已往三年，我们又见证了一个风口的兴衰转瞬。

2020年，合成生物学照样默默无闻的“小透明”，到2021年整个行业迅速发作，初创企业竞相涌现，一级、二级市场躁动不已，站在2023年年尾，行业的投资环境变得加倍理性，融资额骤降。

被誉为第三次生物手艺革命的合成生物学似乎已经迎来了退潮时刻，尤其是外洋元老的Amyris的歇业倒闭，现在，已经有人最先郁闷合成生物的风口已往了，未来的生长充满了不确定性。

三年前的行业难点，选品、量产，到了今天依然是行业共性问题，合成生物的万亿征途，依旧需要所有入局者一点点去探索。

故事仍在继续。接下来，需要介入者拿出着实成就，夯实资源对合成生物手艺的信仰。

01 万亿想象

“合成生物学”一词最早泛起在上世纪70年月，直到2000年被斯坦福教授Eric Kool在基因组学和系统生物学基础上，引入工程学观点，重新界说了“合成生物学”，标志着这一学科的泛起。

简朴来讲，合成生物学就是行使细菌等工程化的生物，来生产种种我们想要的器械，从柴油等燃料、塑料、尼龙之类的化工品，到角鲨烯这样的护肤品身分，尚有手机的柔性屏质料……其使命是解决人类面临的食物缺乏、能源紧缺、环境污染、医疗康健等各方面的问题。

作为生物学、生物信息学、盘算机科学、化学、质料学等多学科交织融合的学科，合成生物学更像是一个底层平台，本质上是对消费、医疗、农业、化工等整个生产制造行业举行科技升级。

合成万物，重塑物质天下这一远大理想，给其带来万亿想象空间。凭证CB Insights剖析数据显示，2019年全球合成生物学市场规模达53亿美元，预计到 2024年将到达189亿美元。而凭证麦肯锡测算预计2030-2040年，合成生物学每年带来的经济影响将到达1.8至3.6万亿美元。

然而，从2000年中国合成生物巨头凯赛生物确立，到2006年Amyris的青蒿素大获乐成，再到2013年基因编辑手艺CRISPR-Cas9的横空问世，直至2021年，先是4月份Zymergen带着十余条研发管线，在人人期待的眼光中上市；9月份，合成生物学平台企业Ginkgo Bioworks创下那时史上*SPAC并购置卖，以超200亿美金的市值在二级市场亮相。

一个个令人振奋的新闻，从大洋彼岸迅速传来，履历了20多年跌宕升沉生长的合成生物终于被推到了一个发作节点。

就在一年前，那时的合成生物在投资界险些照样默默无闻的状态，然而，到了2021年，情形发生了排山倒海的转变，来自生物医药、大消费等其他领域的投资机构纷纷涌入。

凭证Synbiobeta数据，2021年全球合成生物学领域融资总额约180亿美元，相当于已往12年的总和。

02 发作的逻辑

为什么是这个时间节焚烧起来？

一个最为焦点的缘故原由是2015-2017年，种种新手艺、新工具最先被普及，例如DNA合成、测序、编辑手艺和AI工具的开发，这些手艺加速了菌株刷新科研职员的履历积累和迭代试错的速率和通量。

等这些实验室的功效劈头实现产业化，约莫需要5年的时间。而2021年，这一历程与赛道里几家公司的上市申报叠加，就被资源识别和挖掘出来。

详细来说，20多年间，合成生物学一直被质疑的问题即是能否真正以生物合成的方式产出可量产、具备成本优势的产物。而已往几年，已经有一批质料产物真正实现了观点验证，包罗长链二元酸、丙氨酸、PHA、HMO（母乳低聚糖）、胶原卵白、一三丙二醇等。

以长链二元酸为例，其用途十分普遍，既可以作为单体用于合成高性能聚酰胺，也是麝香香料、油漆、涂料、润滑油、增塑剂、新医药和农药等的主要原质料。其制取方式主要分化学法和生物法。与化学法相比，生物法具有成本低、物质转化效率高、污染排放少、生产条件温顺等特点。

凯赛生物是全球首家、也是现在*一家能行使生物法大规模实行长链二元酸产业化手艺的企业，打破了外洋手艺垄断。现在其长链二元酸产物在海内市占率达95%，在国际市场的占有率也靠近80%。

那时化学法的报价是每公斤9美元，而凯赛生物的生物法报价则是每公斤5美元。成本优势，加上产能的不停提升，2016年，英威达关闭其在美国的长链二元酸生产线，凯赛生物最终实现了对化学法长链二元酸的完整替换。

时间来到2021年，从美股到A股，合成生物险些履历了一整年的狂欢。

老牌合成生物学企业Amyris在2020年底最先股价逐步上扬，到2021年3月份时已经从每股2美元上涨到20美元，市值超70亿美金。

海内方面，随着华恒生物上岸A股，两家下游的应用型公司——华恒生物和此前已上市的凯赛生物延续大涨到2021年底。这一年，凯赛生物股价翻了一倍，华恒生物的股价更是到达了上市时的三倍多。

这让一级市场的风投契构看到了合成生物学IPO退出的路径和估值倍数增进的希望。

底层手艺的生长，一些产物真正实现了观点验证、落地，再加上二级市场的造富效应，以及碳中和理念等因素，配相助育了合成生物2021年的发作。

03 从实验室走向量产

短短两年，合成生物赛道的光景大变，山雨欲来。

「既要又要」，郎酒逆水行舟

Ginkgo的市值从200亿美元的高点已经跌落至28亿美元；Zymergen作为曾经的产物型龙头企业，其*商业化产物失败，公司最终以仅3亿美元的价钱被收购，要知道其累计融资金额近10亿美元；元老Amyris则在8月份宣告歇业。

这些变故的发生似乎标志着合成生物学领域的一个转折点，龙头企业的衰落和挫折给整个行业敲响了警钟。

海内的热度也最先消退，市场迅速重新审阅这一赛道。从2022年下半年至今，风向已经来到了另一个偏向：很少思量尚未实现收入或不具备产业化能力的初创公司。

由于合成生物学掀起的是生物制造业革命，一旦涉及制造，正如马斯克说的，实验室生产/原型开发是容易的，规模化生产才是难啃的硬骨头。

现在走到产业化阶段的蓝晶微生物，其首创人张浩千在果然采访中曾分享过这样一段履历，“团队那时生产PHA（一种可降解的生物基质料）所用的菌株是嗜盐微生物，这种微生物在高浓度盐水中生长，能够制止杂菌污染。这个思绪在实验室中效果很好，然则在现实生产中并不能行，由于它发生的污水是高盐高有机质污水，它的污水处置成本比通俗污水高了两个数目级，在现实生产中基本不能行。”

这反映出，从实验室中几克器械的合成到千克和吨级的大规模生产，中央有道伟大鸿沟，多个环节都有可能发生偏离。

好比，生物反映器的开发。在实验室中，发酵传质速率等条件可控，但反映器放大后，局部的微环境都市发生改变，对工艺和发酵效果影响异常大；

再好比，细胞不停盘据，反映器放大后，扩增代数随之增添，可能对菌种遗传稳固性可能扰动；下游星散、提纯，各步骤也有多种手艺蹊径，若是工艺落伍或成本高，也会影响产物整体的竞争力。

除此之外，质料、培育基的成本和稳固供应，也必须提前考量。稀奇是对于大宗产物，工厂产能计划到万吨级别时，上游质料价钱颠簸、质料运输成本，甚至消耗的水/电等，都直接影响产物的成本。

固然，合成生物数据驱动的逻辑，正推动着传统发酵从粗放的曲线转变，走向更深入的代谢流剖析；从履历直觉，走向与自动化装备连系的数据剖析。

海内外做合成生物起步较早、已进入量产阶段的企业，都确立了自动化的数据采集系统。典型如凯赛生物行使在线传感器手艺，采集生物代谢历程中多个参数，举行大数据剖析，实行智能化控制历程，将长链二元酸的发酵反映逐步放大，并实现产物成本和质量的稳固。

整体来说，从实验室到工厂，必须综合思量手艺成本和现实生产问题。

04 选品的逻辑

回忆起2021年行业滚烫的融资热度，到现在Amyris歇业，不得不叹息，周期的气力：美联储收紧流动性的时期才是真正磨练行业和公司的时刻。

固然，相比宏观经济周期，更主要的是最本质的商业逻辑：营业到底若何赚钱。

事实上，Amyris、Zymergen各自投身生物燃料、光学薄膜，却又铩羽而归的教训，让海内合成生物圈形成一种共识：既要体贴手艺，能不能做得出来；也要思量市场上，能不能卖得出去。

也就是，选品逻辑同样主要。

通过合成生物学手艺，简直能够做出许多产物，人人都在结构差其余产物管线和应用领域，要害是速率做得快与慢、成本做得高与低，以及市场是否真的需要。

对于初创企业来说，更可行的思绪或许是，优先选择高附加值精致化学品。

若是一最先就做大宗化学品，量产对成本控制、产业化能力要求很高。好比杜邦做成1,3-丙二醇是破费巨额的资金，且履历很长时间才实现量产的，初创企业很难蒙受云云高成本的资金和长时间投入。

大宗商品的后端发酵生产规模要到达千吨或万吨级，才气拿到一定的市场份额，并摊薄生产成本，好比PHA、丁二醇等生物基质料产物、甜菊糖苷等甜味剂等。这样的放大量产的风险势需要郑重权衡，大规模建厂也离不开重资产投入，需要企业能够在资源市场延续融资。

相比之下，一些高附加值的精致化工品、高活性分子，销售单元以公斤或克为单元，工艺放大历程中，有更强的渐进性。小试中试量级的产物，已能够为企业带去现金流。

固然，最理想的则是将精致化学品做成大宗化学品的成本，这样就可以既有利润、又有市场。

选准要害品类，不仅决议合成生物企业的阶段性现金流，甚至决议着企业的整体走向。

产物导向之外，平台导向也是一种商业模式。

这类企业的焦点壁垒是对底盘细胞刷新的手艺能力，以及基因组数据库是否壮大。以外洋Ginkgo Bioworks为代表，通过“生命铸造厂”高度自动化的事情模式和代码库（生物数据资产），为厂商提供基于微生物菌株的解决方案。2022年，Ginkgo总收入达4.78亿美元，但当前市值已斩至30亿美元以下，远低于曾经的200亿美元。

这或许是由于，平台型企业制止了研发产物失败的风险，但也放弃了后面品牌、产物的价值链，行业生长早期，纯“基础设施”的价值尚有限。

详细到海内，也有恩和生物、衍进科技等定位为合成生物平台型的企业，但更多的照样产物类公司，产物涉及精致化工到食物、医美、医药等多领域。

固然，产物照样平台，孰优孰劣？还没有定论。

已经有先行者乐成穿越合成生物学从实验室研发转化到工业量产的“殒命谷”，未来，若何更好的重塑物质天下，将会迎来更频仍的探索和实验。