合成生物「第一股」凯赛生物

国内合成生物领域的公司凯赛生物（688065．SH），为该领域第一家申报科创板的企业。2021年1月15日，凯赛生物称，公司“年产4万吨生物法癸二酸项目”已经启动，预计2022年试车生产。正在调试过程的“乌苏生物基聚酰胺生产线”将于今年中期之前开始量产，产品应用领域包括纺丝、工程材料、复合材料等领域。此外，公司也正在积极研究设计构建可降解材料。

凯赛生物成立于2000年，是一家全球领先的利用生物制造规模化生产新型材料的公司。凯赛生物目前已经在长链二元酸、生物基聚酰胺等多个产品上实现商业化生产，公司的主要客户包括杜邦、艾曼斯、赢创、诺和诺德等全球著名化工、医药企业，生产的生物法长链二元酸系列产品在全球市场处于主导地位。

凯赛生物的主要创新点为现代基因工程编辑手段（如CRISPR／Cas9等）用于工业微生物代谢途径改造。随着基因技术的发展，通过基因编辑定向改变微生物的基因，使其能够生产特定的化学品，提高化学品的生产效率是生物法竞争力提升的根本。

凯赛生物已经通过基因编辑的手段解决了关键新材料生物合成的技术瓶颈，并且实现了新材料的大规模产业化。新材料代表着材料产业的最前沿科技，更是未来制造行业的发展方向。 “生物制造法”就是以生物质为原材料或运用生物方法，进行大规模物质加工与转化，为社会发展提供工业商品（如新材料产品），生产过程绿色、条件温和且具备经济性的一种制造方法。 凯赛生物对发酵菌种在基因工程层面进行改造，获取了具有产业化价值的用于生物法长链二元酸系列产品和生物基戊二胺产品生物转化的高效菌种。 2003年，凯赛生物用生物制造法开发出第一个产品二元酸。当时，杜邦是全球二元酸市场的主导者，有2万吨的产能。基于生物制造法的优势，凯赛生物的二元酸不仅质量可靠，而且一上市售价就比杜邦的产品便宜了三分之一。凯赛生物法产业化成功后不久，杜邦就将其经营二元酸业务的子公司英威达售卖给了科氏集团，迫使全球巨头杜邦完全放弃了二元酸业务。 利用合成生物学手段，开发微生物代谢途径和构建高效工程菌——该项核心技术体现的是凯赛生物对菌种的改造能力，公司对生物体基因组特定目标基因进行改造和修饰，以达到改造微生物代谢途径的目的，能够构建高效的工程菌，直接影响产品发酵转化成本。 生物法制造可以利用基因编辑技术，直接从源头上解决环保等问题。“比如在废水排放问题上，凯赛生物不是单纯开发或采用一个污水处理技术，而是通过基因编辑技术，直接减少生产过程中的污染排放。”刘修才说。 陆续尝试开发各种功能性生物材料，比如耐高温轻量化材料、汽车气囊、高铁减震垫板、跑道用塑胶、特殊功能性训练服装、高端箱包奢侈品等。 目前，凯赛生物已经用生物法做出来了尼龙510，并已经在手机支架、服装和食品包装膜上成功应用。 然而，如今限制生物材料行业发展的原因还很多：首先是转化效率和纯化技术仍面临挑战。此外，新型应用类生物材料目前还未成为主流；在材料聚合、生物发酵等方面，新材料进入市场仍受到很多阻力，除了性能开发外，使用端产生的阻力同样需要引起重视。

千亿蓝海生物基产业 

环保与可持续发展，是当下及未来数十年少有的全球统一诉求。 在化石资源日益枯竭、CO2过度排放等造成的全球气候、环境危机背景下，转向低碳循环经济已成为全球共识，而生物基产业是其中重要一环。相较于传统石化产品，生物基产品包括生物燃料、化学品及材料等因具有碳减排、可再生、促发展等优势。以塑料为例，通过工程微生物改造可应用于生产PHA、PHB等多种材料。

据OECD预测，未来十年至少有20％的石化产品、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代，目前替代率不到5％，缺口近6000亿美元。生物基化学品及材料代表着千亿规模新蓝海。 我国生物基行业上市公司有卓越新能（688196．SH）、梅花生物（600873．SH）、凯赛生物（688065．SH）、金丹科技（300829．SZ）、金发科技（600143．SH）等；非上市公司主要有蓝晶微生物、恩和生物和华恒生物（已过会）等。 蓝晶微生物专注于合成生物技术研发和创新应用，主要针对生物功能分子和新型功能材料为客户提供定制化研发方案，包括完全可降解生物材料PHA、植物天然药用分子和新型体外诊断试剂。公司在过去四年间，成功整合了合成生物学、发酵工程、材料科学和数字与自动化技术四大要素，构成了自己独特的创新平台优势。 不久前，蓝晶微生物于2021年2月完成了来自高瓴创投与光速中国的近2亿元人民币的B 轮融资，据悉，此次融到的资金将被用于公司的自主研发管线，即生物材料 PHA 年产万吨级工厂的建设、数字原生（digital born）研发平台的搭建和后续产品管线的研发推进。 目前，蓝晶微生物正在积极筹建工厂，以实现规模经济目标，形成 PHA 的全产业链闭环。公司在消费品领域合作的对象中不乏欧莱雅与德国默克这样的个护巨头；在医疗健康领域，公司正在开发一种避免饮酒对肝脏损伤的 “解酒微生物”。 PHA材料可作为石化合成塑料的可持续替代品，有着广泛的应用场景。不过，受制于其较高的成本，PHA 一直未能实现大规模的商业化生产。

蓝晶微生物在整合多方面要素后所开发的 PHA 管线成功将 PHA的成本降低了一半。蓝晶微生物联合创始人李腾博士表示，“如果进一步扩大生产规模，PHA的成本还能够继续降低，逼近聚乙烯等目前常用塑料。” 高瓴资本联席首席投资官、高瓴创投生物医药与医疗器械负责人易诺青表示：“蓝晶微生物是全球第三、中国第一家显著降低PHA成本达到可规模化销售的公司。” 光速中国助理合伙人高健凯表示：“在商业应用领域，合成生物学市场预计到2025年将以近30％的CAGR高速增长。我们看好蓝晶团队出色的技术研发和应用能力，特别是其核心技术，在可降解塑料领域解决了多年来成本高、产量低、性能不稳定的难题，使得这一环保技术能取得突破性发展，无论对于商业应用还是绿色发展，都有着重大意义。” 华恒生物的科创板上市申请已于2020年6月10日获得受理。华恒生物以合成生物技术为核心，主要从事氨基酸及其衍生物产品研发、生产、销售的高新技术企业，主要产品包括丙氨酸系列产品、D－泛酸钙和α－熊果苷等，可应用于日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等众多领域。 2020年11月，合成生物技术平台恩和生物 Bota Biosciences，宣布完成由经纬中国领投，夏尔巴投资、BV百度风投等机构跟投的1500万美元A轮融资。 放眼全球，日本万字酱油公司也于2020年提到，未来将会使用微生物技术可用于调味料、饮料、医药品原料、豆奶、新材料等领域。 

参考文章：

1、 生辉SynBio《中国合成生物学初创新纪录诞生！蓝晶微生物完成近2亿元融资，清北团队本土创业优势已现？独家》，2021年2月

2、 《合成生物学在生物基塑料制造中的应用》，2020年11月3、 麦肯锡《The Bio Revolution： Innovations transforming economies， societies， and our lives》2020年6月