1、合成生物學(xué)概述
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國合成生物學(xué)行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢分析報告（2024-2031年）》顯示，合成生物學(xué)即利用可再生的生物質(zhì)資源為原料生產(chǎn)各種產(chǎn)品。具體而言，合成生物學(xué)通過(guò)構建高效的細胞工廠(chǎng)，利用淀粉、葡萄糖、纖維素等可再生碳資源甚至CO2為原料生產(chǎn)氨基酸、有機酸、抗生素、維生素、微生物多糖、可再生化學(xué)品、精細與醫療化學(xué)品等。我們所更加關(guān)注的合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)應用以微生物細胞工廠(chǎng)為核心，建立“原料輸入—菌株培育—發(fā)酵控制—提取純化—產(chǎn)品輸出”的工藝路線(xiàn)，從而實(shí)現利用生物技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品的技術(shù)變革，并持續推進(jìn)生物制造技術(shù)工藝的升級和迭代。
與化學(xué)工程相比，合成生物學(xué)以可再生生物資源替代不可再生化石資源，以綠色清潔的生物制造工藝替代高能耗高污染的石化、煤化工藝，從而可以擺脫對石油、煤等不可再生資源的依賴(lài)，解決化學(xué)工程過(guò)程中的高耗能和高污染問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程更為安全、綠色、環(huán)保，并大幅度降低生產(chǎn)成本，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟的可持續發(fā)展至關(guān)重要。
合成生物學(xué)與化學(xué)工程對比
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類(lèi)別 |
合成生物學(xué) |
化學(xué)工程 |
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核心技術(shù) |
生物合成途徑規?；馕?、元件庫建設、高通量組裝和優(yōu)化、人造系統的調試 |
化學(xué)催化過(guò)程、生產(chǎn)工藝包 |
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原料來(lái)源 |
淀粉、纖維素、二氧化碳等可再生碳資源，具有清潔、高效、可再生等特點(diǎn) |
石油、煤等不可再生化石資源 |
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反應條件 |
常溫常壓，反應條件溫和 |
多需高溫高壓，反應條件嚴苛 |
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技術(shù)壁壘 |
實(shí)驗室驗證階段到產(chǎn)業(yè)化放大階段技術(shù)瓶頸眾多，一般需要經(jīng)歷漫長(cháng)的研究探索和生產(chǎn)實(shí)踐 |
技術(shù)發(fā)展相對成熟，新增技術(shù)較少，主要聚焦于現有技術(shù)的優(yōu)化 |
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技術(shù)特點(diǎn) |
降低工業(yè)過(guò)程能耗、物耗，減少廢物排放與空氣、水及土壤污染，以及大幅度降低生產(chǎn)成本 |
能耗較高，二氧化碳、廢水等污染物排放量大，對環(huán)境的影響程度更高 |
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涉及學(xué)科 |
生命科學(xué)與工程學(xué)、系統科學(xué)、信息科學(xué)、合成科學(xué)等的交叉融合 |
化學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、材料學(xué) |
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理
2、多國提高重視，合成生物成為國際科技競爭焦點(diǎn)
自2020年開(kāi)始，美國、英國、德國、日本等國家分別發(fā)布或更新生物經(jīng)濟戰略，中國在2022年發(fā)布《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》，在2024年將“生物制造”寫(xiě)入政府工作報告并被列為新增長(cháng)引擎之一。隨著(zhù)多國重視程度不斷加深，合成生物成為國際科技競爭焦點(diǎn)。
2020-2024年全球主要合成生物參與國的戰略部署
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發(fā)布國家 |
發(fā)布年份 |
文件名稱(chēng) |
主要內容 |
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美國 |
2021 |
美國創(chuàng )新與競爭法案2021 |
“生物技術(shù)、醫療技術(shù)、基因組學(xué)和合成生物學(xué)”列為10項重點(diǎn)新興技術(shù)；提出支持國家工程生物學(xué)計劃 |
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2022 |
芯片與科學(xué)法案2022 |
進(jìn)一步強化“國家工程生物學(xué)研究和發(fā)展計劃”具體舉措 |
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2022 |
“促進(jìn)生物技術(shù)和生物制造創(chuàng )新”總統令 |
分別從11個(gè)方面提出支持生物制造的具體政策；隨后發(fā)布20億美元投資計劃 |
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美國 |
2023 |
美國生物技術(shù)和生物制造遠大目標 |
提出21項主題、49項目標，包括5年內基于合成生物學(xué)和生物制造能力生產(chǎn)至少25%的小分子藥物活性藥物成分，20年內通過(guò)生物制造途徑滿(mǎn)足至少30%的化學(xué)品需求，在供應鏈瓶頸環(huán)節（芯片用原材料、航空和航海燃料等）開(kāi)發(fā)10種新生物制造產(chǎn)品等 |
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英國 |
2021 |
國家創(chuàng )新戰略 |
工程生物學(xué)列為優(yōu)先發(fā)展的7大技術(shù)方向之一 |
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德國 |
2020 |
國家生物經(jīng)濟戰略2020 |
將合成生物學(xué)視作開(kāi)發(fā)生物質(zhì)原料的重要手段 |
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加拿大 |
2020 |
加拿大工程生物學(xué)白皮書(shū) |
重視工程生物學(xué)在促進(jìn)低碳制造、糧食安全、先進(jìn)健康等方面的經(jīng)濟社會(huì )價(jià)值 |
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韓國 |
2022 |
第五次科技總體規劃 |
推出“國家合成生物學(xué)計劃”，預期未來(lái)10年內促進(jìn)30％的制造業(yè)向生物產(chǎn)業(yè)轉型 |
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中國 |
2020 |
關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn) |
支持建設合成生物技術(shù)創(chuàng )新中心，促進(jìn)生物技術(shù)大力發(fā)展 |
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2022 |
“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃 |
綱領(lǐng)性文件。推動(dòng)合成生物學(xué)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新，以及在醫藥、農業(yè)、環(huán)境、能源和材料領(lǐng)域應用 |
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2024 |
政府工作報告 |
強調生物制造為經(jīng)濟增長(cháng)的新引擎之一 |
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理
3、我國合成生物學(xué)從基礎研究到產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道
近年來(lái)，我國把生物制造列為生物產(chǎn)業(yè)的重要內容，突出生物制造的戰略性新興產(chǎn)業(yè)屬性；《“十三五”戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》則進(jìn)一步明確生物制造是國家重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，是我國戰略性新興產(chǎn)業(yè)的主攻方向，對于我國搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命制高點(diǎn)，是促進(jìn)合成生物學(xué)動(dòng)能升級的主要推動(dòng)力。在政策和技術(shù)的雙重驅動(dòng)下，我國合成生物學(xué)從基礎研究到產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道，2022年市場(chǎng)規模約為102.99億元，同比增長(cháng)75.81%。
數據來(lái)源：觀(guān)研天下整理
4、我國合成生物學(xué)市場(chǎng)寒意漸濃，融資規模減少
近兩年，我國合成生物學(xué)行業(yè)實(shí)現規?；杖?、業(yè)績(jì)持續增長(cháng)的公司很少，大部分企業(yè)仍在數百萬(wàn)、數千萬(wàn)元量級奮斗。同時(shí)，近一年，國內B輪及之后合成生物公司獲得大額融資的少之又少。據不完全統計，2024年上半年（截至7月1日），市場(chǎng)官宣的融資數量?jì)H18筆，其中16起交易為A輪系列及以前。
2024年1月1日-7月1日我國合成生物公司融資表
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序號 |
新近融資時(shí)間 |
公司 |
融資輪次 |
金額 |
投資機構 |
業(yè)務(wù)方向 |
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1 |
2024年1月 |
伯遠生物 |
A輪 |
數千萬(wàn)元 |
由毅達資本領(lǐng)投中力資本、武漢農創(chuàng )基金和百贏(yíng)基金等聯(lián)合投資 |
植物基因編相和遺傳轉化科研服務(wù) |
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2 |
2024年1月 |
中科柏易金 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
中科院創(chuàng )投獨家投資 |
生物基乙:二釀、1,3-丙釀1.2-丙二等 |
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3 |
2024年2月 |
中合基因 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
北洋海棠基金領(lǐng)投杏澤資本和聯(lián)想創(chuàng )投跟投 |
酶促基因合成技術(shù)及儀器開(kāi)發(fā) |
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4 |
2024年2月 |
麥得發(fā) |
A+輪 |
數千萬(wàn)元 |
華發(fā)集團旗下投資平臺領(lǐng)投太平創(chuàng )新、摩天石跟投 |
純生物基降解材料PHA及其下游高值衍生產(chǎn)品 |
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5 |
2024年3月 |
中科國生 |
/ |
近億元 |
華映資本領(lǐng)投者股東君聯(lián)資本、君盛投資限投 |
生物基材料，如呋喃二甲酸(FDCA)、四氫呋喃二甲醇(THFDM)等 |
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6 |
2024年3月 |
綠色康成 |
天使+輪 |
數千萬(wàn)元 |
招商局創(chuàng )投領(lǐng)投中科創(chuàng )星、常金控、啟迪之星創(chuàng )投等機構跟投 |
高端化學(xué)品，如1,3-丁二酌、1.4-丁二酌等 |
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7 |
2024年4月 |
君躋生物 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
明熙資本 |
一站式基因服務(wù)技術(shù)平臺 |
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8 |
2024年4月 |
百葵銳生物 |
A輪 |
數千萬(wàn)元 |
勤智資本領(lǐng)投、粵科金融限投 |
靶向殺菌蛋白，抗哀多肽，膠原蛋白和生物基表面活性劑 |
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9 |
2024年4月 |
津合生物 |
天使輪 |
/ |
天擇資本、鼎暉投資聯(lián)合領(lǐng)投，國宏嘉信、英諾天使基金跟投 |
無(wú)細胞電促酶催化 |
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10 |
2024年4月 |
武漢睿嘉康 |
A輪及A+輪融資 |
數千萬(wàn)元 |
A輪由凱風(fēng)創(chuàng )投領(lǐng)投，華恒生物跟投;A+輪由鼎庫VGC首義科創(chuàng )母基金共同領(lǐng)投 |
非糧合成大宗醇酸，如纖維素乙釀、纖維素乳酸等 |
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11 |
2024年4月 |
貽如生物 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
星空資本領(lǐng)投、線(xiàn)性資本、旦恩資本和奇績(jì)創(chuàng )壇跟投 |
生物基皮革 |
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12 |
2024年4月 |
樸飛生物 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
國宏嘉信資本、光點(diǎn)資本、Gopher Ventures |
生物基皮革 |
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13 |
2024年5月 |
虹摹生物 |
A輪融資 |
數千萬(wàn)元 |
茅臺科創(chuàng )、中金啟德新醫 |
生物醫藥、綠色農業(yè)、健康食品等產(chǎn)品，如HMO |
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14 |
2024年5月 |
脂禾生物 |
Pre-A輪 |
數千萬(wàn)元 |
常州高新區科技人才基金、星空資本、銀杏谷資本、三澤創(chuàng )投、鼎心資本、乾道集團共同投資 |
油脂類(lèi)化學(xué)品 |
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15 |
2024年6月 |
膠之屋 |
A輪 |
2000萬(wàn)美元 |
由XRATRA CERFUND領(lǐng)投，WVV Capital,Lauxera Capital Partners跟投 |
功能活性肽、生物醫藥中間體、功能食品配料及營(yíng)養健康產(chǎn)品 |
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16 |
2024年6月 |
微遠生物 |
天使輪 |
數千萬(wàn)元 |
/ |
手性化合物、功能原料開(kāi)發(fā) |
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17 |
2024年6月 |
酶有科技 |
天使輪 |
數千萬(wàn)元 |
由線(xiàn)性資本領(lǐng)投，奇績(jì)創(chuàng )壇和旦恩資本跟投 |
Al技+酶法DNA合成 |
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18 |
2024年7月 |
慕恩生物 |
C+輪 |
3億元 |
國投聚力 |
功能微生物菌劑、活菌藥物、替代蛋白等生物創(chuàng )新產(chǎn)品自有商業(yè)化微生物苗種庫、元件庫等 |
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理
5、政策大力支持，國家隊帶資下場(chǎng)，我國合成生物學(xué)行業(yè)仍面臨挑戰
好在這一年來(lái)，國家出臺了一系列對生物制造相關(guān)政策支持，成為合成生物學(xué)市場(chǎng)的核心變量之一。例如，2023年底召開(kāi)的中央經(jīng)濟工作會(huì )議上，“生物制造”被定義成戰略性新興行業(yè)；2024年政府工作報告中，也明確將“生物制造”與商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等一起，列為新增長(cháng)引擎，成為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要賽道。
我國合成生物學(xué)行業(yè)相關(guān)政策
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時(shí)間 |
政策 |
發(fā)布機構 |
相關(guān)內容 |
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2012 |
《“十二五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》 |
國務(wù)院 |
支持先進(jìn)生物制造科技研發(fā)，完善微生物資源中心與基因信息庫，突破生物基原材料規?；a(chǎn)工藝、非糧原料轉化、合成生物技術(shù)、工程菌開(kāi)發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)適用于化工、輕工、紡織等行業(yè)的生物法生產(chǎn)工藝。 |
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2016 |
《“十三五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》 |
國務(wù)院 |
加強合成生物技術(shù)研發(fā)與應用。突破基因組化學(xué)合成、生物體系設計再造、人工生物調控等關(guān)鍵技術(shù)，研究推進(jìn)人工生物及人工生物器件臨床應用和產(chǎn)業(yè)化。推動(dòng)生物育種、生態(tài)保護、能源生產(chǎn)等領(lǐng)域顛覆性技術(shù)創(chuàng )新，構建基礎原料供給、物質(zhì)轉化合成、民生服務(wù)新模式，培育合成生物產(chǎn)業(yè)鏈。 |
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2016 |
《國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略綱要》 |
中共中央、國務(wù)院 |
發(fā)展引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術(shù)。開(kāi)發(fā)移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、量子信息技術(shù)、空天技術(shù)，推動(dòng)增材制造裝備、智能機器人、無(wú)人駕駛汽車(chē)等發(fā)展，重視基因組、干細胞、合成生物、再生醫學(xué)等技術(shù)對生命科學(xué)、生物育種、工業(yè)生物領(lǐng)域的深刻影響。 |
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2016 |
《關(guān)于促進(jìn)醫藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的指導意見(jiàn)》 |
國務(wù)院辦公廳 |
實(shí)施綠色改造升級。利用現代生物技術(shù)改進(jìn)傳統生產(chǎn)工藝，大力推廣基因工程、生物催化等生物替代技術(shù)，積極采用生物發(fā)酵方法生產(chǎn)藥用活性物質(zhì)。 |
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2017 |
《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng )新專(zhuān)項規劃》 |
科技部 |
將合成生物技術(shù)列為“構建具有國際競爭力的現代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”所需的“發(fā)展引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術(shù)”之一。 |
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2019 |
《關(guān)于支持建設國家合成生物技術(shù)創(chuàng )新中心的函》 |
科技部 |
建設國家合成生物技術(shù)創(chuàng )新中心，聚焦于合成生物關(guān)鍵核心技術(shù)和重大應用方向，重點(diǎn)突破工業(yè)酶和核心菌種自主構建與工程化應用的技術(shù)瓶頸制約，引領(lǐng)構建未來(lái)生物制造新的技術(shù)路徑，形成重大關(guān)鍵技術(shù)源頭供給。 |
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2020 |
《關(guān)于擴大戰略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長(cháng)點(diǎn)增長(cháng)極的指導意見(jiàn)》 |
國家發(fā)展改革委 |
系統規劃國家生物安全風(fēng)險防控和治理體系建設，加大生物安全與應急領(lǐng)域投資，加強國家生物制品檢驗檢定創(chuàng )新平臺建設，支持遺傳細胞與遺傳育種技術(shù)研發(fā)中心、合成生物技術(shù)創(chuàng )新中心、生物藥技術(shù)創(chuàng )新中心建設，促進(jìn)生物技術(shù)健康發(fā)展。 |
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2021 |
《關(guān)于推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》 |
國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部 |
推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng )新升級。順應原料藥技術(shù)革新趨勢，加快合成生物技術(shù)、連續流微反應、連續結晶和晶型控制等先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用，利用現代技術(shù)改造傳統生產(chǎn)過(guò)程。 |
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2022 |
《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》 |
國家發(fā)展改革委 |
開(kāi)展前沿生物技術(shù)創(chuàng )新。推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)創(chuàng )新，突破生物制造菌種計算設計、高通量篩選、高效表達、精準調控等關(guān)鍵技術(shù)，有序推動(dòng)在新藥開(kāi)發(fā)、疾病治療、農業(yè)生產(chǎn)、物質(zhì)合成、環(huán)境保護、能源供應和新材料開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域應用。 |
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2024 |
《2024年國務(wù)院政府工作報告》 |
國務(wù)院 |
加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等新增長(cháng)引擎。 |
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理
同時(shí)，以招商局、國投集團、國藥集團、中糧集團等央企均已領(lǐng)支持生物制造等戰略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的任務(wù)。多個(gè)省市地方也已經(jīng)募集合成生物產(chǎn)業(yè)基金：深圳合成生物專(zhuān)項基金規模15億元、常州市基金矩陣規模20億元、河南首支基金目標規模15億元、鹽城合成生物創(chuàng )投基金10億等等。除了專(zhuān)項基金，不少地方政府引導基金也將生物制造列為重點(diǎn)投資方向。目前，國資已經(jīng)成為合成生物學(xué)市場(chǎng)投資主力。
我國合成生物代表性產(chǎn)業(yè)集群
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地區 |
產(chǎn)業(yè)集群生態(tài) |
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深圳 |
?4家研究院所，科研實(shí)力雄厚；?以華大基因為核心，吸引國內過(guò)半數合成生物初創(chuàng )企業(yè)；?以深圳先進(jìn)院和合成院為基礎，投資7億元建設中國首個(gè)合成生物研究重大科技基礎設施 |
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天津 |
?2家研究院所：國家合成生物技術(shù)創(chuàng )新中心（投資近20億）和天津合成生物學(xué)海河實(shí)驗室；?與大型中央企業(yè)合作設立健康糖產(chǎn)業(yè)園區 |
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上海 |
?3家研究院所，包括國內第一所合成生物重點(diǎn)實(shí)驗室；?聚集凱賽生物、藍晶微生物、依柯萊生物、等頭部公司；?建立南大智慧城、張江、北科創(chuàng )生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)園 |
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北京 |
?清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京化工大學(xué)等國內頭部合成生物學(xué)院校，北京市合成生物制造技術(shù)創(chuàng )新中心?聚集博雅輯因、微元合成、鎂伽生物等頭部公司?打造中關(guān)村合成生物制造產(chǎn)業(yè)集聚區 |
資料來(lái)源：觀(guān)研天下整理
不過(guò)，不同類(lèi)型投資方選擇被投的標準和估值接受度存在著(zhù)巨大差異，所以拿到政府融資也絕非易事?！澳阒挥幸淮螜C會(huì )，（公司/工廠(chǎng)）搬到了A城市，就不可能再搬出來(lái)，但A政府能給的錢(qián)其實(shí)有限，單個(gè)項目給到一億人民幣就已經(jīng)很高。但如果企業(yè)遲遲沒(méi)找到合適的商業(yè)化出路，這筆錢(qián)不足以救命?！瘪R睿認為。
根據業(yè)內人士表示：“地方通常偏好投資幾千萬(wàn)元招商，但投資幾億元的案例比較少。（這類(lèi)決策）是終身追責，所以不會(huì )輕易投資。特別像深圳、北京等地的國資做了多年，早已練就火眼金睛，選公司的標準比較高，盡調也非常嚴格。大家越來(lái)越謹慎，不會(huì )只看技術(shù)就給你撒錢(qián)，公司還是要證明自己能賺錢(qián)?！?
6、砍掉枝節業(yè)務(wù)，合成生物學(xué)行業(yè)發(fā)展道路漫長(cháng)
那么在上述情況下，有部分企業(yè)選擇精益創(chuàng )業(yè)，砍掉枝節業(yè)務(wù)，或者將農業(yè)、營(yíng)養保健等方向的管線(xiàn)裝入新公司，單獨孵化融資；對于技術(shù)能力較強的合成生物公司，輸出科研服務(wù)來(lái)補充現金流；創(chuàng )業(yè)者還會(huì )調整工藝，適應租借工廠(chǎng)、改造過(guò)剩產(chǎn)能產(chǎn)線(xiàn)的需求。
作為一個(gè)新賽道，合成生物學(xué)行業(yè)興起時(shí)間不長(cháng)?，F階段，全球每年生產(chǎn)的化工產(chǎn)品總量約23億噸，而生物基產(chǎn)品僅1.8億噸，其中生物基聚合物的總產(chǎn)量?jì)H490萬(wàn)噸，約是化石基聚合物總量的1%，要實(shí)現“60%替代”，仍有很漫長(cháng)的道路要走，有很多技術(shù)難點(diǎn)要克服。但是，不可否定的是，合成生物學(xué)行業(yè)仍然有較大的發(fā)展前景。（WYD）
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