近日，被称为“万物皆可造”的“造物”新技术——合成生物，持续在 A 股市场掀起波澜。那么，什么是合成生物？它将如何改变我们的日常生活？对生产方式带来哪些变革？市场空间有多大？带着这些问题，中国证券报记者日前探访了华熙生物自主建设的全球首座合成生物科学馆。
“合成生物作为战略性新兴产业技术之一，最大的特点是可以改变传统的生产方式，替代原来的石化基来源以及动物提取、植物提取、化学提取等，将颠覆农业、生物医药、能源与新材料的生产方式，并大幅降低生产成本、缩短产品研发周期。未来，60% 的产品都可通过合成生物学制造生产。”华熙生物相关负责人对中国证券报记者表示。
变革生产方式
据介绍，合成生物学是在基因组学和系统生物学的基础上，融会工程科学原理，综合利用分子生物学、化学、物理、数学、信息学和工程学的知识和技术，对生命系统进行重新编程改造或从头设计合成，创建新的生命体系，被喻为生命科学的第三次革命、认识生命的新钥匙和改变未来的颠覆性技术，是新一代生物技术的基石。
“合成生物是通过设计改造菌种，利用细胞工厂高效生产出我们想要的一些目标产品。相较过去的传统技术，通过合成生物可以获得更高质量和产量的产品。”中国证券报记者在华熙生物合成生物科学馆探访时，相关工作人员介绍道。
“种植 5 万亩黄花蒿提取出来的青蒿素量，在实验室中用 100 北京米的发酵罐就可以实现。”上述工作人员指着展台上的一瓶青蒿素举例说，“此前要获得青蒿素，需要大面积种植黄花蒿。但种植黄花蒿较为占用耕地资源，且在生长过程中也十分依赖土壤环境，同时还需要大量的人力成本去提取采摘，因此十分耗时，成本也高。有了合成生物，现在我们就不需要去种植土地了，青蒿素直接在实验室里通过发酵罐就可以生产出来。”
在探访过程中，中国证券报记者还了解到，除了对生产方式的变革之外，合成生物还涉及人们的衣食住行医用等生活的方方面面。比如通过细胞工厂生产人造肉、人造奶、生物染料、植物香料、生物燃料等。
“合成生物发展的历程简单地说就是基因读、写、改的过程。合成生物最早期的应用领域在制药方面，目的是希望为人类提供一些延长生命长度、提高生命质量的药物。”上述工作人员介绍道。
“未来我们还可以通过从空气中收集氮气和二氧化碳，也就是通过氮源和碳源的收集来进行发酵，生产出我们所需要的终端产品。”对于合成生物的未来发展趋势，华熙生物工作人员介绍说，“事实上，此前中国科学院天津工业生物技术研究所就已经通过从空气中收集二氧化碳合成了人工淀粉，但由于成本比较高，而且工艺也比较复杂，现在还在研发的过程中，离产业化的应用还有一段距离。”
资本不断涌入
“公司 2018 年就开始提前布局合成生物学赛道，将合成生物学作为底层技术支撑及核心发展战略。目前公司从研发到中试到发酵生产车间，已经形成了完整产业链，在全国多个城市都有布局。”华熙生物相关负责人对中国证券报记者表示。
华熙生物持续推动合成生物战略布局落地，促进新原料产品上市。目前，合成生物生产菌种已实现快速迭代，多个活性物质已完成小试开发并进入中试、功效评价或法规申报阶段。
在合成生物学研发平台和中试成果转化平台的支持下，华熙生物上市了多种生物活性物质原料，包括重组人源胶原蛋白。其他试产中的活性物质包括阳离子透明质酸、脂肽、酶法唾液酸和多聚寡核苷酸。红景天苷、甘油葡糖苷、人乳寡糖和肌肽等已进入中试阶段。
除华熙生物外，富祥药业、华大基因、凯莱英、川宁生物、华东医药、漳州医药、亿帆医药和蔚蓝生物等多家上市公司也在产业链上有所布局。富祥药业已量产微生物蛋白用于生产“人造肉”和其他领域，包括蛋白饮品、健康食品、保健品、特医食品和宠物食品。这种微生物蛋白具有高蛋白质、高膳食纤维、低糖、低脂肪、零胆固醇、零反式脂肪酸的特点，且生产过程中不使用抗生素，检测显示包含人体所需的18种氨基酸。
合成生物的火爆吸引了大量资本涌入。福莱明生物和津合生物近期获得了数千万元的天使轮融资。业内人士认为，我国的合成生物上下游产业链非常完善，上游为技术赋能公司，包括 DNA 测序、基因合成和基因编辑等技术领域，下游为产品应用型公司，涵盖工业化学品、医药、食品、材料、化妆品和保健品等多个应用领域。天风证券认为，凭借国内企业在基因合成、人工智能设计、发酵技术、天然底物和气候条件等上下游产业链的独特优势，我国企业有望通过合成生物引领全球格局。
合成生物的高效率和环境友好性等因素使其具备巨大的应用价值。全球多个国家都在加快部署合成生物相关产业。铜川证券认为，合成生物被视为新质生产力非常重要的新赛道和新业态，政策端持续推进生物制造产业化落地。国家级生物技术和生物制造行动计划有望近期出台，进一步加快生物制造产业化落地速度。
业内人士认为，我国合成生物产业快速发展不仅受益于政策驱动，还在于基因测序、基因编辑和基因合成等底层技术取得突破，降低了 DNA 测序时间和成本，同时关键原材料的成本也降低。工业互联网和人工智能技术的赋能提高了研发效率，特别是微生物细胞工厂的转化率、生产速率和产量显著提升。
合成生物已广泛应用于医药、农业、能源、制造业和消费品等领域，为绿色制造和可持续发展做出贡献。天风证券表示，合成生物具有安全、绿色、减排和高效的优势，能降低工业过程的能耗 15%-80%、原料消耗 35%-75%、减少空气污染 50%-90% 和水污染 33%-80%。据世界自然基葫芦岛会估计，到 2030 年，工业生物技术每年可减少 10 亿至 25 亿吨二氧化碳排放。
