医药行业合成生物学行业专题系列一：建物致知，建物致用，合成生物赋能未来

本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。 1 2023 年 12 月 31 日 医药 行业专题 合成生物学行业专题系列一：建物致知，建物致用，合成生物赋能未来 证券研究报告 投资评级 领先大市-A 维持评级 首选股票 目标价（元） 评级 行业表现 资料来源：Wind 资讯 升幅% 1M 3M 12M 相对收益 -2.1 7.0 4.0 绝对收益 -3.7 -0.1 -7.1 马帅 分析师 SAC 执业证书编号：S1450518120001 mashuai@essence.com.cn 相关报告 新药周观点：国产 ADC 海外授权梳理，2023 年约 13 起海外授权交易落地 2023-12-24 新药周观点：ADC 海外授权迎来收获期，看好后续多个国产 ADC 海外授权 2023-12-17 新药周观点：外科手术止血领域重磅合作落地，重组人凝血酶放量可期 2023-12-10 医药 2024 年度策略：迎接医药新周期，新“四化建设”引领未来 2023-12-05 新药周观点：看好国产 ADC海外授权潜力，ADC 领域又一重磅交易诞生 2023-12-03 合成生物学：引领第三次生物技术革命，相比化学合成及传统发酵优势明显。合成生物学侧重创造自然界中尚不存在的人工生命系统，广义上可分为“基于细胞的合成生物学”和“无细胞合成生物学”，前者的核心在于微生物细胞工厂（MCFs）的构建，后者跳脱细胞膜限制，使得系统设计自由度显著提升。合成生物学相比传统化学合成、生物发酵具备明显优势，相对传统化学合成的优势主要表现为产品成本低、反应条件温和、对环境污染较小等；与传统发酵技术相比，基于 MCFs 理性设计策略的合成生物学技术效率显然更高。以青蒿素生产为例，根据国家发改委数据，使用可控的 100 立方米工业发酵罐，可以替代 5 万亩的传统农业种植生产青蒿素，显著降低生产成本。 合成生物学：引领第三次生物技术革命，相比化学合成及传统发酵优势明显。合成生物学侧重创造自然界中尚不存在的人工生命系统，广义上可分为“基于细胞的合成生物学”和“无细胞合成生物学”，前者的核心在于微生物细胞工厂（MCFs）的构建，后者跳脱细胞膜限制，使得系统设计自由度显著提升。合成生物学相比传统化学合成、生物发酵具备明显优势，相对传统化学合成的优势主要表现为产品成本低、反应条件温和、对环境污染较小等；与传统发酵技术相比，基于 MCFs 理性设计策略的合成生物学技术效率显然更高。以青蒿素生产为例，根据国家发改委数据，使用可控的 100 立方米工业发酵罐，可以替代 5 万亩的传统农业种植生产青蒿素，显著降低生产成本。 合成生物技术加速产业化，众多企业纷至沓来。合成生物学应用涵盖医药、化工、能源、食品及农业等众多领域，据麦肯锡预测，预计未来 10-20 年，合成生物学应用可能对全球每年产生 2-4 万亿美元的直接经济影响，其中医药与健康领域占比达到 35%（约 0.5-1.3 万亿美元）。产业链角度，合成生物学可分为上、中、下游三个环节，分别对应工具、平台、产品型企业。工具型代表企业包括聚焦基因测序领域的华大智造，基因合成领域的金斯瑞生物科技以及基因编辑领域的百奥赛图；平台型及产品型企业数量众多，选品思路、研发及产业化能力是其核心竞争力，其中，凯赛生物、川宁生物、华东医药、华熙生物及华恒生物等企业的研发平台及产业化布局较为领先，制药企业如金城医药、普利制药等正在加速特色合成生物学品种产业化创造新增长点，众-15%-5%5%15%25%35%2023-012023-052023-082023-12医药沪深300 本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。 2 行业专题/医药 多生物医药企业进军合成生物学赛道，借力合成生物技术降本增效，实现产业升级。 多重利好因素助力行业规模持续扩张，医药领域是最重要应用场景。根据不同分析报告统计数据，全球合成生物学市场规模有望保持 20%-30%的年复合增速，在未来几年达到数百亿美元规模，其中，生物医药在各场景中占据首位。国内方面，根据 DeepTech数据，2016 年中国合成生物学市场规模 9 亿美元，2021 年进一步达到 64 亿美元。多重利好因素助力下，行业正在渐入高速发展时期。1）工具技术层面：AI 技术蓬勃发展，基因测序、基因合成、基因编辑技术快速升级迭代、成本下降趋势下，全球合成生物技术研发有望取得持续突破。2）政策层面：英美首先将合成生物学置于国家战略层面之上，我国“十四五”规划明确将合成生物学列为重点方向。3）学术层面：根据《从入选中国科学十大进展看合成生物学的发展》数据，生物医药在各国的合成生物学研究领域中均占首位，其中，中国生物医药合成生物学相关研究文献发表量全球第二，具体到 2019-2021 年，各国发表相关论文数基本占 2010-2021 年的 30%左右，中国占比 34%，位居第一。4）投融资层面：根据 SynbioBeta 数据，2021 年全球合成生物学初创公司共计筹集 218 亿美元，融资金额达到顶峰，此后受全球风投低迷影响，行业融资额大幅回调，然而，2021 年后风投低迷并不仅仅影响合成生物学赛道，其他领域亦快速下滑。从 SynbioBeta 的数据分析角度来看，2020-2021 年融资的基数极高，是相对异常值，22 年相比 19 年增幅十分显著，合成生物学未来仍然具备较强增长动力。此外，从行业投融资热度来看，医药领域依然是国内外最重要的应用场景。 建议关注标的：合成生物技术的核心竞争力在于相比传统化学合成及生物发酵具备降本增效、绿色环保优势，我们认为对平台型及产品型合成生物学企业而言，研发能力、选品思路及产业化能力是其核心竞争力，建议关注合成生物学领域研发能力突出、选品思路清晰、产业化实力强劲的企业如川宁生物、凯赛生物、华恒生物，以及通过合成生物学技术赋能医药产业的企业如金城医药、普利制药、富祥药业。 风险提示：行业发展不及预期；研发失败的风险；选品壁垒较低导致行业竞争加剧及商业化不及预期的风险。 行业专题/医药 本报告版权属于国投证券股份有限公司，各项声明请参见报告尾页。 3 内容目录 1. 合成生物学：创造人工生命系统的第三次生物技术革命........................... 5 2. 合成生物技术路径丰富，具备化学及传统发酵法不可及优势....................... 7 2.1. 技术路径：“基于细胞的合成生物学”+“无细胞合成生物学” ............... 7 2.2. 合成生物学优势明显，颠覆化学合成及传统发酵格局 ...................... 10