摘要：9月1日，《深圳经济特区促进合成生物产业创新发展若干规定》正式通过，将于2025年10月1日起施行。这一全国首部地方性合成生物专项法规，不仅为技术转化、产业集聚提供制度保障，更标志着中国在合成生物领域从“技术追赶”迈向“规则引领”，行业或将迎来政策驱动下的爆发

9月1日，《深圳经济特区促进合成生物产业创新发展若干规定》正式通过，将于2025年10月1日起施行。这一全国首部地方性合成生物专项法规，不仅为技术转化、产业集聚提供制度保障，更标志着中国在合成生物领域从“技术追赶”迈向“规则引领”，行业或将迎来政策驱动下的爆发式增长。

合成生物学当前分为多个细分领域，包括寡核苷酸、酶、合成细胞、克隆技术试剂盒、异种核酸和底盘生物等。其中，寡核苷酸占据较大市场份额，2024年达43.6%。全球合成生物学市场可进一步细分为专业科研、消费品、化学工业、食品与农业以及医疗健康五个领域。医疗健康市场规模占比最大，其次是食品与农业和化学工业，而消费品和专业科研的规模相对较小。

各领域的发展特点和应用方向各异。医疗健康领域增长势头最强劲，预计将成为未来合成生物学的主要驱动力，其应用场景涵盖健康改善、基因驱动减少媒介传播疾病、基于细胞和RNA的疾病预防、诊断与治疗、药物开发及交付优化。食品与农业领域也展现出巨大潜力，市场规模逐步扩大，主要应用包括标记辅助育种（动植物）、农用生物投入品（如生物农药、肥料、刺激素）、细胞替代蛋白以及土壤微生物信息研究。化学工业领域则涉及织物与燃料的新生物线路开发、现有工业酶发酵工艺改进、新型材料（如生物聚合物）开发以及利用微生物提取原料等。

根据波士顿咨询《中国合成生物学产业白皮书2024》数据，到2028年，合成生物学在消费领域的市场规模预计将达到99亿美元，五年复合增速达24%，成为第四大应用领域。

从工艺流程来看，合成生物学从实验室研发到产业化需经历细胞构建和生产规模放大两个阶段。以植物油、谷物秸秆、二氧化碳等为碳源，通过DBTL（设计-构建-测试-学习）循环，对底盘细胞进行改造并构建细胞工厂，再经生物发酵、酶联反应及分离纯化，最终获得目标产品。

合成生物产业链可分为上游、中游和下游三个部分。上游提供DNA测序、合成和编辑等底层技术服务，为研发奠定基础，代表企业包括华大基因、金斯瑞、擎科生物、诺唯赞和通用生物。中游专注于菌株改造、筛选等生物合成技术和工艺研发，致力于自动化与工业化转化，主要企业有Ginkgo、Codexis、Bota和Readline酶赛。下游利用合成生物技术生产终端产品，代表企业包括华恒生物、凯赛生物、华熙生物和Amyris。

数据来源：行行查 | 行业研究数据库 www.hanghangcha.com

核心技术壁垒分布在各环节。上游壁垒集中在DBTL流程中的专业技术，包括基因测序、数据库与工具集使用、DNA合成与拼接、基因编辑、设备自动化、高通量化与虚拟测试，以及AI数据分析和模型优化。中游壁垒在于路线设计、底盘细胞选择、代谢途径重构和菌株测试中积累的物理与数字生物资产。下游壁垒体现在大规模生产过程中对产品批间差和良品率的把控能力，要求应用层公司具备强大的生产工艺控制能力和质量管理体系，确保产品稳定性和可靠性。

当前全球合成生物学竞争格局呈现区域分化与技术融合态势。北美凭借科研实力和资本活跃度，仍是创新中心，企业多聚焦高附加值领域，如基因治疗和药物开发。欧洲依托化工产业基础，在生物基材料与环保应用方面形成特色。亚太地区，尤其中国，凭借市场潜力和政策支持加速发展，政府将合成生物学纳入“十四五”科技创新规划，推动医药、制造、材料和食品等领域快速发展。

头部企业与初创公司在技术路线和市场策略上存在显著差异。国际龙头企业如Ginkgo和Amyris，通过综合性技术平台提供从菌株改造到规模化生产的全流程服务，市场份额和技术壁垒较高。例如，Ginkgo在生物体设计与自动化平台（BioFoundry）领域具有显著优势，可为下游企业提供高效工程化解决方案。初创公司则更倾向于差异化竞争，专注某一细分领域，如基因编辑治疗或RNA药物研发，以快速抢占市场先机。Sangamo和博雅辑因在基因编辑治疗领域表现突出，Antheia则专注于药物成分生产。

合成生物学在医药、农业和材料等领域的商业模式正发生深刻变革。医药领域传统制药模式逐步向“治愈”而非“长期治疗”转变，合成生物学通过基因工程改造微生物或细胞系，高效生产目标蛋白，用于可持续生产生物药物原料药及中间体。农业领域，合成生物学在改良农作物品种、提高产量和抗病虫害能力方面发挥重要作用。Calysta和华恒生物通过微生物组工程和植物细胞工厂技术显著提升农业生产效率。材料领域，合成生物学能够开发传统化工工艺无法实现的新材料，Zymergen和Genomatica等公司通过高性能蛋白质和生物聚合物开辟全新市场空间。

未来最具潜力的盈利模式可能集中在以下方向：一是平台型服务模式，通过提供菌株改造和筛选等基础研究能力，帮助客户解决工艺放大难题，实现规模化盈利，华恒生物和凯赛生物是典型代表；二是高附加值产品的直接销售模式，特别是在医药、食品饮料和消费品领域，拥有核心单品的企业能够打开更大成长空间，如Impossible Foods通过植物基替代蛋白迅速占领市场；三是循环经济驱动的再生塑料市场，惠城环保和英科再生等公司通过加强塑料回收再生技术，既解决环境问题，又开拓广阔商业前景。

总体来看，合成生物学行业竞争格局正从技术研发主导转向市场化应用主导，头部企业和初创公司各自发挥优势，共同推动行业发展。随着技术成熟和市场需求增长，合成生物学有望在未来十年成为全球经济的重要增长引擎。

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来源：行行查