R/RMM 的批準。關(guān)鍵詞：酶定向進化、基因調(diào)控網(wǎng)絡優(yōu)化與發(fā)酵過程放大相結(jié)合上榜理由：森瑞斯生物科技是一家全球定位的從事合成生物領(lǐng)域研發(fā)及生產(chǎn)的高新科技公司。公司由多位海外名校學成歸國的青年科學家和管理專業(yè)人士創(chuàng)立。公司利用高通量合成生物技術(shù)，應用創(chuàng)新的生物科學解決方案，借助工程科學概念，從酶的定向進化、基因調(diào)控網(wǎng)絡優(yōu)化與發(fā)酵過程放大相結(jié)合，通過誘導微生物和利用細胞的人工設計，革命性地實現(xiàn)大規(guī)模低成本合成各種珍稀活性成分及原材料。產(chǎn)品應用在生物制藥、新型煙草到化妝品、香料、燃料、溶劑、農(nóng)業(yè)等等廣闊的領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：噬菌體的合成生物學、基于深度學習的噬菌體制劑配制上榜理由：利用噬菌體的合成生物學技術(shù)以及 AI 技術(shù)，解決了現(xiàn)有噬菌體制劑 的瓶頸問題，并提高噬菌體制劑針對特定病原菌的準確性和有效性。研發(fā)部門以中國科學院深圳先進技術(shù)研究院合成生物所為平臺，基礎研發(fā)實力雄厚，可覆蓋于臨床以及養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域。
