当前,合成生物学正在用重新设计和组装的方式对物质世界进行“重构”。如果革命的要义在于创造,那当下合成生物学的确堪称“第三次生物技术革命”。麦肯锡数据显示,预计到2025年,合成生物学与生物制造的经济价值将达到1000亿美元,未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。
华熙生物很早就看到了合成生物的潜力。2018年起,公司就将合成生物作为底层技术支撑及核心发展战略。7年的时间,华熙生物已完成合成生物研发平台、全球最大的中试转化平台、合成生物科学馆等基础设施的建设,实现“平台-人才-技术-转化”的合成生物全产业链闭环运转,并陆续推出超纯麦角硫因、重组人源胶原蛋白、微真、脂肽等新原料,不断扩充自己的合成生物版图。
“颠覆性技术之一”
近年来,因更绿色、更高效的方式,合成生物学被视为“21世纪生命科学领域的颠覆性技术之一”。在医药、能源、材料、化工、农业等领域,合成生物的学科概念及产业布局热度在不断攀升,并在资本市场持续延伸,成为继人工智能和低空经济之后的又一热点题材,引发市场和资本的广泛关注。
合成生物学(Synthetic Biology)是一门结合了生命科学观察分析方法和工程学设计思维的学科,使人类通过工程方法设计、改造甚至从头合成有特定功能的生物系统。目前,合成生物技术的应用大多和微生物发酵技术相结合。传统的微生物发酵,是通过在自然界中选取特定菌种,向其提供发酵底料,然后在合适的温度和PH值下,获得发酵产物。而合成生物技术则是对现有菌种的基因进行改造和编辑,使其能够生产不同物质或者更高效地产出物质,进而实现更多创新物质的生产及大幅降本增效。
举例来说,过去需要通过动物提取的透明质酸、胶原蛋白,以及通过植物提取的青蒿素、红景天苷、麦角硫因等材料,借助化学合成的塑料、化纤等物质及材料,如今都可以通过合成生物的技术来获得。因此有业内人士强调,合成生物的本质,就是“对传统生产制造方式的颠覆与变革”。
建议图说:华熙生物已成为合成生物制造领域的领军企业
中国合成生物产业虽起步稍晚,但发展态势极为迅猛。如今,无论是在基础研究领域,还是产业转化以及市场应用等各个层面,均已跃居全球领先行列,与欧美发达国家并驾齐驱。合成生物产业极有希望成为我国又一引领世界的高新技术产业高地。
“大有可为”的行业
合成生物的革命性意义在于对生产方式的颠覆。通过合成生物细胞工厂,能够制造出原本需要从动植物资源提取或石油化工来源的产品,在本质上变革传统生产制造方式。在赵燕看来,合成生物支撑的生物制造能够重塑地球资源,颠覆传统的动物提取、植物提取、化学合成等物质获取方式,是实现双碳目标和可持续发展的底层基础。
以护肤品中大受欢迎的成分透明质酸(俗称:玻尿酸)为例。早期,透明质酸主要从牛眼和鸡冠提取,因为原料难以获得、提取步骤复杂(200公斤鸡冠仅得1公斤透明质酸),所以成本极高,价格一度超黄金数十倍,仅能用于医疗,如骨科、眼科等。而目前华熙生物通过合成生物技术生产透明质酸,实验室发酵产率已经达到73g/L,成本降低3/4,不仅效率更高,且更加低碳环保。
再如华熙生物的代表性原料之一“麦角硫因”。过去麦角硫因通过松蕈发酵获取,不仅发酵周期长、产率极低,且无法提纯。产率仅有几十毫克每升,纯度最多只有20%-30%。而现在通过合成生物学细胞工厂,麦角硫因的发酵周期仅需要24-36个小时,纯度高达99%,成本降低90%。
“胶原蛋白、母乳寡糖、红景天苷以及华熙生物新推出的脂肽等有益于人体健康的各种物质,现在都可以通过合成生物技术支撑的生物制造来获取。”华熙生物生物活性物研发管理总监王瑞妍表示。
事实上,合成生物技术的应用潜力远不止于此。它可以跨越化妆品、化工、医药、农业、食品等多个领域,覆盖人类衣食住行医用等方方面面。根据麦肯锡预测,未来全球经济活动中,60%的物质产品可以由生物技术生产。在2030年至2040年间,合成生物技术每年将为全球带来2万亿至4万亿美元的直接经济效益。而根据中科院天津工业生物技术研究所统计,和石化路线相比,目前生物制造产品平均节能减排30%—50%,未来潜力将达到 50%—70%。
全链条探索及长期主义
从行业格局来看,我国合成生物行业已进入“百家争鸣”的市场竞争状态,入局者众多。其中,华熙生物已位列第一阵营。
公开资料显示,华熙生物作为生物制造领域的领军企业,早于2018年起就开始积极布局合成生物技术,已经构建了一条覆盖“研发创新、中试及产业转化、市场转化”的合成生物绿色制造全产业链,拥有从“基因编辑、菌种改造、细胞工厂创制,到中试及产业转化、再到市场转化”的全链条能力。
图说:华熙生物已于今年6月全面建成了位于天津的中试成果转化中心。
据悉,华熙生物在研发端建设了强大的研发团队,与全球知名科研院所合作20多个创新中心,以解决从0-1的物质发现问题;在产业转化端,华熙生物建设了全球最大的中试转化平台,解决从1-10-100的产业转化问题。这是华熙生物实现产业赋能、打通产学研的核心关键。在市场转换端,华熙生物作为全球为数不多的生物制造全产业链平台公司,在获得新物质后能够快速推出终端产品,实现市场验证,引领行业发展及标准制定。
“合成生物学从底层基础研究、到产品、到商业化的链路很长。而华熙生物的优势并不是聚焦在某个点上。”王瑞妍称,以合成生物学为底层技术的大多数公司往往只做原料,而华熙生物的不同之处在于,着眼在合成生物技术驱动的生物制造产业上,走通了从源头到终端的全链条,并将之做成闭环生态。
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