行業主要上市公司：華大智造(688114.SH);凱賽生物(688065.SH);華熙生物(688363.SH);華恒生物(688639.SH)等

本文核心數據：中國合成生物學行業規模;中國合成生物學行業國撥經費情況

行業概況

1、 定義

合成生物學主要指使用已有的或改造過的基因模塊通過工程學手段拼裝、搭建一個自然界中根本沒有的生命體系。因此，合成生物學是一門以工程學思想為指導、多學科結合的新興領域，通過一系列重新設計與技術改造生物體或細胞以使其具有新的能力，在此過程中設計與構建一系列新的標準化的生物元件、組件與系統，以實現理想的生物制造能力。

合成生物學傳統上分為兩類，自上而下(top down)的合成生物學和自下而上(bottom up)的合成生物學。自上而下(top down)的合成生物學包括利用代謝和基因工程技術賦予活細胞新的功能。自下而上(bottom up)的合成生物學利用非天然的生物組分在體外創造新的生物系統，從而構建一個完全人工的細胞。

2、 產業鏈剖析：下游應用廣泛

合成生物學的核心內容是生物元件、基因線路、基因組工程及代謝工程。生物技術的進步推動著合成生物學快速發展，顛覆性使能技術是支撐合成生物學發展的關鍵，基因測序、基因編輯、基因合成、細胞設計、高通量篩選等技術的發展對合成生物學的發展有著重要的支撐和推動作用，基因測序、DNA合成以及基因組編輯技術都是其核心使能技術。除此之外，合成生物上游還包括葡萄糖、甘油和甲烷及其衍生物等原材料。

合成生物學中游包括平臺搭建和產品制造，平臺型企業主要負責原料選擇和底盤細胞選擇及優化，產品制造企業則在各種平臺基礎上生產具體的產品。值得一提的是，目前大多數合成生物學企業均完成了產業鏈的延伸，兼具平臺搭建和產品制造能力。

合成生物學下游應用廣泛，目前比較成熟的應用領域包括醫療健康、工業化學品、農業、食品和能源，隨著合成生物學技術的不斷進步，未來其下游應用領域有望進一步擴展。

目前，我國合成生物學上游基礎技術企業包括華大智造、金斯瑞生物科技、新格元生物科技、擎科生物等，中國平臺搭建及產品制造企業眾多，代表性企業包括藍晶微生物、凱賽生物、華恒生物、欣貝萊生物、華熙生物、酶賽生物、弈柯萊生物。

行業發展歷程：行業研究成果已逐步應用到下游領域

1990年，“人類基因組計劃”在美國首先啟動，中國在1999年加入該項計劃，并承擔相關工作，自2003年該計劃宣布完成。20世紀90年代末，中國成立了遺傳所人類基因組中心、北京華大基因研究中心等相關機構。進入21世紀，華大基因作為國內基因研究領域的頭部企業，組織了一系列研究活動，推動中國在基因研究領域的發展，2005年，華大基因牽頭中華協作組，承擔的10%國際人類基因組單體型圖計劃(HapMap)在《Nature》發表。2008年，中國第一個合成生物學重點實驗室——中國科學院合成生物學重點實驗室成立，標志著中國合成生物學正式起步。2014年-2021年，基因測序快速發展，為合成生物學奠定了技術基礎，2019年以來深圳合成生物學創新研究院、國家合成生物技術創新中心相繼成立，中國合成生物學行業進入新階段。2022年后，合成生物學的研究成果已逐步應用到下游領域;另一方面，隨著人工智能、大數據等新興信息技術持續向下游行業滲透，合成生物學的研究范式亦有所改變，當前，由AI賦能的數字合成生物學將會是未來發展的重要方向之一。

行業政策背景：全面支持合成生物學多領域研究

2018年以來，工信部、科技部、農業農村部等多部門都陸續印發了支持、規范合成生物學及相關行業的發展政策，內容涉及利用合成生物學加強基因測序技術研究、設立專項計劃重點支持合成生物學研究等。

行業發展現狀

1、 2022年市場規模達到9.37億美元

根據Research and Markets的數據，2022年中國合成生物學市場規模約9.37億美元，結合當前行業發展的整體趨勢，初步估計，2023年中國合成生物學市場規模約為12億美元。

2、 細分領域較多

近年來，合成生物制造發展迅速，并相繼在各個領域取得了令人矚目的重大成果，這些進展的取得離不開合成生物關鍵科學問題的深入研究與突破。預計未來十年，石油化工、煤化工產品的35%可被生物制造產品替代，成為可再生產品，對能源、材料、化工等領域產生廣泛影響;包括牛奶、食糖、油脂、天然產物等農業產品一旦實現工業生物制造將產生巨大的顛覆性影響，其全球經濟規模也十分可觀，可以達到數十萬億美元。目前，通過合成生物制造，已經成功實現了一批大宗發酵產品、可再生化學與聚合材料、精細與醫藥化學品、天然產物、未來農產品等重大產品的生物制造，一氧化碳、甲醇以及二氧化碳等一碳原料利用方面也不斷取得進展。

3、 國撥經費呈下降趨勢

中國科技部自2018年以來設立了“合成生物學”重點專項，并安排專項資金支持該領域的研究活動。截至2022年底，國撥經費總額達到21.67億元，經費呈現逐年遞減的趨勢。對于青年科學家項目，數量有擴大的趨勢。

4、 產品型企業占行業內比重較大

合成生物學產業可以劃分為上、中、下游三個部分，分別代表工具型、平臺型和產品型三個類別，對應三種商業模式。分別是以銷售工具、試劑、材料產品為主的工具型模式;以協助研究開發，提供技術服務的平臺型模式;以生產銷售合成生物學產品的產品型模式。

針對不同商業模式，梳理代表性企業如下，其中華大智造是工具型企業的領軍企業，主要提供高通量基因測序儀產品;產品型企業類型較多，目前上市企業包括凱賽生物、華恒生物等，部分企業也已經遞交上市申報書。

行業競爭格局

1、 區域競爭：東部沿海地區規模較大

當前，我國合成生物學產業鏈在浙江、江蘇、廣東、上海、北京等省市具有較為完善的產業鏈發展，而新疆、山東以及安徽等省份則存在涌現了部分代表性企業，但總體而言，我國合成生物學產業鏈僅在我國東部沿海地帶形成了較大的規模。

2、 企業競爭：代表性企業未上市比例較大

從中國合成生物學重點企業布局來看，目前企業的業務類型包括合成生物學研究成果生產、合成生物學研究服務、合成生物學相關配套產品(如基因測序儀)的生產;從營收規模來看，目前行業整體的營收規模較小，上市企業營收在數億至數十億人民幣規模，更多企業未上市;從營收增速來看，行業發展較為迅猛，上市企業營收增速多為兩位數以上增長;從研發強度來看，不同企業差距較大，最高為華大智造15.28%，最低為川寧生物1.32%。

行業發展前景及趨勢預測

1、 細分應用領域全面發展

當前，國家層面上持續鼓勵合成生物學的發展，由于行業下游應用市場發展潛力較大，因此資本對合成生物學領域的關注度極高，未來行業競爭者數量將增多，作為技術驅動型行業，合成生物學領域的競爭將是技術的競爭。技術應用趨勢上，人工智能與學科研究的深度融合將全面賦能合成生物學領域。除此之外，合成生物學在醫藥、化工、農業、食品等傳統領域，以及其他消費品、能源等新興領域發展實現全面發展。

2、2029年中國合成生物學市場將達到40億美元

當前，我國合成生物學行業正處于高速發展的階段，在全球市場持續擴張的情況下，中國亦成為發展潛力最大的市場之一。初步預計未來將以23%的增長率增長，結合當前中國合成生物學領域的市場規模，預計2029年中國合成生物學市場將達到40億美元。

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國合成生物學行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告告》。

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