上海合成生物学创新中心：中国合成生物学产业白皮书2024（42页）.pdf

1、2024年4月上海合成生物学创新中心、波士顿咨询公司与B Capital联合研究中国合成生物学产业白皮书2024目录1.内容概览 12.合成生物学概况和发展前景 22.1 合成生物学定义、发展历史和布局意义 22.2 合成生物学产业链和底层技术 42.3 合成生物学子行业、企业分类 42.4 合成生物学市场规模 93.全球和中国合成生物学细分市场 113.1 上游：使能技术平台 113.2 中游：平台赋能型公司 123.3 下游：按产品类型划分 154.中外产业生态对标 324.1 国家和地方政策 324.2 产业集群、产业园 334.3 科研机构 344.4 资本投入 354.5 行业协会

2、37上海合成生物学创新中心波士顿咨询公司B Capital11.内容概览合成生物学是一项基于工程化理念的跨学科领域，结合多学科知识，为改造和创造人造生命体系提供了独特的视角。自21世纪初问世以来，合成生物学经历了DNA工程、生物分子工程、宿主工程、计算机技术等多个方向的技术突破，已经发展成为了一门高度体系化的学科。从广义的产业分类而言，合成生物学产业可被界定为以生物基材料替代化石基材料、以生物技术路线替代传统化工技术路线的科技产业。在双碳减排成为产业发展主旋律的当下，发展好合成生物学具备尤为重要的战略意义。全球合成生物学产业正处在高速发展期。合成生物学产业链环环相扣，上游企业聚焦于使能技术开发

3、，中游企业提供赋能型技术平台，下游企业则为各垂直行业带来创新产品。本报告根据需求量和单位价值两个维度将终端产品归为三大类：第一类为市场需求量少、单位价值高的产品（例如创新药），第二类为市场需求量中、单位价值中的产品（例如农业、食品相关产品、精细化学品），第三类为市场需求量大、单位价值低的产品（例如大宗化学品、生物能源）。基于对国际及国内行业洞察，本报告对终端产品在各个垂直领域的应用进行分类研究，总结了合成生物学在生物医药、农业、食品与营养、消费个护、高性能材料、大宗化学品、生物能源等方向的应用，并对各细分行业的发展前景进行评估。合成生物学的发展将切实地改变人们生产生活的方方面面。生活中，人们可

4、享有更加美味人道的食物、功效新颖的个人护理用品、更加安全有效的医疗服务。生产中，各企业可获取更加经济环保的原材料、更加可持续的能源，并以更低的成本、更好的产品来颠覆全球供给格局。相对于发达市场，中国合成生物学产业虽然起步较晚，但发展势头强劲。近年来，政策对于合成生物学产业的支持力度不断加大。各主要省份均在加紧布局合成生物学产业集群，科研院所的发展也呈现出多点开花的态势。科技与产业的结合吸引了大量国际及国内资本对于本赛道的关注，而资本的注入正不断加速技术从实验室走向市场的进程。合成生物学产业的发展不仅是行业风口，更是中国产业实现跨越式升级的契机。在上海合成生物学创新中心的支持下，BCG与B Ca

5、pital联合推出本报告，旨在总结合成生物学产业发展的趋势，并为相关领域的研究和实践提供有益的思考。中国合成生物学产业白皮书2024 上海合成生物学创新中心波士顿咨询公司B Capital2中国合成生物学产业白皮书20242.合成生物学概况和发展前景2.1 合成生物学定义、发展历史和布局意义合成生物学是一门基于工程化的设计理念，结合生物学、化学、医学、农学、工程学、计算机与数据科学等交叉学科技术，旨在改造或创造人造生命体系的新兴学科，在科技和产业创新两个层面均具备全面颠覆现有格局的潜力（参阅图1）。定义：采用工程化的设计理念，改造或创造超越自然功能的人造生命体系（狭义）或功能系统（广义）狭义两

6、大方向：Top-down：应用基因工程和代谢工程等技术，将全新功能引入活细胞等生命体；也包括在此基础上设计组装的生物非生物混合系统 “改造生命”Bottom-up：体外合成全新生命系统，如人工细胞等 “创造生命”广义边界拓展：任何对生命有机体关键要素的创新应用，如酶催化合成、无细胞合成、DNA存储等DBTL循环生物分子工程：生物元件设计和优化、基因线路设计等DNA工程：基因合成、基因（组）编辑等宿主工程：基因/转录/蛋白/代谢多组学品系特征分析、菌株改造计算机和数据科学：数据分析、基因回路设计、虚拟细胞建模、仿真测试等 两大角度：改变生产方式（new process）开发全新产品（new pr