下一個(gè)風(fēng)口？掘金生物質(zhì)背后新動(dòng)能

延續(xù)上周上銀基金關(guān)于合成生物學(xué)的話題，進(jìn)一步跟大家分享一些研究心得和投資觀點(diǎn)。首先，合成生物學(xué)是什么？以及合成生物學(xué)能做什么？它是一門本世紀(jì)初才誕生的學(xué)科，由現(xiàn)代生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科高度交叉后產(chǎn)生的新學(xué)科。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是用細(xì)胞生產(chǎn)人們想要的東西，原料可以是玉米、甘蔗、小麥、地溝油，也可以是石油、烷烴等。它通過(guò)基因編輯等技術(shù)改造各種細(xì)胞，然后對(duì)改造后的細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酵液，最后分離提純后獲得想要的產(chǎn)品。相比于部分可能需要1000-2000套設(shè)備才能完成的復(fù)雜化學(xué)品，合成生物學(xué)里復(fù)雜的東西都集中在細(xì)胞體內(nèi)，合成只需一步就能完成，因此，合成生物學(xué)在某些場(chǎng)景下更具成本優(yōu)勢(shì)。

合成生物學(xué)里有一個(gè)很重要的概念mdash;mdash;底盤細(xì)胞。合成生物學(xué)目前處于發(fā)展初期，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，都是在現(xiàn)成的底盤細(xì)胞上直接進(jìn)行改造，比如在底盤細(xì)胞中加入相關(guān)基因片段，使該細(xì)胞獲得所需的性能。當(dāng)然，最理想的情況是直接人造出完整的符合要求的細(xì)胞，但目前技術(shù)要求還不過(guò)關(guān)。而一些合適的底盤細(xì)胞在自然界中又比較容易獲得，比如常用的底盤細(xì)胞有乳酸菌、大腸桿菌、酵母菌等。通過(guò)改造底盤細(xì)胞可以節(jié)省大量前期摸索/測(cè)試的時(shí)間。比如，之前科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)一種能吞噬塑料的細(xì)菌，可以用來(lái)處理海里漂浮的塑料垃圾，它的問(wèn)題只是代謝速度還不夠快，那么人類只需要去改造、強(qiáng)化它的代謝過(guò)程，就能得到人類非常需要的代謝塑料的功能。這里涉及的技術(shù)就是基因編輯。合成生物學(xué)公司在基因編輯階段，需要做大量的實(shí)驗(yàn)，積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是公司未來(lái)的寶貴財(cái)富。在數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，還要知道這個(gè)基因片段該放在哪個(gè)位置，從而進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，獲得理想的工程菌。然后再進(jìn)入發(fā)酵過(guò)程，分離純化，改造和改性。

合成生物學(xué)未來(lái)的發(fā)展方向是什么？根據(jù)麥肯錫統(tǒng)計(jì)，2030年合成生物學(xué)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2000億美元左右，對(duì)應(yīng)目前的年化復(fù)合增速在25%以上，是一個(gè)快速成長(zhǎng)的行業(yè)。由于它未來(lái)的終端產(chǎn)品幾乎可以覆蓋目前70%用化學(xué)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，市場(chǎng)空間是非常巨大的。既然有這么大的市場(chǎng)空間和產(chǎn)品，選品就很重要。合成生物學(xué)截至目前還未找到非常合適的中間體，不像化學(xué)路徑中已經(jīng)有乙烯這樣的化工之母，所以現(xiàn)階段必須先判斷什么樣的產(chǎn)品適合合成生物學(xué)。比如通過(guò)A反應(yīng)生成B，化學(xué)方法的反應(yīng)過(guò)程中往往會(huì)增加催化劑，目的是降低反應(yīng)能級(jí)，使其更容易地從低能級(jí)到高能級(jí)。從乙烯到聚乙烯的能級(jí)差距比較小，反應(yīng)就很簡(jiǎn)單。但尼龍、特種塑料、食品添加劑、農(nóng)藥、維生素等，初級(jí)產(chǎn)品和終級(jí)產(chǎn)品的能級(jí)差距較大。合成生物學(xué)的厲害之處就在于能大幅度降低能級(jí)，一步從A到B，成本優(yōu)勢(shì)較明顯。所以，用化學(xué)合成方法步驟相對(duì)較多，或者合成后難分離的化學(xué)品，比如尼龍、維生素、草銨膦等，都是合成生物學(xué)未來(lái)重要的發(fā)展方向。

我們知道，胰島素的合成是直接從豬或牛的胰腺中提取，成本太高，許多糖尿病患者根本用不起。但如果把能合成胰島素的基因片段移植到大腸桿菌中，讓它代為生產(chǎn)，成本便降低很多，患者也負(fù)擔(dān)得起。因此，從這條邏輯去延伸，合成生物學(xué)目前不能做什么也很清晰了，那就是一些本來(lái)能級(jí)差就不大，加一點(diǎn)催化劑就能生產(chǎn)的化學(xué)品，比如聚乙烯，成本主要來(lái)自化石燃料，采用合成生物學(xué)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值太低。

各國(guó)大力發(fā)展合成生物學(xué)不僅僅是因?yàn)樯a(chǎn)成本低，還在于其資源消耗更低、環(huán)境污染更少。和石化路線相比，目前通過(guò)生物制造的產(chǎn)品平均節(jié)能減排率為30%-50%，未來(lái)有潛力達(dá)到50%-70%， 與雙碳發(fā)展目標(biāo)十分契合。所以，合成生物學(xué)的生物制造路徑替代依賴化石原料、高能耗高排放的化學(xué)路徑是中長(zhǎng)期比較確定的趨勢(shì)。

免責(zé)聲明：該文章系本站轉(zhuǎn)載，旨在為讀者提供更多信息資訊。所涉內(nèi)容不構(gòu)成投資、消費(fèi)建議，僅供讀者參考。