华熙生物的下一站，合成生物学
2022-05-24 互联网经过多年的知识积累和技术准备，我们得以通过工程化的设计理念，对生物体进行有目标地设计、改造乃至重新合成，使其拥有满足人类需求的生物功能，这个领域就是被称为“第三次生物技术革命”的合成生物学。
毋庸置疑，当下已成为合成生物学最景气的周期之一。据亿欧数据统计，从2021年到2022年3月份，国内有16家合成生物学企业完成融资，融资总额超25亿元。其中，2021年参与融资的企业有8家，而2022年前三个月，就已与2021年一年持平。技术进步叠加资本的加速进入，有望开启合成生物学研究和发展的新纪元。
资料来源：《CRISPR 技术在微生物合成生物学中的应用》(汪莲，王浩君，罗云孜)
由于在产品成本与质量、工艺路线、环境友好度等方面优势显著，合成生物学展现出重大颠覆性。部分拥有技术背景和研发能力的生物科技公司正在迅速行动，生物科技公司华熙生物是其中一员。
国家顶层设计 四次提到“合成生物学”
2022年5月10日，中国发改委正式发布了《“十四五”生物经济发展规划》，明确要着力做大做强生物经济，其中四次提到“合成生物学”，可见其战略重要性。
与之相应，合成生物市场规模确实也呈高速增长态势。据 Super Lab 的统计数据，2025年全球合成生物市场规模将突破200亿美元，其中医药健康是其影响最大的下游领域，包括细胞免疫疗法、基因编辑应用、医疗耗材、药物成分生产和制药等。
资料来源：华经产业研究院，CB Insights(含预测)，中信证券研究部;
《全球合成生物行业发展前沿分析》(邱伟龙，廖秀灵，罗巍等;含预测)，中信证券研究部
事实上，合成生物学离我们每个人都几乎最近的时候，就是它在抗击疫情方面的强大输出。2020年，世界第一个SARS-CoV-2合成基因组被制作出来，以供医疗和研究机构使用，进行疫苗、治疗和诊断的研究与开发。
当下，合成生物学正驱动各种生物工业，并不断展现自身优势。如加速新原料产业转化，满足消费端的新场景需求;提高已有原料生产效率，进一步降低生产成本，为大规模商业化开路;以可再生生物资源替代不可再生化石资源等，降低环保成本，助力“碳中和”发展目标的实现。
以上前景吸引了不少生物科技/医药公司的入局，国外比较知名的有生物体设计公司Zymergen、Ginkgo，国内则由生物科技型公司华熙生物、凯赛生物、华恒生物等引领。其中，科创板生物科技龙头华熙生物在合成生物学领域的布局与进展颇受外界关注。
华熙生物专注的合成生物学
合成生物学的一大技术应用方向，是以微生物发酵工艺为基础，历经菌株筛选及培育、高效发酵工艺、纯化工艺调控等环节，定向生产目标产品。
作为生物科技公司和生物材料公司，华熙生物在透明质酸领域因突破“微生物发酵法”而崛起，在成立11年后开创“微生物酶切法”，达到新高度，科技创新跨越了20多年的周期，在微生物发酵和工业化生产上积累了丰富的经验。现今其战略性布局合成生物学，旨在围绕“提高生命质量，延长生命长度”的企业宗旨，来创造生物活性物质，既是过往优势领域的延申，也是对未来技术的捕捉。
华熙生物所专注的合成生物学，是指通过设计合成新的核酸分子、蛋白质和酶，新的代谢途径和细胞体系，构建高效的细胞工厂，利用淀粉、葡萄糖、纤维素等可再生物质资源甚至以二氧化碳为原料，实现功能糖、蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、天然活性化合物等生物活性物质和材料分子的生物合成、制备、生产和应用，发展“碳中和”的合成生物制造产业。
事实上至2021年，华熙生物已从单一玻尿酸公司成长为一家多元化生物活性物平台型企业，近100个生物活性物正在布局或迈向规模化量产。未来3-5年，公司通过搭建生物活性物发展的战略技术图谱，挖掘高价值活性物，并设定发展的优先级，以实现生物活性物质的高效制造，服务提高生命质量，延长生命长度，造福人类的使命和目标。为实现这一愿景，合成生物学将发挥关键作用。
展开来说，华熙生物会围绕功能糖、蛋白质、多肽、氨基酸、核苷酸、天然活性化合物六大领域下和人类相关的活性物质，做生物催化、转化和合成等技术开发。在理解生命特征的基础上，遵守生命本征信息，通过人体本身含有的物质，来进行产品的设计和创造。研发团队围绕菌株、代谢通路、关键酶、发酵等流程，构建和运行“微生物细胞工厂”。在这些人造“工厂”中，生命代谢的过程将被模拟，并设计、建立丰富的元件库、路径库和底盘细胞库，进而实现不同生物活性材料的创造和生产。
当下，华熙生物合成生物学平台已完成搭建。在合成生物技术赋能下，实验室级别透明质酸产率得到显著提升;在透明质酸寡糖库、硫酸软骨素、肝素等产品上也已取得一定进展;此外在较短时间内实现了重组胶原蛋白研发进展，产率处于相对领先水平。
定制化的合成生物研发部署
针对合成生物学领域，华熙生物已构建从DNA设计、DNA合成创制到产业转化，实现生产和应用的全套研发体系，可以实现一个物质从设计再到创制仅用 6-12个月的生命周期。
此外当下立于我们眼前、价值数十亿美元的行业，在大多数情况下是由在这一领域工作的博士后、博士和iGEM学生创立、领导和发展的公司。对此，华熙生物广纳国际领先的合成生物学人才，加快建设有实力的青年研发团队，专业方向覆盖从DNA合成、DNA设置到路径改造、生产制造、转化，以及应用开发的全流程，打造先发优势。
在保证自身研发内核外，华熙生物也采取了国际大企业通用的 Open Innovation 模式，广泛发展外脑，与超过20个国内外的创新联合中心一起研发，包括哈佛大学、清华大学、江南大学、山东大学、中国科学院天津工业生物技术研究所、北京化工大学、中国海洋大学等。
合作中，华熙生物最核心、最强的是成果转化。从0到1方面，公司积极与科研院校共同探索合成生物学技术。从1到10和从10到100方面，公司在天津建成的全球最大的中试平台及孵化中心，承接成果转化工作。 对于转化出来的这些物质，公司会围绕“四轮驱动”的业务模式，秉承“提高生命质量，延长生命长度”的宗旨做市场转化;而对于不能自己做的成果转化，公司会去赋能其它产业的上下游，比如造纸、面料等产业。
技术赋能+产品应用制造
资本的目光加速向合成生物学聚集，大批合成生物学相关公司相继成立，商业模式可分为技术赋能型及各类产品应用型。前者为合成生物学行业提供关键的技术及产品支持，例如DNA测序、合成、基因编辑、生物信息学，以及菌株构建等生物合成所必须的生产资料与技术能力。后者则聚焦产业化生产和经营能力，涵盖工业化学品、医疗、食品、材料以及化妆品/护肤品等多个领域。
作为具备全产业链一体化布局的平台型公司，华熙生物兼具技术赋能公司和产品应用型公司的优势和特点，天然具有上下游延伸性，能发挥生物活性前端设计和后端制造的双向功能，来最大化做好创新，实现生物活性物质的发展制造。
从实验室走向规模化量产的过程或长或短。合成生物技术商业化成功的关键在于做出契合趋势的规划，包括推进节奏的把控、对市场规模与需求的预判以及对技术管线方向的策略选择与布局。对此有行业人士表示，资金充足、技术积累丰富、研发管线多元化的公司，更有机会踩中颠覆性技术突破的脉搏。