《麻省理工科技评论》中国态创生物-2023合成生物全链路平台能力建设研究报告.pptx

前言

合成生物学是一门跨学科的领域，亦是一揽子技术和方法论，将生物学、工程学和计算

机科学等多个学科的知识相结合，越来越多的公司、研究机构和创业者投入到合成生物学的研发和应用中。

在技术层面上，合成生物学的发展得益于一系列顶尖水平的研发工具，高通量筛选、基

因编辑等工具的应用使得研究人员能够更快速、高效地设计和优化生物系统。此外，工业化制造的工程能力也是合成生物全链路平台能力建设的关键所在，如智能发酵优化和分离纯化等技术的发展，为实现产业化提供了重要保障。

纵观化工行业的发展史，许多化工巨头通过由单一品类向多品类发展的道路，获得过巨

大的成功，平台能力建设使得这些公司从传统的单一产品制造商转变为拥有多样化产品组合和广泛应用领域的综合性公司。平台型化工公司通过关键核心化学品、关键平台技术、关键研发能力铸就壁垒。

在合成生物向纵深发展的当下，产品品类逐渐丰富，各个垂直领域快速布局。在各公司

纷纷发展纵深技术时，在众多公司被“选品”所困惑时，我们开始探讨合成生物是否存在类似于化工行业发展历程的“赢家通吃”路径。在此过程中，我们发现合成生物学在中国的落地过程中平台能力建设至关重要。

合成生物全链路平台能力建设，我们希望看到合成生物企业利用工程化的研发能力开

发多管线产品，有效衔接工厂的放大生产，为市场供应稳定产能，并利用开放多元化的合作模式，实现研产销一体化、全产业链布局，形成打通上下游的完整“大平台”。从单一产品或应用领域扩展到多个产品和广泛的应用领域，凭借良性的产业生态和全面的能力实现合成生物可持续发展。

本报告聚焦合成生物全链路平台能力建设，重点关注平台化发展的推动力量、核心能

力，以及平台化发展在中国落地的特色产业变革。

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Chapter1

合成生物从单一品类走向全链路产业生态

u技术创新——横跨20年，合成生物已在各领域崭露头角

u政策加码——生物经济成为制造业转型升级新引擎

u融资火热——规模生产在即，增量持续释放，呼吁产业协同

u产业借鉴——化工领域也曾由单一品类走向全链路产业生态

u行业趋势——合成生物也终将进入全产业链布局的形态

u未来发展——解决痛点亟需合成生物全链路平台能力建设

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技术创新——横跨20年，合成生物已在各领域崭露头角

2023年3月，美国发布《美国生物技术和生物制造的明确目标》，涵盖了21个主题、49

个具体目标。2022年，中国印发《“十四五”生物经济发展规划》，将生物经济作为今后一段时期中国科技经济战略的重要内容。2010年，Science将合成生物列为十大科学突破。2004年，合成生物学技术入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”（TR10），上榜理由为“合成生物学将为现有领域提供许多好处，它还将在未来实现一系列我们今天甚至无法想象的应用”。

生命科学的漫长进展，催生了合成生物这样集生物理论和工程应用为一体的一揽子技

术和方法论，为人类生产制造范式提供了历史性的机遇：①面对严峻环境形势，人类亟需改变现有工业文明的发展模式，转变传统工业生产方式，减少对化石燃料的依赖；②以合成生物为基础的生物制造是实现碳中和的重要途径，也是中国突破石化原料瓶颈的重大机遇；③基于合成生物的生物制造具有极大的物质分子创新潜力，拓展了人类制造能力的边界，也撬动着巨大的经济价值。

2001

2003

2004

2005

2006

2008

微流控芯片

糖组学

合成生物学

代谢组学

表观遗传学

维素纤酶

2009

2010

2011

磁共振力显微镜

细胞核重组

2012

一百美元基因组测序

干细胞工程

分离染色体

细菌工厂

2015

纳米孔测序

双效抗体

合成细胞

2014

超高效光合作用

2016

2017

2019

2021

基因组编辑

DNA的互联网

免疫工程

基因疗法2.0

定制癌症疫苗

mRNA疫苗

2022

2023

精确编辑植物基因

人造肉汉堡

AI蛋白质折叠

用于高胆固醇的CRISPR

生物制药日化消费品

生物疗法医疗器械

表1丨“全球十大突破性技术”中合成生物相关技术（来源：《麻省理工科技评论》、DeepTech）

图1丨合成生物有望对不同行业产生影响（来源：BCG、DeepTech）

食品原料

化工原料

电力机械建筑

农业

燃料

5

2022年9月，美国启动《国家生物技术和生物制造计划》加速生物技术创新，并在多个

领域发展美国的生物经济，包括健康、农业和能源等一系列行业。

具体行动包括：①利用生物技术加强供应链；②扩大美国国内生物制造；③促进美国各

地的创新；④将生物产品推向市场；⑤培养下一代生物技术专家；⑥推动监管创新以增加获得生物技术产