中国合成生物学产业白皮书（44页）

行业报告下载 2024年06月09日 07:13 管理员

从技术视角，根据企业当前所使用的起始原料及生产技术路线，可一定程度提示其未来技术升级方向（参阅图6）。起始原料可分为化石原料和生物原料，技术路线可分为全化学路线、化学和生物结合路线（非一步反应）、生物催化/酶法合成以及生物发酵/细胞工厂四类。在实现最低生产成本的前提上，使用生物基原料（摆脱化石基原料依赖）同时摒弃化学路线（生产过程绿色环保）的合成生物学生产模式是未来将迎来高速发展的理想模式。从产品视角，可根据终产品的需求体量和单位价值将其划分为三类（参阅图7），提示相应子行业长期发展以及赛道企业成功的关键要素。第一类为市场需求量少、单位价值高的产品，主要下游应用为生物创新药开发。这类产品往往面对着生物医药行业的通用挑战——需具备差异化优势、需通过临床检验（开发周期长、风险大且成本高）、需满足GMP生产要求等。第二类为市场需求量中、单位价值中的产品，主要包括农业和精细化学品，下游应用为高性能材料、消费品、原料药/中间体等领域。这类产品市场高度分散、可开发产品多，需识别高潜力、高可行的机会。但开发新分子、开辟新市场在高收益的同时也面临高风险，如研发上缺乏对目标分子设计的明确理论指导，商业上对营销能力的要求也较高，相关法规监管也需逐一突破。第三类为市场需求量大、单位价值低的产品，主要为大宗化学品（包括基础化学品和普通材料）、生物能源等。这类产品所面临的挑战主要是正确的可行性预判（生物合成能否成本占优），以及“超级工厂”级别的超大规模生产挑战（如原料供给是否充足并稳定、生产产能建设、纯化能力等）。从终端产品角度看，小分子的开发难度相对高于以蛋白质为代表的大分子以及活细胞的工程化改造，其挑战主要来自基于细胞系统的合成生物学技术存在众多限制，如起点及路径选择缺乏理论指导、细胞构建及筛选仍为“体力活”等。展望未来，除了更多数据积累允许AI指导路线选择及模拟测试外，无细胞合成体系作为一种基于细胞体外酶促体系的合成系统，可提升合成效率，并免除宿主逃逸、代谢负担等细胞系统技术难题，有望成为破除小分子合成难题的关键点（参阅图8）。

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