生物制造系列报告①：把握合成生物发展趋势，聚焦产业链上下游突破

[Table_Yemei0]行业研究·行业深度2024 年 10 月 23 日敬请参阅尾页之免责声明[Table_Title1]生物制造系列报告①——把握合成生物发展趋势，聚焦产业链上下游突破[Table_summary1]■ 合成生物学：从“格物致知”到“造物致用”，推动产业技术变革和生物经济发展。合成生物学汇聚了多学科发展，基于工程化的设计理念，对生物体进行有目标地设计、改造乃至重新合成，甚至创建赋予非自然功能的“人造生命”，推动了从认识生命到设计生命的跨越，正在引领产业技术变革和生物经济发展。合成生物学在医药、化工材料、食品农业以及生物能源等多领域展现了颠覆性、渗透性作用，以其绿色、低碳和循环特点，具备引领“第四次工业革命”潜力。■ 政策与技术发展双轮驱动，伴随下游市场逐步成熟，市场规模快速增长。《2024 年国务院政府工作报告》提出加快发展新质生产力，生物制造作为战略性新兴产业被定义为经济新增长引擎，建设生物制造产业集群已成为多省市工作重点。在底层技术开发方面，低成本高通量测序、DNA 合成技术、基因组编辑以及发酵技术等取得重要进展，加快从认识、改造生命向设计、创造生命跨越。在政策以及技术推动下，伴随下游市场逐步成熟，合成生物学迎来高速发展。据麦肯锡分析，预计在 2030-2040 年，合成生物学每年带来的经济影响将达到 1.8至 3.6 万亿美元。据 CB Insights 的预测，2019 年全球合成生物学市场规模约为53 亿美元，到 2024 年将扩容至约 189 亿美元，2019-2024CAGR 为 28.8%。■ 聚焦合成生物产业链，重点关注下游重磅品种突破。合成生物从产业链角度，主要分为原料层、工具层、技术平台层以及下游应用层。原料层：目前正从第一代碳源往二三代碳源升级，农业产业化下秸秆是较有潜力的原料升级方向，远期有望在风能、光能、水能等可再生能源驱动下，以 CO₂、甲烷、CO 等一碳化合物作为原料，去实现高附加值产品的生物合成。工具层：分散化创新，未形成较为成熟的产业化形态。技术平台层：当前技术平台层仍存在与下游脱离的情况，尚未完全成熟，部分技术平台层企业转型应用开发型。下游应用层：下游在医药、大宗化学品、农业以及生物能源已部分突破，是当前关注的重点。下游市场空间广阔，已形成初步产业化效应，规模化快，具备优秀的产业布局价值。■ 业务机会及风险提示。（本部分有删减，招商银行各行部请联系研究院，或登录“招银智库”查阅）。[Table_Author1]方博行业研究员招商银行研究院：0755-83195340：fangbo08@cmbchina.com相关研究报告[Table_Yemei1]行业研究·行业深度i目 录一、合成生物：造物致用，推动产业技术变革和生物经济发展 ..............................................1（一）合成生物学的定义以及战略意义 ................................................................1（二）合成生物学发展史............................................................................2（三）合成生物产业链概况：主要分为原料层、工具层、技术平台层以及应用层 ............................3（四）合成生物应用场景：赋能医药、化工材料、能源以及农业食品等领域发展 ............................4二、政策与技术发展双轮驱动，伴随下游应用逐步成熟，市场规模快速增长 ..................................6（一） 政策端：碳中和背景下生物制造已成为国家战略 .................................................6（二） 技术发展：核心技术突破加速催化下游应用成熟 .................................................7（三）伴随下游应用逐步成熟，合成生物市场规模快速增长 ..............................................9三、全产业链分析合成生物产业，重点关注上下游突破 ...................................................11（一） 原料：由第一代碳源往二三代碳源升级，重点关注非粮碳源与合成气体方向 ........................11（二） 工具：分散化创新，未形成较为成熟的产业化形态 ..............................................13（三） 技术平台：仍存在与下游脱节问题，部分技术平台层企业转型应用开发型 ..........................15（四） 应用：从“替代”到“颠覆”，重点关注医药、化工、食品农业以及能源等领域选品与突破 ..........161、医药医疗：原料药主要为环保与低成本替代，创新疗法仍需关注技术与市场匹配性 ..................162、化工材料：性能与成本平衡是商业化成功关键因素 ..............................................173、消费品领域：聚焦高附加值产品，胶原蛋白、玻尿酸等重磅品种率先落地 ..........................194、农业：技术壁垒较高，国内整体仍处于商业化初期 ..............................................205、食品工业：待培育的广阔市场，当前处于科研向商业化转化阶段 ..................................216、生物能源：生物燃料目前开发成本较高，实现规模下的成本优势是商业化成功关键 ..................23四、 业务机会及风险提示 ............................................................................26[Table_Yemei2]行业研究·行业深度ii 图目录图 1：合成生物学研发及生产过程 ...................................................................1图 2：中国制造业转型升级路径 .....................................................................2图 3：合成生物学发展史 ...........................................................................3图 4：合成生物学产业链概况 ............................................................