基础化工：合成生物学：其命维新，引领未来

　　合成生物学是多学科高度融合的结果 　　合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科，在天然产物合成、化学工业、生物能源、生物医药等诸多领域有广泛的应用前景。 运用合成生物学的手段实现生产产品产业化主要包含菌种改造、代谢调控、分离纯化、聚合工艺、应用开发五个重要环节。 合成生物学能够实现对产物的定量可控，其核心在于运用基因工程手段实现对菌种的改造工艺以及合成途径的精确调控。 　　多因素推动合成生物学快速发展，行业进入应用转化落地期 　　基础研究累积、关键使能技术突破、行业融资率攀新高等因素合力推动合成生物学行业进入市场进入期。 全球合成生物学公司可划分为基础层与应用层， 基础层公司掌握物体设计与自动化平台、 DNA 和 RNA 合成或软件设计等技术， 应用层公司核心在于将合成生物学技术应用于医疗保健、工业化学品、生物燃料等产品的开发和市场化领域。 我国合成生物产业处于较为早期的阶段， 生产企业在基础层与应用层领域均有分布，多集中在基础层领域，部分技术具备全球领先优势。 　　合成生物学在绿色化工制造中具备生产优势 　　全球经济中 60%的物质投入都可以通过生物方式生产。不同于传统微生物发酵生产模式，化学品的绿色制造是重新合成全新的人工生物体系，将原料以较高的速率最大限度地转化为产物。 合成生物学在化工制造领域具备三大生产优势： （ 1）合成生物制造路线比传统石化路线反应过程更温和，更节能低碳； （ 2）部分生物法制造的产品具备显著的成本优势； （ 3）一些合成生物制造具备技术的先进性，在产品品质方面更具优势。 　　合成生物学产业化壁垒主要在于解决实现规模化的生产工艺 　　对于进行生物法合成产品的企业，从实验室科研成果到产品商业化落地的过程重点在于实现规模化的生产工艺，而能否实现规模化生产工艺主要取决于前端菌种改造效率与后端工艺放大效果两个方面。（ 1） 高性能菌种和最优合成途径的设计将实现提升合成生物产品的转化率、生产效率以及产量规模；（ 2） 研究开发高效低成本的分离纯化技术可以实现产品产业化的重要环节，也是是决定生物制造大规模产业化实践的重要技术瓶颈。（ 3）选择一个具有长期市场空间的和价值的产品，对于进行合成生物制造产业化的企业同样至关重要。 　　合成生物学在化工行业的应用将迎来广阔的发展空间 　　据 CB insights 和 Biospace 统计， 2020 年，全球合成生物学市场规模为 61亿美元， 2017~2020 年行业 CAGR 为 16.15%，而 CB insights 预测，到2024 年行业规模有望增长至 189 亿美元；从下游应用市场结构来看，医疗健康和工业化学品是合成生物学最为重要的两大应用领域。当前诸多化工企业已实现由生物制造生产化学品及燃料，基于合成生物学的化学品制造、生物能源产品开发，将有助于打破经济发展的资源环境瓶颈制约、构建新型可持续发展的绿色工业化道路。未来 10-20 年合成生物学将通过改进现有的发酵过程、为生产现有材料和化学品开发新的生物途径，以及生产新型材料和化学品，对传统工业生产方式带来巨大影响。 　　重点公司： 重点推荐具备平台效应的生物合成小品种氨基酸全球领先企业华恒生物；建议关注全球生物法生产长链二元酸龙头企业凯赛生物。 　　风险提示： 政策执行时间和强度变化； 生物安全风险； 核心技术失密风险； 技术突破瓶颈及下游应用推广风险