合成生物学产业的两大特点：环保与性能

2021 年，合成生物学领域相继迎来收获期。

合成生物学独角兽Zymergen（NASDAQ: ZY）成功登陆纳斯达克，市值已超 45 亿美元，另一家明星公司 Ginkgo Bioworks（以下简称 “Ginkgo”）官宣通过 SPAC 合并上市，交易金额达到 175 亿美元。

复杂生物的制造能力拓展了生物应用的边界，也撬动着巨大的经济价值。据 “CB Insight 中国” 数据显示，合成生物学应用前景广阔，其市场潜力高达万亿美金。市场和投资人越来越多把注意力转向了合成生物学领域，巨头争相布局， 初创公司相继浮出水面。

（来源：CB Insights 中国）

为何资本和产业对合成生物学格外青睐？基于合成生物学技术生产的产品又有哪些优势呢？

一、环保可持续

21 世纪是一个可以利用和操纵 “生命脚本”（DNA）来制造材料的时代。例如，生物技术公司利用玉米、甘蔗甚至小麦等生物原料生产燃料、化学品等。

其中最为人熟知的是通过改造生物原料生产乙醇，现在乙醇被广泛用作汽车燃料。然而，制造乙醇或生物柴油工业程序并不复杂，只需用酵母发酵玉米等生物，并不涉及合成生物学技术。

真正值得关注的是具有前沿性的下一代产品，比如取之不尽的航空喷气燃料，或者可再生的柴油。不过，燃料只是其中的一部分，更令人惊喜的是利用合成生物学开发特种化学品（Speciality chemicals），特种化学品是塑料、香料、芳香剂和化妆品的重要组成部分，其单位价值是燃料的 5 到 10 倍。尽管如此，这些成分也只是合成生物学巨大潜力中的一小部分。

基于合成生物学的 “生物工业 “解决方案，比传统工业的方法更环保、更具有可持续性。石油是燃料和化学品最常见的原材料，而可再生生物基燃料和化学品具有更低的碳足迹。

碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起温室气体排放的集合。

例如，为了环保，政府提倡减少塑料袋的使用量，且加大对可再生化学原料的补贴。这时人们可以利用合成生物学技术，生产可再生的环保原材料，用于制造购物袋从而取代塑料袋。

图︱Ginkgo 和拜耳 Leaps 公司合作设计的植物微生物（来源：Ginkgo biowork）

二、产品性能更高

基于合成生物技术的生物基原料，可以使产品具备更高性能、更佳的使用效率，而且价格更低。

某些产品的原材料，不以石油和天然气为基础材料，而是需要特殊材料，那么这些产品的性价比和环保效果往往不那么令人满意。因为生产者常常为了寻找适合的原材料（木材），而破坏大量的巴西热带雨林；或者为了用角鲨烷生产天然的润肤剂，导致每年 50 万鲨鱼的死亡。

合成生物学可以帮助简化这些特殊产品的生产过程，减少不必要的生产步骤，用标准化生产使制造业更加统一，同时能提高产品性能，相应地降低成本结构，其对环境和生态的保护也有显著效果。

今天，通过复制已经存在的序列，产生 DNA 序列的古老模式已经被基因编辑、大数据和重新定位的发展所颠覆。合成生物学正在成倍地加速基因进化和改造。

与过去长达万年的农业文明不同的是，人们通过合成生物学，可以更有效地重新编程生命，生产出有用的新产品，以有益的方式采取新的生产形式和行动。

图︱合成生物学应用层代表公司（来源：CB Insights 中国）

简言之，与矿物燃料开采这种 “一锤子买卖” 不同，合成生物学提供了一种良性循环模式。工业生产者和投资者了解，从事或投资合成生物学意味着正在通过合成生物学技术，走一条可持续发展之路 —— 研究更有效的能源，减少废物排放和环境污染、保护环境和维持生态平衡。

如果把合成生物学比作一座壮丽的高楼，那么这座高楼能够保罗生活万象，涉及日常生活等方方面面化学工业、油类、细胞肉、皮革、微生物组、肿瘤学、皮肤病、传染病、医疗耗材、酶工程改造…… 等等。

可以说，合成生物学在医药、化学品、食品、材料、生物燃料、环境等领域的广阔应用前景。鉴于终端市场的多样性，可以通过合成生物学进行改进，所有这些参与者在 “琼楼玉宇” 都有一席之地和发展空间。

不论合成生物学具体的发展路径如何，可以预见的是，合成生物学产品的开发，必将在解决人口与健康、资源与环境、能源与材料重大难题的过程中发挥重要作用。