探秘華熙生物合成生物科學(xué)館 “造物”新技術(shù)攪動(dòng)萬億產(chǎn)業(yè)藍(lán)海
華熙生物合成生物科學(xué)館內(nèi)景 本報(bào)記者 傅蘇穎 攝
最近，被稱作“萬物皆可造”的“造物”新技術(shù)——合成生物持續(xù)攪動(dòng)A股。那么什么是合成生物？它如何改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ?？對生產(chǎn)方式帶來哪些變革？市場空間有多大？帶著這些問題，中國證券報(bào)記者日前探訪了華熙生物自主建設(shè)的全球首座合成生物科學(xué)館。
“作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一，合成生物最大的特點(diǎn)是能夠改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，替代原來的石化基來源以及動(dòng)物提取、植物提取、化學(xué)提取等，將顛覆農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥、能源與新材料的生產(chǎn)方式，并大幅降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。未來，60%的產(chǎn)品都可通過合成生物學(xué)制造生產(chǎn)?！比A熙生物相關(guān)負(fù)責(zé)人對中國證券報(bào)記者表示。
變革生產(chǎn)方式
據(jù)介紹，合成生物學(xué)是在基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)上，融會(huì)工程科學(xué)原理，綜合利用分子生物學(xué)、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、信息學(xué)和工程學(xué)的知識(shí)和技術(shù)，對生命系統(tǒng)進(jìn)行重新編程改造或從頭設(shè)計(jì)合成，創(chuàng)建新的生命體系，被喻為生命科學(xué)的第三次革命、認(rèn)識(shí)生命的新鑰匙和改變未來的顛覆性技術(shù)，是新一代生物技術(shù)的基石。
“合成生物是通過設(shè)計(jì)改造菌種，利用細(xì)胞工廠高效生產(chǎn)出我們想要的一些目標(biāo)產(chǎn)品。相較過去的傳統(tǒng)技術(shù)，通過合成生物可以獲得更高質(zhì)量和產(chǎn)量的產(chǎn)品。”中國證券報(bào)記者在華熙生物合成生物科學(xué)館探訪時(shí)，相關(guān)工作人員介紹道。
“種植5萬畝黃花蒿提取出來的青蒿素量，在實(shí)驗(yàn)室中用100立方米的發(fā)酵罐就可以實(shí)現(xiàn)?！鄙鲜龉ぷ魅藛T指著展臺(tái)上的一瓶青蒿素舉例說，“此前要獲得青蒿素，需要大面積種植黃花蒿。但種植黃花蒿較為占用耕地資源，且在生長過程中也十分依賴土壤環(huán)境，同時(shí)還需要大量的人力成本去提取采摘，因此十分耗時(shí)，成本也高。有了合成生物，現(xiàn)在我們就不需要去種植土地了，青蒿素直接在實(shí)驗(yàn)室里通過發(fā)酵罐就可以生產(chǎn)出來?！?/p>
在探訪過程中，中國證券報(bào)記者還了解到，除了對于生產(chǎn)方式的變革之外，合成生物還涉及人們的衣食住行醫(yī)用等生活的方方面面。比如通過細(xì)胞工廠生產(chǎn)人造肉、人造奶、生物染料、植物香料、生物燃料等?！昂铣缮锇l(fā)展的歷程簡單地說就是基因讀、寫、改的過程。合成生物最早期的應(yīng)用領(lǐng)域在制藥方面，目的是希望為人類提供一些延長生命長度，提高生命質(zhì)量的藥物。”上述工作人員介紹道。
“未來我們還可以通過從空氣中收集氮?dú)夂投趸?，也就是通過氮源和碳源的收集來進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)出我們所需要的終端產(chǎn)品。”對于合成生物的未來發(fā)展趨勢，華熙生物工作人員介紹說，“事實(shí)上，此前中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所就已經(jīng)通過從空氣中收集二氧化碳合成了人工淀粉，但由于成本比較高，而且工藝也比較復(fù)雜，現(xiàn)在還在研發(fā)的過程中，離產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用還有一段距離?！?/p>
資本不斷涌入
“公司2018年就開始提前布局合成生物學(xué)賽道，將合成生物學(xué)作為底層技術(shù)支撐及核心發(fā)展戰(zhàn)略。目前公司從研發(fā)到中試到發(fā)酵生產(chǎn)車間，已經(jīng)形成了完整產(chǎn)業(yè)鏈，在全國多個(gè)城市都有布局?！比A熙生物相關(guān)負(fù)責(zé)人對中國證券報(bào)記者表示。
據(jù)悉，近年來，華熙生物持續(xù)推動(dòng)合成生物戰(zhàn)略布局落地，推動(dòng)新原料產(chǎn)品上市。目前已實(shí)現(xiàn)合成生物生產(chǎn)菌種的快速迭代，多個(gè)活性物質(zhì)已完成小試開發(fā)并進(jìn)入中試、功效評價(jià)或法規(guī)申報(bào)階段。在合成生物學(xué)研發(fā)平臺(tái)或中試成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)的支持下，公司上市了重組人源膠原蛋白等多款生物活性物質(zhì)原料。陽離子HA、脂肽、酶法唾液酸、多聚寡核苷酸等已完成試產(chǎn)。紅景天苷、甘油葡糖苷、人乳寡糖和肌肽等進(jìn)入中試階段。
除華熙生物之外，富祥藥業(yè)、華大基因、凱萊英、川寧生物、華東醫(yī)藥、金城醫(yī)藥、億帆醫(yī)藥、蔚藍(lán)生物等多家上市公司均在產(chǎn)業(yè)鏈上有所布局。中國證券報(bào)記者從富祥藥業(yè)獲悉，“人造肉”是公司已量產(chǎn)的微生物蛋白中一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域，此外，公司微生物蛋白還可以廣泛用于蛋白飲品、健康食品、保健品、特醫(yī)食品、寵物食品等領(lǐng)域，具有高蛋白質(zhì)、高膳食纖維、低糖、低脂肪、零膽固醇、零反式脂肪酸、生產(chǎn)過程中不使用抗生素等特點(diǎn)，經(jīng)檢測含有人體所需的18種氨基酸。
值得一提的是，合成生物的火爆也吸引著資本不斷涌入。近日合成生物領(lǐng)域相關(guān)公司福萊明生物和津合生物獲得或完成數(shù)千萬元天使輪融資。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國合成生物上下游產(chǎn)業(yè)鏈完善，上游為各類技術(shù)賦能公司，包括DNA測序、基因合成、基因編輯等技術(shù)領(lǐng)域，下游為各類產(chǎn)品應(yīng)用型公司，涵蓋工業(yè)化學(xué)品、醫(yī)藥、食品、材料、化妝品、保健品等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。天風(fēng)證券認(rèn)為，基于國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在基因合成、AI設(shè)計(jì)、發(fā)酵技術(shù)、天然底物、氣候條件等上下游產(chǎn)業(yè)鏈的獨(dú)特優(yōu)勢，國內(nèi)企業(yè)有望通過合成生物引領(lǐng)世界構(gòu)造格局。
多因素驅(qū)動(dòng)
基于合成生物的高效率以及環(huán)境友好度等因素，其表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。目前，全球多個(gè)國家都在加快部署合成生物相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
華安證券認(rèn)為，合成生物被視作新質(zhì)生產(chǎn)力非常重要的新賽道和新業(yè)態(tài)，政策端持續(xù)推進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)化落地。有望于近期出臺(tái)的國家級生物技術(shù)和生物制造行動(dòng)計(jì)劃，將進(jìn)一步加快生物制造產(chǎn)業(yè)化落地速度。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國合成生物產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，除了得益于政策驅(qū)動(dòng)之外，還在于基因測序、基因編輯、基因合成等底層技術(shù)取得突破，帶來DNA測序時(shí)間和成本降低，疊加關(guān)鍵原材料的成本降低。此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI技術(shù)賦能，使得研發(fā)效率提高，尤其是微生物細(xì)胞工廠的轉(zhuǎn)化率、生產(chǎn)速率及產(chǎn)量顯著提升。
目前合成生物已廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、制造業(yè)及消費(fèi)品等領(lǐng)域，這將為綠色制造及可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。天風(fēng)證券表示，合成生物具有安全、綠色、減排、高效的優(yōu)勢，可以降低工業(yè)過程能耗15%-80%，原料消耗35%-75%，減少空氣污染50%-90%，水污染33%-80%。據(jù)世界自然基金會(huì)預(yù)估，到2030年工業(yè)生物技術(shù)每年將可降低10億至25億噸二氧化碳排放。
