合成生物學行業(yè)市場前景及投資研究報告：掘金合成生物擁抱產(chǎn)業(yè)機遇

證

券

研

究

報

告掘金合成生物，擁抱產(chǎn)業(yè)機遇專精特新行業(yè)深度系列報告之七-合成生物學2024.07.12核心觀點??合成生物學：從“前沿科學”向“實用科學”發(fā)展，成為產(chǎn)業(yè)級別投資機會。理論、技術(shù)、應(yīng)用交織推動，合成生物在多個應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)顛覆性、滲透性作用，具備引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”潛力。中國市場：戰(zhàn)略定位抬升+創(chuàng)新能力增強+完備工業(yè)基礎(chǔ)，共推產(chǎn)業(yè)從1至N迸發(fā)。政策端：生物制造首次寫入《政府工作報告》(2024)，建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群或成為越來越多省市工作重點。研發(fā)端：中國后來居上，成為全球合成生物學專利申請和技術(shù)研究主力。生產(chǎn)端：中國發(fā)酵產(chǎn)業(yè)鏈完善，產(chǎn)能全球第一，為技術(shù)落地提供“硬核支撐”。?上游：使能技術(shù)：技術(shù)成熟度不一，后發(fā)者有追趕和彎道超車機會。DNA測序技術(shù)中國與國外并跑，DNA編輯、DNA合成領(lǐng)域中國快速追趕。分析儀器：“三大譜”是生命科學儀器：生產(chǎn)型設(shè)備需求量大，具備技術(shù)與客戶積淀的廠商更受益重點，高端化步伐有望加快。進程。??中游：成長性與下游景氣度高度相關(guān)，需等待各類應(yīng)用商業(yè)化拐點。下游：生物醫(yī)藥：原料藥生產(chǎn)高效節(jié)能，創(chuàng)新藥部分商業(yè)化。農(nóng)業(yè)：減排、防害兩大路徑，仍面臨四大挑戰(zhàn)。食品：功能性/零卡具前景，替代蛋白契合大食物觀。消費個護：生物基滲透率高，膠原/多肽發(fā)展較快。大宗化學品：滲透率較低，降本系突破關(guān)鍵。高性能材料：具備商業(yè)化潛力，須兼顧性能+成本。生物能源：我國生物質(zhì)發(fā)電成熟，生物燃料未來可期。?相關(guān)標的：上游：海能技術(shù)(430476.BJ)、新芝生物(430685.BJ)、聯(lián)川生物

(874281.NQ)(新三板)；下游：錦波生物(832982.BJ)

、美邦科技(832471.BJ)

、無錫晶海(836547.BJ)、歐康醫(yī)藥(833230.BJ)、輝文生物(832402.NQ)

、創(chuàng)健醫(yī)療(T31464.NQ)(新三板掛牌在審)、藍晶微生物(未上市)、昌進生物（未上市）；中游：輝文生物(832402.NQ)、藍晶微生物(未上市)。?風險提示：合成生物學技術(shù)發(fā)展不及預期；產(chǎn)品獲批進度不及預期；下游推廣不及預期；產(chǎn)能建設(shè)不及預期

證券研究報告2主要內(nèi)容1.

合成生物學：產(chǎn)業(yè)級別的投資機會2.

中國市場：三重關(guān)鍵&有利因素，共推產(chǎn)業(yè)從1至N迸發(fā)3.

上游：專業(yè)性強，把握技術(shù)創(chuàng)新周期和機遇4.

下游：產(chǎn)業(yè)化初期，醫(yī)藥、消費、能源領(lǐng)域進度領(lǐng)先5.

相關(guān)標的及風險提示31.1

合成生物學：重塑生物技術(shù)發(fā)展路徑?

理論層面：合成生物學創(chuàng)新生命科學研究范式，從“格物致知”到“造物致知”?合成生物使用工程學方法認識和設(shè)計生命系統(tǒng)：（1）“自下而上”，設(shè)計、構(gòu)造新的生物元件、組件至系統(tǒng)；（2）“自上而下”，對現(xiàn)有的、天然的生物系統(tǒng)進行優(yōu)化和改造。?

應(yīng)用層面：合成生物學“造物致用”，為生物經(jīng)濟發(fā)展提供底層支撐?一方面，合成生物升級原有的生物技術(shù)至系統(tǒng)化、標準化高度，推動生物技術(shù)的平臺化發(fā)展。另一方面，在學科交叉和技術(shù)整合的基礎(chǔ)上孕育技術(shù)創(chuàng)新的飛躍。?

VS其他生產(chǎn)方式，合成生物是補充或顛覆性技術(shù)，在助力化工原料生產(chǎn)、改進傳統(tǒng)發(fā)酵工藝、開發(fā)新型分子材料方面作用積極圖：合成生物學理論及產(chǎn)業(yè)意義圖：合成生物技術(shù)優(yōu)勢資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究資料：曾艷等《合成生物學工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀和展望》，申萬宏源研究

證券研究報告41.2

產(chǎn)品制造過程：正向循環(huán)、系統(tǒng)性強?

合成生物產(chǎn)品制造流程：正向循環(huán)、緊密相連、系統(tǒng)性工程?①基于工程化平臺（DBTL循環(huán)）確定合成生物解決方案。分細胞工廠、多酶級聯(lián)體系、無細胞/類生命平臺三種路線，后兩者均為體外合成；②規(guī)?；a(chǎn)，分生物發(fā)酵、酶催化兩大工藝；③商業(yè)化落地。商業(yè)化能否成功的關(guān)鍵在于選準產(chǎn)品賽道，即在產(chǎn)品立項階段充分考慮市場需求，全局規(guī)劃。?從工作全流程看，合成生物產(chǎn)品制造統(tǒng)籌考慮技術(shù)、設(shè)備、工藝、市場等維度，系統(tǒng)性強。圖：合成生物產(chǎn)品制造過程

證券研究報告資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究51.3

產(chǎn)業(yè)縱向分工：逐步細化、漸成體系?

產(chǎn)業(yè)鏈分工明確、逐步細化：???支持型：工具層面的技術(shù)型公司，為研發(fā)設(shè)計提供基礎(chǔ)設(shè)施，包括專業(yè)軟件、儀器設(shè)備、自動化/智能化服務(wù)。技術(shù)服務(wù)型：整合相應(yīng)技術(shù)、數(shù)據(jù)和資源提供高效且可復用的技術(shù)平臺，側(cè)重模擬設(shè)計、菌株構(gòu)建、高通量測試、智能反饋，類比CRO模式，先發(fā)優(yōu)勢可以向競爭壁壘轉(zhuǎn)換。產(chǎn)品型：利用合成生物學技術(shù)取代現(xiàn)有工藝或開拓新產(chǎn)品?，F(xiàn)階段，因菌株篩選、原料供給、產(chǎn)能和純化能力等存在卡點，多數(shù)企業(yè)聚焦單品做重點開發(fā)。在技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)和技術(shù)服務(wù)模式興起的基礎(chǔ)上，多管線布局企業(yè)增多。?服務(wù)+產(chǎn)品型：一類是技術(shù)服務(wù)型企業(yè)孵化自有管線；另一類是產(chǎn)品型企業(yè)搭建使能平臺。打通全產(chǎn)業(yè)鏈意味著打造合成生物“大平臺”，構(gòu)筑綜合能力壁壘，有利于中長期可持續(xù)成長。表：合成生物產(chǎn)業(yè)主要參與主體產(chǎn)業(yè)鏈位置企業(yè)類型上游支持型中游下游中游+下游服務(wù)+產(chǎn)品型技術(shù)服務(wù)+生產(chǎn)產(chǎn)品綜合能力技術(shù)服務(wù)型產(chǎn)品型提供高效且可復用的技術(shù)平臺服務(wù)內(nèi)容為研發(fā)設(shè)計提供基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)產(chǎn)品多管線布局競爭要點卡位+先發(fā)優(yōu)勢Bokebioscience、CRISPR

TherapeuticsGinkgo

Bioworks、BoltThreads、Impossible

Foods國外代表企業(yè)AmyrisZymergen奕柯萊生物、森瑞斯、凱

凱賽生物、華恒生物、錦

藍晶微生物、態(tài)創(chuàng)生物、國內(nèi)代表企業(yè)華大智造、芯宿科技萊英

波生物、昌進生物

輝文生物資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究。注：未窮盡列舉。

證券研究報告61.4

使能技術(shù)創(chuàng)新迭代，驅(qū)動合成生物從概念走向產(chǎn)業(yè)?

使能技術(shù)是DBTL循環(huán)的基石，技術(shù)革新驅(qū)動非線性降本?

基因“讀-改-寫”技術(shù)持續(xù)迭代，菌株篩選技術(shù)發(fā)展相對緩慢?“讀”：基因測序技術(shù)超50年發(fā)展歷史，從第一代基于雙脫氧鏈終止法為原理的測序技術(shù)發(fā)展至可實現(xiàn)單分子測序與實時測序的第三代測序技術(shù)，推動測序成本超“摩爾定律”下降，測試長度、速度指數(shù)級提升；?“改”：CRISPR

Cas系統(tǒng)是革命性的基因編輯技術(shù)，大幅提升編輯效率，除特定場景外，已取代ZFNs和TALENs方法。目前CRISPR

工具箱仍在擴大，增強

CRISPR

技術(shù)的多功能性和精確性；??“寫”：基因合成技術(shù)超60年發(fā)展歷史，目前，基因合成的平均成本已經(jīng)下降到最初成本的1%甚至更低。酶促DNA合成技術(shù)處于起步階段，有望進一步提高單步合成效率。菌種篩選技術(shù)：主要通過人工馴化、誘變篩選、定向進化等方式提高生物系統(tǒng)魯棒性，非工程化導向。也有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)搭建微生物資源庫，儲備具有特殊代謝能力或特定生產(chǎn)特性的菌株。圖：國內(nèi)外建立微生物資源庫的代表性企業(yè)企業(yè)名稱微生物資源庫自有生物代碼庫，整合來自自然界的生物資產(chǎn)和來自鑄造廠實驗的工程資產(chǎn)和數(shù)據(jù)，是一個超過4.4億個額外序列的專有數(shù)據(jù)集Ginkgo

Bioworks自有菌株實體庫和資源軟體庫，存儲來自冰川、熱泉、深海等極端環(huán)境中分離的海量菌種，具有嗜冷、耐熱、耐酸堿、耐鹽等特性，為合成生物學開發(fā)提供大量稀有、獨特元器件中科欣揚資料：生輝咨詢網(wǎng)站，申萬宏源研究

證券研究報告71.5

生物鑄造工廠提供集成式平臺，加速創(chuàng)新落地?

使能技術(shù)+實驗數(shù)據(jù)+菌株資源組成使能平臺，推升技術(shù)服務(wù)需求?DBTL循環(huán)大批量測試元件、線路和底盤組合，產(chǎn)生大量實驗數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)資產(chǎn)進一步指導工程優(yōu)化與理性設(shè)計，形成飛輪效應(yīng)，鑄就使能平臺價值。?

引入加速技術(shù)構(gòu)建生物鑄造工廠，通常由中游技術(shù)服務(wù)型公司搭建?加速技術(shù)包括自動化技術(shù)和機器學習技術(shù)。針對人工實驗操繁瑣、耗時、易錯、難以規(guī)?；葐栴},

通過提升合成生物實驗對象、方法、技術(shù)的標準化和模塊化水平,

實現(xiàn)DBTL閉環(huán)的自動化運行。因生物鑄造工廠涉及大量的非標準化軟硬件投入、持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施維護費用及運營人員費用，中游企業(yè)是平臺建設(shè)主力。圖：合成生物鑄造工程工作流程

證券研究報告

資料：漢贊迪科技《智能技術(shù)在合成生物學中的應(yīng)用》，申萬宏源研究81.6

不同合成路徑的產(chǎn)業(yè)化難點不同，均為技術(shù)壁壘?

菌種體系大規(guī)模量產(chǎn)的難點在于發(fā)酵工藝，多酶催化體系存在技術(shù)瓶頸?發(fā)酵工藝：由于細胞中代謝網(wǎng)絡(luò)復雜，許多代謝調(diào)控還不成熟，現(xiàn)階段主要通過經(jīng)驗摸索優(yōu)化生產(chǎn)工藝，主要涉及發(fā)酵工藝，通過多級發(fā)酵、串聯(lián)反應(yīng)、模塊化設(shè)計等提高發(fā)酵規(guī)模。理想情況，一旦掌握微生物在大規(guī)模發(fā)酵中的生長代謝狀態(tài)，即能顛覆現(xiàn)有發(fā)酵工業(yè)邏輯，轉(zhuǎn)為“自下而上”理性設(shè)計。?多酶級聯(lián)催化：體外構(gòu)建多酶催化體系的復雜程度低，反應(yīng)條件易于控制，通?？梢垣@得一些純度更高的產(chǎn)物，目前主要用于生產(chǎn)高附加值的精細化學品、醫(yī)藥中間體。因人工系統(tǒng)中多酶反應(yīng)的兼容性和協(xié)同性存在卡點，尚無法用于大規(guī)模生產(chǎn)。圖：智能精密發(fā)酵控制表：基于酶級聯(lián)催化生產(chǎn)的原料藥及其市場酶級聯(lián)催化目前生產(chǎn)方原料藥應(yīng)用性能市場規(guī)模式COVID-19治療化學，10步合成莫努匹拉韋6種酶69%產(chǎn)率確診

COVID-19病例

409

萬例HIV藥物islatravir2020年有3770萬人感染HIV；2020年HIV藥物市場：287.9億美元HIV治療

9種酶51%產(chǎn)率化學合成~100%

轉(zhuǎn)化率，生產(chǎn)率：~5.7μmolL-1h-1青蒿素前體紫植物提取，半

2020

年瘧疾病例

241,000；銷售抗瘧藥7種酶穗槐-4,11-二烯合成生產(chǎn)ACTs:>3.5

億小細胞肺癌

(SCLC)和急性髓性白血病(AML)治療小細胞肺癌

(SCLC):

2020年264,813-331,016例急性髓性白血病

(AML):2019年預計

21,450例2019年全球腫瘤藥物市場：1413.3億美元5克規(guī)模，產(chǎn)率48.3%，99.5%

e.e.化學合成和

97.9%

純度抗癌藥GSK-28795522種酶產(chǎn)品濃度：95g/L，制藥、食在125g/L麥芽糊精

化學去磷酸化

每年15,000噸；2020年約6,000萬肌醇品、飼料、4種酶（DE~10）反應(yīng)48

植酸小時后，20,000升美元化妝品資料：態(tài)創(chuàng)生物官網(wǎng)，申萬宏源研究資料：多特蒙德工業(yè)大學Katrin

Rosenthal等人《Industrially

RelevantEnzyme

Cascades9

證券研究報告for

Drug

SynthesisandTheirEcological

Assessment》，申萬宏源研究1.7

產(chǎn)品商業(yè)化落地需以終為始，找準產(chǎn)品賽道是關(guān)鍵?

為“技術(shù)”匹配“市場“，找準產(chǎn)品賽道是商業(yè)化成功關(guān)鍵???首先，合成生物產(chǎn)品開發(fā)周期長（立項至商業(yè)化通常5年及以上），且涉及生產(chǎn)設(shè)備的一次性投入，優(yōu)選行業(yè)天花板高or產(chǎn)品單價高的領(lǐng)域進入；其次，公司技術(shù)能力決定產(chǎn)品替代存量or拓展增量。對于增量市場，技術(shù)傳播度、營銷能力等重于成本競爭；對于存量市場，注重產(chǎn)品接入產(chǎn)業(yè)鏈的能力和成本；再者，部分行業(yè)可能長期面臨嚴監(jiān)管環(huán)境，如“轉(zhuǎn)基因食品”，需要提前規(guī)避可能存在倫理道德問題的應(yīng)用方向。圖：合成生物產(chǎn)品賽道劃分、子賽道及細分領(lǐng)域產(chǎn)品類型子賽道細分領(lǐng)域高產(chǎn)品單價、低需求量可控細胞與基因治療??需求類型：存量替代+增量拓展，以增量為主商業(yè)化門檻：通過臨床試驗；通過GMP生產(chǎn)要求生物醫(yī)藥生產(chǎn)原料/中間體

細菌工程化改造

人工病毒/噬菌體農(nóng)業(yè)育種化肥農(nóng)藥光自養(yǎng)平臺中產(chǎn)品單價、中需求量??需求類型：存量替代+增量拓展，可開發(fā)產(chǎn)品多、選品困難食品與營養(yǎng)替代蛋白營養(yǎng)添加劑香精香料甜味劑/防腐劑環(huán)境友好家具商業(yè)化門檻：需要配備高通量篩選設(shè)備；發(fā)酵產(chǎn)能有限；中國監(jiān)管消費個護功能性蛋白/多肽

功能性小分子耐用生物皮革活體功能飲料較嚴，新材料可能難以獲批；需要市場營銷高性能材料新型聚合材料高性能蛋白低產(chǎn)品單價、高需求量??需求類型：存量替代為主大宗化學品傳統(tǒng)化工替代工藝效能提升商業(yè)化門檻：較難進行行業(yè)可行性預測，如可用生物替代品取代的產(chǎn)品類別、生物合成能否成本占優(yōu)等；生物基碳源數(shù)量有限且對純化要求高；可能存在污染物排放，對選址和污水處理要求高能源碳源優(yōu)化新生物能源形式資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究。注：未窮盡列舉

證券研究報告101.8

產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；瘧?yīng)用擴張，長期成長空間廣闊?

2018-2023年全球合成生物產(chǎn)業(yè)規(guī)模CAGR達27%?

預計至2028年市場體量近500億美元，23-28年CAGR為24%，來自前期各領(lǐng)域先發(fā)探索話題的散點突破?生物醫(yī)藥：創(chuàng)新細胞、基因療法、原料藥合成；食品和農(nóng)業(yè)：食品添加劑、植物蛋白、發(fā)酵蛋白；化學工業(yè)：部分基礎(chǔ)化學品、聚合物；消費品：部分功能性小分子、重組膠原蛋白技術(shù)。?

遠期看（超過十年），理論技術(shù)與應(yīng)用實踐螺旋式發(fā)展，當前尚處科研早期或被技術(shù)“卡”的領(lǐng)域有望陸續(xù)跑通產(chǎn)業(yè)化?據(jù)麥肯錫McKinsey發(fā)布的報告《The

Bio

Revolution》，原則上全球60%的產(chǎn)品可以采用生物法生產(chǎn)，到2030~2040年，全球合成生物學產(chǎn)業(yè)每年可產(chǎn)生約2~4萬億美元的直接經(jīng)濟影響。圖：合成生物全球市場規(guī)模（單位：十億美元）60.050.040.030.020.010.00.060.050.040.030.020.010.00.049.813.312.717.19.93.66.42.05.32.13.40.710.50.34.41.10.21.620182023估2028估專業(yè)科研消費品化學工業(yè)食品與農(nóng)業(yè)醫(yī)療健康

證券研究報告

資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究。注：未窮盡列舉。11主要內(nèi)容1.

合成生物學：產(chǎn)業(yè)級別的投資機會2.

中國市場：三重關(guān)鍵&有利因素，共推產(chǎn)業(yè)從1至N迸發(fā)3.

上游：專業(yè)性強，把握技術(shù)創(chuàng)新周期和機遇4.

下游：產(chǎn)業(yè)化初期，醫(yī)藥、消費、能源領(lǐng)域進度領(lǐng)先5.

相關(guān)標的及風險提示122.1

生物制造是實現(xiàn)我國“雙碳”目標的重要路徑之一?

合成生物從減排（重點方向）、固碳、減碳三方面助力國家“雙碳”目標?碳減排瞄準重點行業(yè)。國內(nèi)來自能源、工業(yè)的碳排放量占比最高，分別約40%、38%。其中，能源替代方案主要為電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型；工業(yè)替代方案主要為原材料替代和綠色生產(chǎn)。合成生物在化石原料的替代、高能耗高物耗高排放工藝路線的替代及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級方面發(fā)揮重要作用。據(jù)Kefeng

Huang等發(fā)表的論文統(tǒng)計，多種生物基材料減排比例超60%，最高超90%。??固碳：合成生物通過改良自然的碳代謝路徑，增強植物和微生物的固碳能力；減碳：第三代生物能源技術(shù)利用微生物細胞工廠，將可再生能源和大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料和化學物質(zhì)，已有商業(yè)化案例。表：中國主要碳排放領(lǐng)域及解決措施圖：生物基產(chǎn)品碳排放量級碳減排比例3.53.02.52.01.51.00.50.0100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2020年碳排放部門碳減排措施占比電力工業(yè)建筑交通其他40%38%10%10%3%電力結(jié)構(gòu)的清潔化轉(zhuǎn)型原材料替代和生產(chǎn)方式變革推廣零能耗建筑電氣化和新能源/資料：清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院，申萬宏源研究生物基產(chǎn)品碳排放量

(kgCO2/kg)（中性假設(shè)）減排比例（右軸）資料：Kefeng

Huang等《Greenhouse

GasEmission

Mitigation

Potentialof

證券研究報告13ChemicalsProducedfrom

Biomass》，申萬宏源研究2.2

多國提高重視，合成生物成為國際科技競爭焦點?

合成生物立于前沿學科交叉點，終端開發(fā)潛力廣闊，是國際科技競爭焦點?全球50+國家和地區(qū)戰(zhàn)略部署，北美、歐洲、亞太是主要投入地區(qū)。2020

年以來美國、英國、德國、日本等國家分別發(fā)布或更新生物經(jīng)濟戰(zhàn)略，中國在22年發(fā)布《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，在24年將“生物制造”寫入政府工作報告并被列為新增長引擎之一。?從文件表述看，各國頂層設(shè)計聚焦合成生物塑造經(jīng)濟生產(chǎn)力與核心競爭力、促進可持續(xù)發(fā)展、維護國家安全等的現(xiàn)實價值。圖：2020年及以后主要合成生物參與國的戰(zhàn)略部署發(fā)布國家發(fā)布年份文件名稱美國創(chuàng)新與競爭法案2021芯片與科學法案2022“促進生物技術(shù)和生物制造創(chuàng)新”總統(tǒng)令主要內(nèi)容“生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、基因組學和合成生物學”列為10

項重點新興技術(shù)；提出支持國家工程生物2021學計劃美國20222022進一步強化“國家工程生物學研究和發(fā)展計劃”具體舉措分別從11

個方面提出支持生物制造的具體政策；隨后發(fā)布20億美元投資計劃提出21項主題、49項目標，包括5年內(nèi)基于合成生物學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(nèi)通過生物制造途徑滿足至少30%的化學品需求，在供應(yīng)鏈瓶頸環(huán)節(jié)（芯片用原材料、航空和航海燃料等）開發(fā)10種新生物制造產(chǎn)品等美國生物技術(shù)和生物制造遠大目標美國2023英國2021202020202022國家創(chuàng)新戰(zhàn)略工程生物學列為優(yōu)先發(fā)展的7大技術(shù)方向之一德國國家生物經(jīng)濟戰(zhàn)略2020加拿大工程生物學白皮書將合成生物學視作開發(fā)生物質(zhì)原料的重要手段加拿大韓國重視工程生物學在促進低碳制造、糧食安全、先進健康等方面的經(jīng)濟社會價值推出“國家合成生物學計劃”，預期未來10

年內(nèi)促進30％的制造業(yè)向生物產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型第五次科技總體規(guī)劃關(guān)于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資2020培育壯大新增長點增長極的指

支持建設(shè)合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心，促進生物技術(shù)大力發(fā)展導意見中國20222024“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃

綱領(lǐng)性文件。推動合成生物學關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，以及在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源和材料領(lǐng)域應(yīng)用政府工作報告強調(diào)生物制造為經(jīng)濟增長的新引擎之一

證券研究報告資料：張拓宇、孟慶海《基于產(chǎn)業(yè)視角的合成生物學發(fā)展態(tài)勢研究》，申萬宏源研究142.3

我國專利布局意識不斷增強，專利創(chuàng)新活動水平較高?

全球合成生物學專利技術(shù)以中美兩國為主導，技術(shù)研究主力也集中在中美兩國?根據(jù)江洪等發(fā)表的論文統(tǒng)計，全球合成生物學專利申請人主要來自美國(32.01%)

、中國(

31.77%)

、日本(

7.

55%)

、德國(

4.03%)

和韓國(

4.01%)

等，其他國家專利申請量占比均在2%

以下。從趨勢看，中國技術(shù)萌芽晚于全球約7~10年，在國家政策支持力度擴大及基礎(chǔ)研究發(fā)展的推動下，專利申請數(shù)量增速明顯。?從全球?qū)＠暾垟?shù)量前十主體看，江南大學、美國INBIOSE公司、麻省理工學院、加州大學、哈佛大學等機構(gòu)發(fā)揮引領(lǐng)性作用。對比中美兩國申請主體類型，中國多為高?？蒲袡C構(gòu)，產(chǎn)業(yè)化水平有待提升。圖：全球及中美日三國合成生物專利申請（單位：件）表：全球合成生物學領(lǐng)域代表專利權(quán)人申請人江南大學INBIOSE專利數(shù)技術(shù)特長機構(gòu)類型高等院校企業(yè)1000900177

工程菌和高效酶開發(fā);

化學品生物制造88

糖類合成和生物生產(chǎn)技術(shù)8007006005004003002001000麻省理工學院86

DNA

組裝;基因編輯;

哺乳動物合成轉(zhuǎn)錄調(diào)控合成基因簇;

蛋白質(zhì)改造;

基因表達調(diào)控;

化學品高等院校加州大學84高等院校生物合成哈佛大學81

基因編輯;

表觀遺傳測序;

DNA

合成;DNA折紙

高等院校天然產(chǎn)物與生物合成;

噬菌體;

酶學催化劑;上海交通大學6966高等院校企業(yè)DNA

合成與測序合成生物學技術(shù)在農(nóng)業(yè)科技、種子、農(nóng)藥、植物生長調(diào)節(jié)等領(lǐng)域的應(yīng)用生物制藥、制劑和生物工程;

藥物篩選和生物分析陶氏公司MERCK

COINC

64SYNTHETICGENOMICS

INC企業(yè)2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

202263

藻類工程菌株;

生物燃料;

病毒基因工程微生物基因組設(shè)計合成;

人工細胞工廠;

DNA

組企業(yè)全球?qū)＠麛?shù)（件）中國專利數(shù)（件）美國專利數(shù)（件）日本專利數(shù)（件）天津大學62高等院校裝、DNA

存儲計算等新技術(shù)浙江大學62

使能技術(shù)與調(diào)控工具開發(fā);

天然產(chǎn)物與生物合成

高等院校

證券研究報告資料

：江洪等《合成生物學領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展態(tài)勢與研究進展》，申萬宏源研究。注：數(shù)據(jù)統(tǒng)計截止至2023/12/7152.3

我國專利布局意識不斷增強，專利創(chuàng)新活動水平較高?

中國在新材料、生物質(zhì)能、環(huán)保和環(huán)境修復等方面技術(shù)占優(yōu)?全球合成生物學專利技術(shù)以工業(yè)生物技術(shù)和生物醫(yī)藥為主，合成生物主要國家專利分布大體相同。中國在新材料、生物質(zhì)能、環(huán)保和環(huán)境修復等方面技術(shù)占優(yōu)，有望進一步攻克清潔生物能源與燃料、工程化的生物基材料與納米材料、生物傳感器與環(huán)境檢測、微生物改造與污染物降解等方向應(yīng)用難題。圖：全球合成生物學專利分布方向1000080006000400020000793576181546597591242工業(yè)生物科技生物醫(yī)藥新材料生物質(zhì)能信息科技環(huán)保、環(huán)境修復全球?qū)＠麛?shù)量（件）圖：主要國家合成生物學專利分布方向3500300025002000150010005000工業(yè)生物科技生物醫(yī)藥新材料生物質(zhì)能信息科技環(huán)保、環(huán)境修復美國專利數(shù)（件）中國專利數(shù)（件）日本專利數(shù)（件）德國專利數(shù)（件）韓國專利數(shù)（件）資料：江洪等《合成生物學領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展態(tài)勢與研究進展》，申萬宏源研究。注：數(shù)據(jù)統(tǒng)計

證券研究報告16截止至2023/12/72.4

國內(nèi)發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)扎實，能夠較好承接合成生物技術(shù)?

中國發(fā)酵產(chǎn)業(yè)鏈完善，產(chǎn)能全球第一，具備合成生物技術(shù)落地的基礎(chǔ)環(huán)境?發(fā)酵產(chǎn)能規(guī)模：中國年均發(fā)酵品總產(chǎn)量超過3000萬噸，約占全球70%發(fā)酵產(chǎn)能（據(jù)《2024易凱資本中國健康產(chǎn)業(yè)白皮書-合成生物學篇》介紹）；?發(fā)酵產(chǎn)業(yè)范圍：在淀粉、纖維素、木質(zhì)素、油脂、蛋白質(zhì)等領(lǐng)域形成了系統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)鏈，在氨基酸工業(yè)（谷氨酸鈉為代表）、有機酸工業(yè)（檸檬酸為代表）、酶制劑工業(yè)（淀粉酶為代表）、淀粉糖工業(yè)和酵母工業(yè)等領(lǐng)域形成了相當規(guī)模的發(fā)酵工業(yè)體系。圖：中國微生物制造產(chǎn)業(yè)鏈淀粉工業(yè)防腐劑、潤滑劑…紡織纖維材料、衣料…通信模具材料、染料…生物質(zhì)原料甲醛、二甲基乙醚、磷酸二甲酯、甲胺、烯烴、線性和支鏈一元醇、混合高級醇、異氰酸酯、異丁烯和衍生物、烯烴氫甲酰化產(chǎn)物、丙二醇、環(huán)氧化合物、丙烯酸、丙烯酰胺、1,3-丙二醇、丙二酸、藥物中間體、2-氨-1,3-丙二醇、脂類、二元胺、不飽和琥珀酸衍生物、羥基琥珀酸衍生物、氨基琥珀酸衍生物、多種呋喃衍生物、氨基醇、葡糖二酸、吡咯烷酮衍生物、內(nèi)脂、甘油、沒食子酸內(nèi)脂、乳酸、烴基呋喃、糖酸、1,5-丙二醇、衣康酸衍生物、吡咯烷酮、二氨基醇、酚醛塑料、食品添加劑……半纖維素纖維素木質(zhì)素油脂運輸燃料、流體塑料…材料家裝蛋白質(zhì)電子管路、

涂料、環(huán)生活材料…保材料…生物基合成氣碳水化合物葡萄糖果糖環(huán)境水化學品、絮凝劑…食品添加劑、酒精飲料…醫(yī)藥藥物、醫(yī)療設(shè)備…中間產(chǎn)物木糖阿拉伯糖乳糖衍生化學品產(chǎn)品及應(yīng)用……資料：畢心宇等《我國微生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望》，申萬宏源研究。

證券研究報告172.5

中央高度重視，支持培育合成生物為新質(zhì)生產(chǎn)力?

國家高度重視合成生物學發(fā)展，持續(xù)加碼政策，支持培育其為新質(zhì)生產(chǎn)力?頂層設(shè)計：22年國家發(fā)布《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，明確包括合成生物學在內(nèi)的生物經(jīng)濟是未來中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的新動力；?產(chǎn)業(yè)規(guī)劃：在“十四五”工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、石化、輕工、信息化等行業(yè)規(guī)劃中，分別明確合成生物學在醫(yī)藥綠色制造、生物化工、生物基材料、基因編輯動植物、未來食品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化布局方向；在23年各部門印發(fā)的行業(yè)工作方案中，明確繼續(xù)大力支持合成生物技術(shù)的應(yīng)用滲透。表：中國“十四五”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中的合成生物學表：2023年行業(yè)工作方案中的合成生物學規(guī)劃文件發(fā)文單位合成生物學行業(yè)應(yīng)用時間部門政策內(nèi)容“十四五”工業(yè)綠色發(fā)發(fā)展聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基烷酸、聚有機酸復合材料工信部《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案展規(guī)劃酸等生物基材料工信部等六部門突破非糧生物質(zhì)高效利用關(guān)鍵技術(shù)，推進技術(shù)放大和應(yīng)用示范2023.01大宗發(fā)酵制品高效生產(chǎn)菌種和綠色提取精制等技術(shù)和裝備改造利用基因編輯和合成生物工具來優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技發(fā)展布局，布局前沿與交叉融合技術(shù)，發(fā)展未來食品制造“十四五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技發(fā)展規(guī)劃推動原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量

國家發(fā)展實施方案農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《輕工業(yè)穩(wěn)增長工

加快非糧原料應(yīng)用。推動活性原料生物制作方案（2023-2024年）》工信部等三部門/工

加快合成生物技術(shù)、連續(xù)流微反應(yīng)、連續(xù)結(jié)晶和晶型控制等先進技2023.07造規(guī)?；a(chǎn)，加大在食品、化妝品等行業(yè)的應(yīng)用信部術(shù)開發(fā)與應(yīng)用積極發(fā)展生物化工，鼓勵基于生物資源，發(fā)展生物質(zhì)利用、生物煉制所需酶種，推廣新型生物菌種；強化生物基大宗化學品與現(xiàn)有化工材料產(chǎn)業(yè)鏈銜接，開發(fā)生態(tài)環(huán)境友好的生物基材料，實現(xiàn)對傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品的部分替代關(guān)于“十四五”推動石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

工信部等六部門的指導意見工信部等

《石化化工行業(yè)穩(wěn)

支持開展非糧生物質(zhì)生產(chǎn)生物基材料等產(chǎn)2023.082023.08七部門增長工作方案》業(yè)化示范輕工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導意見“十四五”國家信息化

中央網(wǎng)絡(luò)安全和規(guī)劃植物油脂、微生物、發(fā)酵產(chǎn)品等生物制造工藝替代石油原料的綠色工信部等五部門《綠色低碳先進技

提及一系列合成生物學相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)術(shù)示范工程實施方

域；二氧化碳資源化利用及固碳示范項目案》等十部門“DNA

存儲”寫入戰(zhàn)略性前沿性技術(shù)布局方向等相關(guān)重點內(nèi)容信息化委員會發(fā)展基于合成生物學、太陽能直接制氫等綠氫制備技術(shù)大力發(fā)展生物制造，增強核心菌種，高性能酶制劑等底層技術(shù)創(chuàng)新能力，提升分離純化等先進技術(shù)裝備水平，推動生物技術(shù)在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域加快融合應(yīng)用科技支撐碳達峰碳中和《關(guān)于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導意見》研究基于生物制造的二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)，以及水、二氧化碳和氮氣等為原料直接高效合成甲醇等綠色可再生燃料技術(shù)研發(fā)綠色生物化工技術(shù)和低碳升級改造、生物質(zhì)基材料及高附加值化學品制備技術(shù)工信部等八部門實施方案（2022-2030

科技部2023.12年）資料研究：張拓宇、孟慶?！痘诋a(chǎn)業(yè)視角的合成生物學發(fā)展態(tài)勢研究》，申萬宏源資料：易凱資本《2024易凱資本中國健康產(chǎn)業(yè)白皮書-合成生物學篇》，申萬宏源研究

證券研究報告182.6

多地加大合成生物扶持力度，升級產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標?

多地加大合成生物產(chǎn)業(yè)扶持力度，升級產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標，產(chǎn)業(yè)集群、產(chǎn)業(yè)集聚地、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地建設(shè)或?qū)⒊蔀樵絹碓蕉嗍∈械墓ぷ髦攸c???2021年，北京、深圳、上海等地多將合成生物學列為重點關(guān)注或前沿科技領(lǐng)域，著重推進底層技術(shù)發(fā)展。自23年起，地方對合成生物的重視程度明顯加強，包括上海、常州、北京、天津等具備較好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的省市率先升級產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標：天津市：在24年6月，天津市科技局發(fā)布《天津市加快合成生物創(chuàng)新策源

推動生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施方案（征求意見稿）》，目標到2026年形成若干具有國際影響力的生物制造創(chuàng)新成果，帶動生物制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超1000億元。北京市：在24年1月啟設(shè)“北京市合成生物制造技術(shù)創(chuàng)新中心和中關(guān)村合成生物制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)”，并表示正在抓緊研究制定北京市合成生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、行動計劃和若干措施，將緊扣首都城市戰(zhàn)略定位打造具有全球影響力的合成生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新策源地和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地。??江蘇省常州市：在23年10月發(fā)布關(guān)于支持合成生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施，目標到2027年，將常州市打造成為長三角一流的合成生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地，全市合成生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超1000億元，帶動綠色生物制造、產(chǎn)業(yè)裝備及高附加值生物材料等形成產(chǎn)業(yè)集聚。上海市：在23年9月發(fā)布相關(guān)行動方案，提出到2023年建設(shè)合成生物全球創(chuàng)新策源高地、國際成果轉(zhuǎn)化高地和國際高端智造高地，基本建成具有全球影響力的高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群的目標。

證券研究報告192.7

多方共促，國內(nèi)合成生物產(chǎn)業(yè)有望步入黃金發(fā)展期?

中央及地方政策牽引，國有資本+高?？蒲?先進企業(yè)協(xié)同發(fā)力，國內(nèi)合成生物產(chǎn)業(yè)有望步入黃金發(fā)展期??國有資本提供長期穩(wěn)定的資金支持，主導孵化初創(chuàng)企業(yè)。近兩年，國有資本有規(guī)劃、有節(jié)奏的注入生物制造產(chǎn)業(yè)，通過設(shè)立人民幣基金、產(chǎn)業(yè)園配套落地招商、先投后股等方式與初創(chuàng)企業(yè)形成緊密連結(jié)，預計在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中早期階段，國有資本有望持續(xù)主導合成生物一級市場投融資。高?？蒲惺莿?chuàng)新“活水”，提供創(chuàng)新孵化、技術(shù)平臺和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化等服務(wù)。先進企業(yè)輻射帶動產(chǎn)業(yè)上下游發(fā)展，培育形成全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。深圳、天津、上海和北京為產(chǎn)學研用+產(chǎn)業(yè)鏈集群模式的典型代表，包括浙江、江蘇、山西、山東、湖北、河南、陜西、安徽、云南在內(nèi)的其他省市也在有序推進產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)。表：國內(nèi)合成生物代表性產(chǎn)業(yè)集群地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)?

4家研究院所，科研實力雄厚；深圳?

以華大基因為核心，吸引國內(nèi)過半數(shù)合成生物初創(chuàng)企業(yè)；?

以深圳先進院和合成院為基礎(chǔ)，投資7億元建設(shè)中國首個合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施?

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）和天津合成生物學海河實驗室；?

與大型中央企業(yè)合作設(shè)立健康糖產(chǎn)業(yè)園區(qū)天津上海?

3家研究院所，包括國內(nèi)第一所合成生物重點實驗室；?

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?

清華大學、北京大學、北京化工大學等國內(nèi)頭部合成生物學院校，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(qū)北京

證券研究報告

資料：波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》，申萬宏源研究。20主要內(nèi)容1.

合成生物學：產(chǎn)業(yè)級別的投資機會2.

中國市場：三重關(guān)鍵&有利因素，共推產(chǎn)業(yè)從1至N迸發(fā)3.

上游：專業(yè)性強，把握技術(shù)創(chuàng)新周期和機遇4.

下游：產(chǎn)業(yè)化初期，醫(yī)藥、消費、能源領(lǐng)域進度領(lǐng)先5.

相關(guān)標的及風險提示213.1

合成生物實驗室基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋面廣，專業(yè)性強?

合成生物學研究建立在學科交叉和技術(shù)整合的基礎(chǔ)上，實驗室基礎(chǔ)設(shè)施由使能技術(shù)+生命科學儀器+分析儀器+自動化設(shè)施平臺+小試、中試平臺組成表：合成生物學實驗室基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施大類二級類目實驗環(huán)節(jié)相關(guān)技術(shù)或設(shè)備數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析、建模分析學習公有和私有數(shù)據(jù)庫、組學分析、生物信息分析、機器學習等標準生物元件注冊庫、操縱子預測分析、密碼子優(yōu)化、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測等整合基因組、化學、系統(tǒng)功能等多維信息的數(shù)據(jù)庫生物元件庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計使能技術(shù)共四代測序技術(shù)，Sanger法測序(金標準）、NGS（主流）、單分子DNA測序DNA編輯DNA合成學習、設(shè)計構(gòu)建測序（新興）、納米孔測序（新興）ZFN技術(shù)、TALEN技術(shù)、CRISPR

cas系統(tǒng)（主流）一代柱式合成（成熟）、二代電化學合成和噴墨打印合成（成熟）、生物酶法合成（新興）構(gòu)建核酸提取儀、PCR儀、離心機、電泳儀、凝膠成像分析系統(tǒng)、基因?qū)Х肿蛹墑e設(shè)計、構(gòu)建設(shè)計、構(gòu)建測試入儀等生命科學儀器分析儀器振蕩培養(yǎng)箱、靜置培養(yǎng)箱、流式細胞儀等細胞分析儀器、熒光顯微鏡等細胞成像設(shè)備、類器官研究相關(guān)儀器設(shè)備、酶標儀、離心機等細胞級別色譜儀、質(zhì)譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、總有機碳分析儀、純化分析裝置、蛋白純化系統(tǒng)等分離純化鑒定結(jié)構(gòu)分析核酸鑒定分析測試測試蛋白質(zhì)穩(wěn)定性分析儀、圓二色光譜儀熒光定量PCR儀、DNA分析儀相互作用分析測試生物分子相互作用儀、生物分子活性分析儀、微量熱泳動儀等流式細胞儀、細胞計數(shù)及活力分析系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)感知、識別技術(shù)、硬件、軟件和平臺技術(shù)等移液工作站、快速分液器、自動化耗材存儲設(shè)備等集成系統(tǒng)細胞分析測試定制化物聯(lián)網(wǎng)覆蓋全流程覆蓋全流程自動化設(shè)施平臺

標準化工作站實驗室自動化整合平臺系統(tǒng)

覆蓋全流程小試、中試平臺

/

小試、中試資料生物反應(yīng)器、生物發(fā)酵罐、分離和純化設(shè)備、離心機等：儀器信息網(wǎng)、楊永富等《合成生物學時代基于非模式細菌的工業(yè)底盤細胞研究現(xiàn)狀與展望》，申萬宏源研究

證券研究報告223.2

多個領(lǐng)域處于技術(shù)追趕階段，部分被“卡”?

使能技術(shù)發(fā)展由技術(shù)驅(qū)動+數(shù)據(jù)驅(qū)動。國內(nèi)研發(fā)投入起步晚、積累少，疊加國外技術(shù)封鎖等影響，除基因測序外，多個關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)處于追趕階段，部分被“卡”?

科學儀器，尤其高端科學儀器，屬于高端制造和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，國產(chǎn)儀器受制于研發(fā)投入、知識產(chǎn)權(quán)保護、供應(yīng)鏈、市場流通、應(yīng)用等多方面因素，發(fā)展水平落后于海外表：合成生物學實驗室基礎(chǔ)設(shè)施國產(chǎn)供給能力基礎(chǔ)設(shè)施分類國產(chǎn)供給能力數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分

行業(yè)尚處早期。路線設(shè)計和仿真測試等沒有大的突破，預測算法準確度和數(shù)據(jù)積累方面海外顯著析、建模分析強于國內(nèi)生物元件庫國內(nèi)催化元件的數(shù)量和質(zhì)量優(yōu)于國外，元件庫元件種類和元件共享機制落后于海外數(shù)據(jù)庫國際流行使用KEGG數(shù)據(jù)庫，國內(nèi)尚未形成自己的數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)廠商在第二、三代測序技術(shù)上與國外并行競爭使能技術(shù)DNA測序DNA編輯DNA合成CRISPR技術(shù)是基因編輯技術(shù)主要研發(fā)方向，國內(nèi)處于追趕階段一代柱式DNA合成技術(shù)，國內(nèi)與國外并行競爭二代電化學合成和噴墨打印合成技術(shù)，國內(nèi)處于追趕階段中端產(chǎn)品（如樣品處理等）國產(chǎn)化率高，高端（如數(shù)字PCR儀、酶標儀等）由外資主導；細胞培養(yǎng)設(shè)備國產(chǎn)比例約20%（2021）生命科學儀器分析儀器2016-2019年大型科研儀器中分析儀器國產(chǎn)比例約16%。如色譜儀國產(chǎn)比例10~20%、質(zhì)譜儀國產(chǎn)比例17%（2023）、流式細胞儀國產(chǎn)比例6%（2023）、圓二色光譜儀基本被進口壟斷自動化設(shè)施平臺小試、中試平臺國外液滴微流控平臺進入商用，國內(nèi)以自動化機械輔助人工測試為主，國內(nèi)處于追趕階段生物反應(yīng)器國產(chǎn)比例28%（2021），純化系統(tǒng)國產(chǎn)比例約30%（2021）資料：眾誠數(shù)科、全國共享平臺重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺、共研網(wǎng)、儀器信息網(wǎng)、波士頓咨詢《中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書2024》

，申萬宏源研究

證券研究報告233.3

國產(chǎn)測序儀崛起迅速，逐步在各細分領(lǐng)域建立優(yōu)勢?

技術(shù)+資本+政策多維共振，國產(chǎn)測序儀快速崛起?技術(shù)端：一方面，以華大智造為代表的強研發(fā)企業(yè)掌握源頭性技術(shù)體系，通過技術(shù)輸出等輻射帶動國內(nèi)企業(yè)發(fā)展；另一方面，國外測序儀核心專利陸續(xù)到期，為國產(chǎn)追趕提供有利條件。如合成邊測序相關(guān)技術(shù)、橋式擴增成簇技術(shù)相關(guān)專利已經(jīng)到期或處于專利臨界點，修飾核苷酸核心專利于2023

年到期。??資本端：國內(nèi)測序儀板塊一級融資活躍度高，截至23年末，累計13家企業(yè)完成54筆融資，融資總額達132.34億元，投資方包括風投機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)資本，為技術(shù)商業(yè)化提供資金和資源整合便利。政策端：基于國產(chǎn)測序儀實力的提升，國家發(fā)布多條政策限制進口設(shè)備采購。2021

年版《政府采購進口產(chǎn)品審核指導標準》中明確，測序儀（二代測序平臺）要求100%國產(chǎn)采購。廣東2021年發(fā)布的進口產(chǎn)品目錄清單中，測序儀被移出進口清單。圖：2021-2023年中國基因測序市場競爭格局（按當

圖：2015-2023年國內(nèi)測序儀融資次數(shù)及金額表：13家測序儀被投企業(yè)最近一次融資情況年新增臺數(shù)）企業(yè)華大智造時間2022.02.02

IPO輪次金額32.84億元1280706050403020100100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2.8%10.1%7.9%4.1%7.0%8.4%14.3%8.8%2.6%10賽納生物2023.03.20

C＋＋輪數(shù)億元1.7%1.4%

1.7%華因康真邁生物齊碳科技2015.06.26

C輪2023.08.02

C輪2023.12.28

C＋輪1000萬元約4億元近億元826.5%37.3%48.1%6420萬眾一芯2023.09.28

B＋＋輪近億元今是科技安序源梅麗科技普譯生物賽陸醫(yī)療儒翰基因2023.03.02

B＋輪2022.06.20

B輪2023.04.26

A＋輪2023.05.12

A輪2023.12.01

A輪2021.09.06

天使輪未披露約億美元數(shù)千萬元約億元數(shù)億元數(shù)千萬元47.3%202339.0%202231.1%20212015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023融資次數(shù)（次）

融資金額（右軸，億元）華大智造ThermoFisherOxfordNanoporetechnologies

其他Illumina銘毅智造2022.01.26

股權(quán)融資未披露PacificBiosciences

證券研究報告資料：各公司年報、JPM

conference、灼識咨詢、動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫

，申萬宏源研究243.3

國產(chǎn)測序儀崛起迅速，逐步在各細分領(lǐng)域建立優(yōu)勢?

供給端：2022、2023年國產(chǎn)測序儀密集發(fā)布，推動商業(yè)化拐點到來?截至23年末，近20家國產(chǎn)廠商近30款產(chǎn)品宣布商業(yè)化，22及23年為高峰期。高通量測序儀是國內(nèi)廠商重點攻克方向，國產(chǎn)產(chǎn)品定位全面：華大智造擁有超高通量測序儀；新興廠商從中低通量（桌面型測序儀等）切入，逐步向高通量延伸。?

需求端：不同應(yīng)用場景需求各有側(cè)重；短期比拼儀器性能和資質(zhì)，中長期立足產(chǎn)業(yè)生態(tài)?科研市場注重儀器穩(wěn)定性、成本、服務(wù)及學術(shù)服務(wù)能力；NIPT（DNA產(chǎn)前檢測）市場要求獲得NMPA注冊證、關(guān)注測序速度、成本和通量；腫瘤早篩同樣要求獲得NMPA注冊證，此外關(guān)注儀器穩(wěn)定性和成本；司法、海關(guān)、農(nóng)業(yè)、疾控等新興領(lǐng)域需求特點尚不明確，先進入聯(lián)合開發(fā)應(yīng)用者建立先發(fā)優(yōu)勢。?現(xiàn)階段，國內(nèi)主要采購方是科研實驗室、獨立醫(yī)學檢驗所、醫(yī)院等，儀器性能（讀長、通量、速度等）高低和資質(zhì)獲取是推進的關(guān)鍵；測序儀操作復雜，測序服務(wù)是產(chǎn)業(yè)鏈必要一環(huán)，行業(yè)頭部公司已在構(gòu)建生態(tài)體系，也是國產(chǎn)廠商長遠發(fā)展必要的商業(yè)路徑。?

國產(chǎn)廠商多點發(fā)力，深度探索，逐步在各細分領(lǐng)域建立優(yōu)勢?國產(chǎn)高通量測序儀已具備實際應(yīng)用價值，通量和測序速度能夠應(yīng)對不同場景需求，在此基礎(chǔ)上進行端到端解決方案的開發(fā)，形成在不同領(lǐng)域的差異化競爭力。

證券研究報告253.3

國產(chǎn)測序儀崛起迅速，逐步在各細分領(lǐng)域建立優(yōu)勢表：不同國產(chǎn)測序儀優(yōu)勢應(yīng)用場景圖：自研國產(chǎn)測序儀發(fā)布年份（不含Sanger測序儀）9企業(yè)測序儀銷售裝機量優(yōu)勢應(yīng)用場景DNBSEQ-T20x2DNBSEQ-T10x4RSDNBSEQ-T7超高深度的基因組學、多組學和時空組學測序817大人群基因組測序高深度全基因組測序MGISEQ-2000全基因組、外顯子組、轉(zhuǎn)錄組測序等小型基因組測序、靶向測序、低深度全基因組測序6543210234華大智造3100MGISEQ-200靶向捕獲／多重靶向測序、小型基因組測序、16s宏基因組測序DNBSEQ-G99DNBSEQ-E25SURFSeq

5000FASTASeq300GenoLab

M病原快檢、小型基因組測序、靶向測序全基因組測序、基因組靶向測序、轉(zhuǎn)錄組測序、宏基因組測序、基因組甲基化測序等靶向測序、全基因組低深度測序生殖遺傳、傳染感染、遺傳疾病、腫瘤，WGS、WES、轉(zhuǎn)錄組、細菌／真菌基因組測序NIPT、CNV-seq、PGT-A病原快速檢測、感染精準診斷、公共衛(wèi)生與防疫、腫瘤融合基因檢測、胚胎植入前非整倍體檢測、遺傳病相關(guān)靶基因檢測、法醫(yī)鑒定、環(huán)境監(jiān)測與保護等12533211真邁生物齊碳科技200+2012

2015

2017

2019

2020

2021

2022

2023GenoCare1600QNome-3841國產(chǎn)高通量測序儀國產(chǎn)納米孔測序儀國產(chǎn)單分子熒光測序儀：動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫，申萬宏源研究資料QNome-3841hexQPursue-6k圖：獲得NMPA批準的測序儀分類病原快速檢測、感染精準診斷、公共衛(wèi)生與防疫、腫瘤靶標基因檢測、未透露25201510522胚胎植入前非整倍體檢測、遺傳病相關(guān)靶基因檢測、腫瘤轉(zhuǎn)錄組測序、法醫(yī)鑒定、微生物群研究、部分動植物基因組組裝、農(nóng)業(yè)育種、物種鑒定、生物多樣性保護等空間組學、NIPT、PGT-A、mNGS、腫瘤伴隨診斷等傳染病防控、生殖缺陷防控、癌癥研究與診斷、結(jié)構(gòu)變異研究、串聯(lián)重復區(qū)域分析、單基因病研究靶向重測序、小型基因組測序、甲基化測序CNV-seq、tNGS、mNGS、cfDNA監(jiān)測，遺傳病和腫瘤早篩病原微生物、生殖健康、腫瘤伴隨診斷等NIPT、宏基因組、腫瘤液體活檢、遺傳病篩查等QPursue-6khex5賽陸醫(yī)療安序源SalusPro未透露未透露3310000AXP100-RS今是科技銘毅智造G-seq500未透露未透露UniSeq2000賽納生物芯像生物中科紫鑫S100StarSeq

100BIGIS未透露未透露未透露國產(chǎn)品牌進口品牌中小型實驗室資料：動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫，申萬宏源研究

證券研究報告資料：動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫，申萬宏源研究。注：裝機量數(shù)據(jù)截止2023/12/31263.4

基因編輯技術(shù)快速發(fā)展，后發(fā)者有追趕機會?

基因編輯技術(shù)快速發(fā)展，工具創(chuàng)新和升級是行業(yè)主旋律，后發(fā)者有追趕機會?

CRISPR

cas9是目前主流技術(shù)，中國企業(yè)從技術(shù)優(yōu)化和衍生技術(shù)探索入手，推進源頭性創(chuàng)新?從全球CRISPR

cas技術(shù)相關(guān)的專利分布看，主要發(fā)明團隊（諾獎團隊和張鋒團隊）所在院校及其創(chuàng)立公司同時是技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用研發(fā)的主力，中國基本處在技術(shù)外圍，存在底層專利授權(quán)帶來的不確定性風險。?相比CRISPR

Cas9，CRISPR

Cas12和CRISPR

Cas13尚有廣闊的專利布局空間，是國內(nèi)研發(fā)投入的主要方向。代表性企業(yè)如輝大基因，2022年1月自主開發(fā)的CRISPR

Cas13系統(tǒng)的底層專利正式獲美國專利局授予專利，成為我國首個自主研發(fā)的、在美國獲得專利授權(quán)的CRISPRCas13基因編輯工具，打破國外專利壟斷。圖：全球CRISPR

cas技術(shù)TOP20申請人及申請數(shù)量（件）表：CRISPR

系統(tǒng)30002500200015001000500CRISPRCas9CRISPRCas12CRISPRCas13示例大小~1000-1350aaDNA~400-1300aaDNA~700-1300aa靶向分子RNA無旁切效應(yīng)有旁切效應(yīng)有旁切效應(yīng)特征應(yīng)用0無二級序列限制無二級序列限制有二級序列限制基因編輯核苷酸刪除基因編輯核苷酸刪除RNA敲低核苷酸刪除申請數(shù)量（件）專利申請數(shù)量（件）資料：智慧芽專利數(shù)據(jù)庫，申萬宏源研究。注：數(shù)據(jù)截止2024/06/28約77900約328約507注：張鋒團隊所在的布羅德研究所（第2）隸屬于哈佛大學（第1）和麻省理工大學（第3），張鋒是愛迪塔斯（第17）創(chuàng)辦人；諾獎團隊所在院校之一是加州大學（第4）

證券研究報告資料：輝大基因網(wǎng)站、智慧芽專利數(shù)據(jù)庫，申萬宏源研究。注：數(shù)據(jù)截止2024/06/28273.4

基因編輯技術(shù)快速發(fā)展，后發(fā)者有追趕機會?

單堿基編輯（BE）、先導編輯（PE）等新興技術(shù)涌現(xiàn)、深化，市場競爭格局未定?好的基因編輯系統(tǒng)有三點要求：高編輯效率，低脫靶率，越小越好?

CRISPR系統(tǒng)展現(xiàn)巨大應(yīng)用潛力，但存在同源重組效率不高、容易出現(xiàn)非同源重組產(chǎn)生不可預知的突變類型等問題。BE技術(shù)由劉如謙(David

Liu)等人開發(fā)，能夠在基因組DNA中直接產(chǎn)生所需的點突變而不產(chǎn)生任何雙鏈斷裂（DSB），但是脫靶編輯的問題限制了這類方法的應(yīng)用；PE技術(shù)同樣由劉如謙團隊開發(fā)，與其他CRISPR-Cas衍生的基因組編輯工具相比性，先導編輯器具有編輯范圍更廣、脫靶效應(yīng)更低等優(yōu)點，但目前PE系統(tǒng)還存在遞送難度高、對編輯位點的序列限制等技術(shù)難題。?基因編輯技術(shù)持續(xù)迭代過程中，新興企業(yè)仍有追趕和彎道超車機會，國內(nèi)已出現(xiàn)具備原始創(chuàng)新能力的企業(yè)，包括貝斯生物、微光基因、正序生物等。表：貝斯生物、微光基因、正序生物公司情況公司核心技術(shù)研發(fā)管線或BD合作開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)、全球具備FTO（可自由實施）的堿基編

多個First

inClass通用型細胞治療產(chǎn)品，適應(yīng)癥貝斯生物輯系統(tǒng)，在高效編輯基因的同時確?！傲忝摪小?。此外，還開發(fā)出包括肺癌、肝癌、腦膠質(zhì)瘤等多種實體腫瘤，以高效的先導編輯技術(shù)ePE及血液腫瘤中的未被滿足的治療需求擁有不受專利限制的新型Cas蛋白和脫氨酶、創(chuàng)新表觀遺傳編輯系統(tǒng)、VLP遞送系統(tǒng)、堿基編輯器完整底層知識產(chǎn)權(quán)，可自由對外合作及授權(quán)與多家細胞治療、模式生物、體內(nèi)基因編輯企業(yè)進行產(chǎn)品/技術(shù)合作微光基因開發(fā)出5大系列的堿基編輯系統(tǒng)，包括

eBE、dCpf1-BE、hA3A-BE、BEACON

以及

tBE，其中eBE于2020年12月獲得中國專利授權(quán)；tBE于2022年7月獲得美國專利授權(quán)針對遺傳疾病、腫瘤、代謝疾病、感染性疾病等布局7條管線正序生物資料：各公司官網(wǎng)，申萬宏源研究

證券研究報告283.5

DNA合成化學法占主導，國內(nèi)企業(yè)借新技術(shù)突圍?

DNA合成技術(shù)方向明確，三代生物法尚處技術(shù)驗證期?DNA合成原理分化學法、生物法?；瘜W法自1955年出現(xiàn)，期間經(jīng)歷多次改進，成為主流成熟方法。DNA合成關(guān)鍵基礎(chǔ)指標是合成長度、產(chǎn)量、錯誤率，化學合成法受化學反應(yīng)效率限制，單步效率限制合成長度約200nt，生物酶法DNA

合成通常只需要2個反應(yīng)步驟，理論效率更高，成本更低?，F(xiàn)階段對酶的設(shè)計改造存在技術(shù)瓶頸，酶法DNA合成仍在概念驗證階段。據(jù)不完全統(tǒng)計，國外共6家酶法DNA合成技術(shù)企業(yè)。?中合基金是國內(nèi)首家酶法DNA合成技術(shù)公司，核心技術(shù)承接于中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所，現(xiàn)已成功研制探針合成儀、基因拼接儀，擁有十項核心知識產(chǎn)權(quán)。已完成天使輪及Pre-A輪融資，累計獲得近億元投資。圖：DNA合成技術(shù)發(fā)展歷程

證券研究報告資料：江湘兒等《DNA合成技術(shù)與儀器研發(fā)進展概述》，申萬宏源研究293.5

DNA合成化學法占主導，國內(nèi)企業(yè)借新技術(shù)突圍?

二代芯片合成是目前DNA合成最優(yōu)方案，國外廠商僅提供技術(shù)服務(wù)，國內(nèi)企業(yè)布局新技術(shù)以謀求突圍?一代合成儀適應(yīng)小規(guī)模的科研場景，但受限于合成長度和通量，不具備產(chǎn)業(yè)化合成基礎(chǔ)。國內(nèi)多個廠商具備一代合成儀生產(chǎn)能力，包括上海儀鉑、江蘇領(lǐng)坤、北京擎科、北京鼎國昌盛生物、聯(lián)川生物等公司。?二代芯片合成儀具備高通量并行合成能力，相比一代技術(shù)，能夠應(yīng)對更復雜、規(guī)模更大的DNA合成需求。國外二代技術(shù)積累遠早于國內(nèi)，目前商業(yè)模式僅提供技術(shù)服務(wù)。國內(nèi)，華大基因率先打破國外技術(shù)壟斷，基于新技術(shù)路徑“基于分選的高通量并行合成原理”打造自主知識產(chǎn)權(quán)高通量合成儀，合成儀在關(guān)鍵性能指標如錯誤率、合成載量方面達到國際領(lǐng)先水平。迪贏生物開發(fā)出擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的3D噴墨打印超高通量原位DNA合成平臺；芯宿醫(yī)療利用硅芯片與微流控開發(fā)新一代DNA合成技術(shù)；聯(lián)川生物已成功研制基于光生酸原理的高通量微流控原位合成儀。表：國內(nèi)外DNA合成儀代表性公司GE、ABI、上海儀

LCSciences、Evoneti、芯宿醫(yī)療國內(nèi)外代表性公司CustomArray

Twist、迪贏生物華大基因鉑等聯(lián)川生物基于分選的高通量并行合成技術(shù)路徑技術(shù)類型柱式合成光化學電化學噴墨打印主要技術(shù)集成電路控制新興技術(shù)主要技術(shù)主要技術(shù)主要技術(shù)新興技術(shù)資料：江湘兒等《DNA合成技術(shù)與儀器研發(fā)進展概述》、聯(lián)川生物招股說明書，申萬宏源研究

證券研究報告303.6

“三大譜”是重點，高端化步伐有望加快?

“三大譜”是分析儀器的重點領(lǐng)域?質(zhì)譜、光譜、色譜儀是主要的分析儀器產(chǎn)品，長期高度依賴進口，2023年進口規(guī)模分別為133、58、43億元，合計約234億元，占采購國外科學儀器設(shè)備的比例超50%（進口總金額在400億以上）。?

國產(chǎn)品牌在中端市場突圍，高端產(chǎn)品技術(shù)仍在追趕?近年國產(chǎn)分析儀器保持快速崛起態(tài)勢，在中端市場穩(wěn)步擴大份額。國內(nèi)優(yōu)質(zhì)儀器企業(yè)如聚光科技、禾信儀器、海能技術(shù)等研發(fā)的產(chǎn)品性能可對標國際先進同類產(chǎn)品。?高端分析儀器國產(chǎn)化進程相對緩慢：一是關(guān)鍵部件如CPU、光電倍增管、各種探測器和傳感器等依賴進口，配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對落后；二是科研、醫(yī)療等領(lǐng)域研發(fā)試驗的容錯率低，傾向于使用進口儀器；三是國外產(chǎn)品掌握先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)產(chǎn)品缺乏有效的技術(shù)驗證和綜合評價，難以獲得市場認可。?

國內(nèi)企業(yè)具備本土化服務(wù)（高效及時的售前中后服務(wù)）、產(chǎn)品性價比優(yōu)勢（售價約為同類進口的60%~70%），在配套產(chǎn)業(yè)能力提升和政策大力扶持之下，高端化步伐有望加快表：網(wǎng)絡(luò)管理平臺國產(chǎn)儀器推廣產(chǎn)品儀器名稱質(zhì)譜儀國內(nèi)廠商及產(chǎn)品譜育科技（液相色譜/氣相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用分析儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀）、禾信儀器（全自動微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)）、安圖生物（全自動微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)）、上海舜宇恒平（過程氣體質(zhì)譜分析儀）、福立儀器（單四級桿型氣質(zhì)聯(lián)用儀）、衡昇儀器（iQuadICP-MS）譜育科技（近紅外光譜分析儀）、海能技術(shù)（全自動凱氏定氮儀）、海光公司（直接進樣測汞儀、原子熒光光度計）、皖儀儀器（原子吸收光譜儀）、北分瑞利（傅立葉變換紅外光譜儀、原子吸收分光光度計）、北京卓立漢光（激光共聚焦顯微拉曼光譜儀）等光譜儀色譜儀海能技術(shù)（高效液相色譜儀）、皖儀儀器（多功能離子色譜儀、超高效液相色譜儀）、福立儀器（高效液相色譜儀、氣相色譜儀）、青島盛瀚（離子色譜儀）、北分瑞利（氣相色譜儀）

證券研究報告

資料：重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺網(wǎng)站，申萬宏源研究313.7

生產(chǎn)型設(shè)備需求量大，對廠商綜合實力高要求?

實驗室樣品前處理、常用設(shè)備的國產(chǎn)化率高，高端生物儀器仍依賴進口?樣品前處理技術(shù)的國產(chǎn)化發(fā)展迅速，整體國產(chǎn)化率在50%上下；常用設(shè)備如純水器、離心機、微波消解儀、超低溫冰箱的國產(chǎn)化率在48.4%~68.0%之間。因生命科學實驗過程復雜、步驟繁多，需要多種儀器協(xié)調(diào)工作，而國內(nèi)儀器廠商普遍專精一至幾個單品，具備一站式解決方案能力、產(chǎn)品組合性強的廠商更容易擴大市場份額。?根據(jù)第一財經(jīng)報道，2016-2019年間采購的200萬元以上的生物類科學儀器中，生物分子學、細胞分析、生物組織相關(guān)儀器設(shè)備的國產(chǎn)設(shè)備比例分別僅為3.80%、8.57%、0.99%。?

生產(chǎn)型設(shè)備需求量大，國產(chǎn)廠商通常從定制切入，具備技術(shù)積淀與客戶資源優(yōu)勢的廠商將受益

進程?生物制品生產(chǎn)過程中，設(shè)備和耗材性能對成品質(zhì)量影響很大，客戶不輕易更換供應(yīng)商。對于新進入的設(shè)備廠商，需要對生命科學研究及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用場景、工作流程、業(yè)務(wù)需求有深刻的理解和經(jīng)驗積累，才能設(shè)計開發(fā)出符合客戶需求的產(chǎn)品，新設(shè)備從試樣到批量生產(chǎn)至少需要2-3年時間。技術(shù)水平、行業(yè)經(jīng)驗、客戶積累等是國產(chǎn)品牌做大工業(yè)市場的關(guān)鍵。表：北交所生命科學儀器相關(guān)公司2021-2023

2021-2023年年毛利率

平均研發(fā)費率證券代碼證券名稱海能技術(shù)主要產(chǎn)品有機元素分析系列、樣品前處理系列、電化學系列、物理光學系列、氣相離子遷移譜系列、光譜系列、色譜系列、藥品檢驗系列、洗瓶機系列430476.BJ68.1%15.2%430685.BJ835892.BJ836504.BJ新芝生物中科美菱博迅生物超聲波破碎儀器、冷凍干燥設(shè)備、分子生物學儀器、實驗室潔凈設(shè)備、工業(yè)防垢除垢設(shè)備等低溫存儲設(shè)備、實驗室操作設(shè)備、定制化冷鏈工程類65.3%37.6%39.8%8.5%7.4%5.2%滅菌器、培養(yǎng)箱、植物培養(yǎng)箱、試驗箱/試驗室、搖床/振蕩器、凈化安全設(shè)備、干燥箱

證券研究報告

資料：Wind，申萬宏源研究32主要內(nèi)容1.

合成生物學：產(chǎn)業(yè)級別的投資機會2.

中國市場：三重關(guān)鍵&有利因素，共推產(chǎn)業(yè)從1至N迸發(fā)3.

上游：專業(yè)性強，把握技術(shù)創(chuàng)新周期和機遇4.

下游：產(chǎn)業(yè)化初期，醫(yī)藥、消費、能源領(lǐng)域進度領(lǐng)先5.

相關(guān)標的及風險提示334.1

生物醫(yī)藥：原料藥生產(chǎn)高效節(jié)能，創(chuàng)新藥部分商業(yè)化?

原料藥和醫(yī)藥中間體??????工藝變化：植物提取、化學法、發(fā)酵法

→

酶法工藝、細胞工廠用途：生產(chǎn)成本降低、環(huán)境友好

/合成結(jié)構(gòu)更復雜的高活性分子化學法

VS

酶法：多部合成

→

一步合成；有機相反應(yīng)

→

水相反應(yīng)；低溫合成

→

近常溫合成發(fā)酵法

VS

細胞工廠：工程化設(shè)計升級版挑戰(zhàn)：結(jié)構(gòu)復雜，合成步數(shù)多，多手性中心，易形成有毒性的副產(chǎn)物等代表企業(yè)：川寧生物、弈柯萊生物圖：全球原料藥市場規(guī)模（單位：億美元）圖：全球中間體市場規(guī)模（單位：億美元）4,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,00050060050040030020010005473845336214702023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

20332023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

證券研究報告資料：優(yōu)先研究（Precedence

Research），申萬宏源研究344.1

生物醫(yī)藥：原料藥生產(chǎn)高效節(jié)能，創(chuàng)新藥部分商業(yè)化?

創(chuàng)新藥及創(chuàng)新療法?細胞和基因治療：人體自體細胞改造、基因治療及基因編輯?

現(xiàn)狀：已進入商業(yè)化起步階段；截至2023年11月，近40種細胞基因治療藥物獲批上市，覆蓋多種罕見病及癌適應(yīng)癥?

用途：??療法改良：可控細胞療法設(shè)計、異體細胞療法開發(fā)、衣殼蛋白工程化改造等生產(chǎn)優(yōu)化：Ginkgo

Bioworks曾為Moderna提供mRNA疫苗關(guān)鍵原料的生產(chǎn)優(yōu)化服務(wù)?

展望：所能覆蓋的疾病譜不再局限于罕見病，有望徹底治愈腫瘤、自身免疫及多種慢性疾病?細菌工程化改造、人工病毒/噬菌體?

現(xiàn)狀：仍處概念驗證階段，部分領(lǐng)先管線已進入臨床?

作用：可直接殺傷問題細胞或遞送治療疾病基因，在體內(nèi)形成“藥物工廠”?

優(yōu)勢：可覆蓋疾病譜廣，制備簡單、高效、成本低?

玩家&案例：?

中國和度生物CBT-102已于2024年1月完成IIT臨床研究?

美國AdaptivePhageTherapeutics治療糖尿病足骨髓炎的產(chǎn)品APT.UTI.001進入臨床Ⅱ期?挑戰(zhàn)：?

技術(shù)：元件庫缺乏、基因線路與底盤細胞適配問題、基因編輯效率和安全性問題?

商業(yè)：普遍造價高昂，急需降本以擴大可及性

證券研究報告354.2

農(nóng)業(yè)：減排、防害兩大路徑，仍面臨四大挑戰(zhàn)?

必要性：減排??根據(jù)BCG研究，農(nóng)業(yè)排放占全球人類活動溫室氣體排放總量的17%來自農(nóng)業(yè)體系的溫室氣體排放往往會造成更高的溫室效應(yīng)，主要原因在于農(nóng)業(yè)排放中的甲烷及氮氧化物占比較高?中國是農(nóng)業(yè)排放的大國，農(nóng)業(yè)減排道路任重道遠?

研究方向：減少肥料使用、減少碳排放、強化病害防控、提高生長效率?

挑戰(zhàn)：?市場：“轉(zhuǎn)基因作物”部分消費者認可不足，存在反對聲浪，大部分地區(qū)育種難以集約化推廣?監(jiān)管：在以中國為代表的地區(qū)，肥料、農(nóng)藥等生物制劑因存在生態(tài)風險等因素，審批時間較長，甚至可達十年??資金：除部分成熟市場外，大型農(nóng)業(yè)公司較少，行業(yè)發(fā)展缺乏有力投資技術(shù)：植物天然性狀改造仍存在“卡”，以植物的自身固氮為例，存在固氮酶存于葉片細胞中氮氣接觸不足等問題?

玩家：??國際：AgBiome、Marrone

Bio

Innovations、Pivot

Bio國內(nèi)：慕恩生物、綠氮生物

證券研究報告364.2

農(nóng)業(yè)：減排、防害兩大路徑，仍面臨四大挑戰(zhàn)表：合成生物學在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用方法機制實際應(yīng)用代表公司及團隊已商業(yè)化未商業(yè)化??抗蟲抗藥作物改造提高果實質(zhì)量改造??李家洋院士團隊設(shè)計育種??野生植物馴化拜耳公司（德國）?????Cibus（美國）???打造植物自身固氮作物聯(lián)合固氮微生物群落構(gòu)建PivotBio（美國）減少農(nóng)業(yè)合成肥使用作物共生固氮DowAgroSciences（美國）馬克斯·普朗克植物育種研究所（德國）ConcentricAgriculture（加拿大）?????澳洲國立大學Maria

Ermakova研究團隊（澳大利亞）中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心張鵬研究團隊華南農(nóng)業(yè)大學彭新湘教授團隊???促進羧化反應(yīng)最小化光呼吸作用損失提高水分及光能利用提高植物生長及農(nóng)業(yè)產(chǎn)量Gain4Crops（歐盟資助的項目）英國格拉斯哥大學-浙江大學合作團隊?????GreenLightBiosciences（美國）RenaissanceBioScience（加拿大）??RNA干擾開發(fā)微生物源殺蟲劑?植物合成昆蟲信息素及植物源農(nóng)藥抗蟲害中國科學院青島生物能源與過程研究所研究團隊中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心王成樹研究組及辛秀芳研究組AgBiome（美國）??綠色細胞工廠作物關(guān)鍵酶及代謝途徑改造???上海交通大學生命科學技術(shù)學院倪俊教授團隊馬克斯·普朗克分子植物生理學研究所Ralph

Bock團隊（德國）萊斯大學研究團隊（美國）光自養(yǎng)生物作為生產(chǎn)平臺?構(gòu)建生物混合系統(tǒng)

證券研究報告資料：《2024中國合成生物學產(chǎn)業(yè)白皮書》，申萬宏源研究374.3

食品：功能性/零卡具前景，替代蛋白契合大食物觀?

食品添加劑：???底層選品邏輯：市場空間廣闊維度、快速上量法規(guī)層面：我國審批和監(jiān)管仍嚴格，但壁壘逐步被打破，產(chǎn)品正逐步走向合規(guī)化潛力投資熱點：?

功能性食品添加劑：隨著越來越多的功能性成份的代謝途徑被開啟，合成生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于類胡蘿卜素、甲萘醌-7