合成生物學產業的兩大特點：環保與性能

2021 年，合成生物學領域相繼迎來收穫期。

合成生物學獨角獸Zymergen（NASDAQ: ZY）成功登陸納斯達克，市值已超 45 億美元，另一家明星公司 Ginkgo Bioworks（以下簡稱 「Ginkgo」）官宣通過 SPAC 合併上市，交易金額達到 175 億美元。

複雜生物的製造能力拓展了生物應用的邊界，也撬動着巨大的經濟價值。據 「CB Insight 中國」 數據顯示，合成生物學應用前景廣闊，其市場潛力高達萬億美金。市場和投資人越來越多把注意力轉向了合成生物學領域，巨頭爭相布局， 初創公司相繼浮出水面。

（來源：CB Insights 中國）

為何資本和產業對合成生物學格外青睞？基於合成生物學技術生產的產品又有哪些優勢呢？

一、環保可持續

21 世紀是一個可以利用和操縱 「生命腳本」（DNA）來製造材料的時代。例如，生物技術公司利用玉米、甘蔗甚至小麥等生物原料生產燃料、化學品等。

其中最為人熟知的是通過改造生物原料生產乙醇，現在乙醇被廣泛用作汽車燃料。然而，製造乙醇或生物柴油工業程序並不複雜，只需用酵母發酵玉米等生物，並不涉及合成生物學技術。

真正值得關注的是具有前沿性的下一代產品，比如取之不盡的航空噴氣燃料，或者可再生的柴油。不過，燃料只是其中的一部分，更令人驚喜的是利用合成生物學開發特種化學品（Speciality chemicals），特種化學品是塑料、香料、芳香劑和化妝品的重要組成部分，其單位價值是燃料的 5 到 10 倍。儘管如此，這些成分也只是合成生物學巨大潛力中的一小部分。

基於合成生物學的 「生物工業 「解決方案，比傳統工業的方法更環保、更具有可持續性。石油是燃料和化學品最常見的原材料，而可再生生物基燃料和化學品具有更低的碳足跡。

碳足跡是指企業機構、活動、產品或個人通過交通運輸、食品生產和消費以及各類生產過程等引起溫室氣體排放的集合。

例如，為了環保，政府提倡減少塑料袋的使用量，且加大對可再生化學原料的補貼。這時人們可以利用合成生物學技術，生產可再生的環保原材料，用於製造購物袋從而取代塑料袋。

圖︱Ginkgo 和拜耳 Leaps 公司合作設計的植物微生物（來源：Ginkgo biowork）

二、產品性能更高

基於合成生物技術的生物基原料，可以使產品具備更高性能、更佳的使用效率，而且價格更低。

某些產品的原材料，不以石油和天然氣為基礎材料，而是需要特殊材料，那麼這些產品的性價比和環保效果往往不那麼令人滿意。因為生產者常常為了尋找適合的原材料（木材），而破壞大量的巴西熱帶雨林；或者為了用角鯊烷生產天然的潤膚劑，導致每年 50 萬鯊魚的死亡。

合成生物學可以幫助簡化這些特殊產品的生產過程，減少不必要的生產步驟，用標準化生產使製造業更加統一，同時能提高產品性能，相應地降低成本結構，其對環境和生態的保護也有顯著效果。

今天，通過複製已經存在的序列，產生 DNA 序列的古老模式已經被基因編輯、大數據和重新定位的發展所顛覆。合成生物學正在成倍地加速基因進化和改造。

與過去長達萬年的農業文明不同的是，人們通過合成生物學，可以更有效地重新編程生命，生產出有用的新產品，以有益的方式採取新的生產形式和行動。

圖︱合成生物學應用層代表公司（來源：CB Insights 中國）

簡言之，與礦物燃料開採這種 「一鎚子買賣」 不同，合成生物學提供了一種良性循環模式。工業生產者和投資者了解，從事或投資合成生物學意味着正在通過合成生物學技術，走一條可持續發展之路 —— 研究更有效的能源，減少廢物排放和環境污染、保護環境和維持生態平衡。

如果把合成生物學比作一座壯麗的高樓，那麼這座高樓能夠保羅生活萬象，涉及日常生活等方方面面化學工業、油類、細胞肉、皮革、微生物組、腫瘤學、皮膚病、傳染病、醫療耗材、酶工程改造…… 等等。

可以說，合成生物學在醫藥、化學品、食品、材料、生物燃料、環境等領域的廣闊應用前景。鑒於終端市場的多樣性，可以通過合成生物學進行改進，所有這些參與者在 「瓊樓玉宇」 都有一席之地和發展空間。

不論合成生物學具體的發展路徑如何，可以預見的是，合成生物學產品的開發，必將在解決人口與健康、資源與環境、能源與材料重大難題的過程中發揮重要作用。