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化工行业生物制造专题研究:AI赋能合成生物学或加速制造业革命

化工行业生物制造专题研究:AI赋能合成生物学或加速制造业革命

研报

化工行业生物制造专题研究:AI赋能合成生物学或加速制造业革命

  合成生物学掀起生物制造业革命   二战前后聚合物技术引发制造业革命,合成纤维、塑料等众多石油化工制品相继实现了商业化,至80年代后聚合物产品商业化速率已明显放缓;而自20世纪50年代DNA双螺旋结构发现以来,生物技术持续发展、突破并不断成熟,合成生物学作为最新一代生物制造技术,正推动新一轮制造业革命。   随着技术发展,“设计-构建-测试-学习(DBLT)”以及工程化为主要内容的合成生物学体系成本快速下降,技术进步令合成生物学成本快速下降,成本下降的“骑士法则”带来生物制造革命的信号。   未来5-10年内,制药、肉类、化妆品、非处方药、化学品、纺织品、非肉类食品、农业等领域将受到合成生物学的较大冲击;在更远期的未来,合成生物学有望在矿业、燃料、发电、建材、机械等领域实现颠覆性革新。   AI赋能合成生物学加速产业革新   AI技术于合成生物学产业发展大有裨益,并由此衍生bio-AI。Bio-AI可结合环境、公开数据、实验数据进行结果预测,而不是简单的试错分析,大幅增效并降低算力依赖。当前AI技术的应用已经从合成生物学的“学习”阶段向外延伸,逐渐应用于整个“DBLT”循环及工程化全流程。   Bio-AI模型培育达到一定程度或涌现从“猿”至“人”的跨越,最终构建一位基于人工智能的“合成生物学家”,大幅提升目标工程菌株构建和目标产物规模生产的速率。在此过程中,Bio-AI系统的核心差距或在于数据的积累,先发者优势明显。   Bio-AI不等同于传统的CADD技术   AI与CADD(计算机辅助制药)存在密切联系,但分别关注不同的技术范畴和应用领域,但AI的发展可强化CADD技术手段,加速新药研发过程。   投资建议   站在合成生物学产业快速发展的当口,觉察“骑士法则”的产业信号,合成生物学正推动新一轮制造业革命;AI技术突破性进展进一步加快了生物制造产业革新的步伐,Bio-AI模型大幅提升了合成生物学系统全流程的效率和潜力,高质量数据库的积累逐渐成为产业竞争的关键,而部分合成生物学的企业已具备较好的先发优势。鉴于此,建议关注合成生物学平台型企业嘉必优、华恒生物、凯赛生物,关注益生菌制品明星企业科拓生物。   风险提示:AI技术发展遇到瓶颈,Bio-AI技术融合不及预期,基因工程产品商业化的法规风险,知识产权风险
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  • 化学制品
报告专题:
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    1903

  • 发布机构:

    国联证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2023-04-05

  • 页数:

    16页

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报告内容
AI精读报告
报告摘要

  合成生物学掀起生物制造业革命

  二战前后聚合物技术引发制造业革命,合成纤维、塑料等众多石油化工制品相继实现了商业化,至80年代后聚合物产品商业化速率已明显放缓;而自20世纪50年代DNA双螺旋结构发现以来,生物技术持续发展、突破并不断成熟,合成生物学作为最新一代生物制造技术,正推动新一轮制造业革命。

  随着技术发展,“设计-构建-测试-学习(DBLT)”以及工程化为主要内容的合成生物学体系成本快速下降,技术进步令合成生物学成本快速下降,成本下降的“骑士法则”带来生物制造革命的信号。

  未来5-10年内,制药、肉类、化妆品、非处方药、化学品、纺织品、非肉类食品、农业等领域将受到合成生物学的较大冲击;在更远期的未来,合成生物学有望在矿业、燃料、发电、建材、机械等领域实现颠覆性革新。

  AI赋能合成生物学加速产业革新

  AI技术于合成生物学产业发展大有裨益,并由此衍生bio-AI。Bio-AI可结合环境、公开数据、实验数据进行结果预测,而不是简单的试错分析,大幅增效并降低算力依赖。当前AI技术的应用已经从合成生物学的“学习”阶段向外延伸,逐渐应用于整个“DBLT”循环及工程化全流程。

  Bio-AI模型培育达到一定程度或涌现从“猿”至“人”的跨越,最终构建一位基于人工智能的“合成生物学家”,大幅提升目标工程菌株构建和目标产物规模生产的速率。在此过程中,Bio-AI系统的核心差距或在于数据的积累,先发者优势明显。

  Bio-AI不等同于传统的CADD技术

  AI与CADD(计算机辅助制药)存在密切联系,但分别关注不同的技术范畴和应用领域,但AI的发展可强化CADD技术手段,加速新药研发过程。

  投资建议

  站在合成生物学产业快速发展的当口,觉察“骑士法则”的产业信号,合成生物学正推动新一轮制造业革命;AI技术突破性进展进一步加快了生物制造产业革新的步伐,Bio-AI模型大幅提升了合成生物学系统全流程的效率和潜力,高质量数据库的积累逐渐成为产业竞争的关键,而部分合成生物学的企业已具备较好的先发优势。鉴于此,建议关注合成生物学平台型企业嘉必优、华恒生物、凯赛生物,关注益生菌制品明星企业科拓生物。

  风险提示:AI技术发展遇到瓶颈,Bio-AI技术融合不及预期,基因工程产品商业化的法规风险,知识产权风险

中心思想

本报告的核心观点是:合成生物学正引领新一轮制造业革命,而人工智能(AI)的赋能进一步加速了这一进程。成本下降的“骑士法则”预示着生物制造的巨大潜力,未来5-10年内,多个行业将受到合成生物学的显著冲击。Bio-AI的出现,通过结合环境、公开数据和实验数据进行预测,大幅提高了效率并降低了算力依赖,高质量数据的积累成为产业竞争的关键。报告建议关注具有先发优势的合成生物学平台型企业。

合成生物学引发的制造业革命

合成生物学作为新一代生物制造技术,正在推动新一轮制造业革命。回顾历史,我们可以看到世界工业的演变历程:电化学工业、石油化工工业,以及如今的合成生物学工业。石油化工在80年代后新产品出现速度放缓,而合成生物学则展现出巨大的发展潜力和更广阔的应用前景。

AI赋能合成生物学,加速产业革新

人工智能技术,特别是Bio-AI,正在深刻改变合成生物学产业。Bio-AI 不仅应用于“设计-构建-测试-学习(DBLT)”循环的“学习”阶段,更扩展到整个流程,包括工程化阶段。它通过数据驱动的方式,提高基因编辑效率、优化代谢途径和生产过程,以及改进蛋白质设计,从而显著提升效率并降低成本。高质量数据的积累成为Bio-AI发展的关键,也成为企业竞争力的重要因素。

主要内容

合成生物学掀起生物制造业革命

世界工业演变:电化学-石油化工-合成生物学

报告回顾了电化学工业和石油化工工业的发展历程,指出石油化工在80年代后创新速度放缓,而合成生物学作为新兴技术,有望引领新一轮的制造业革命。

合成生物学掀起制造业革命

报告详细阐述了合成生物学技术体系(DBLT循环和工程化),以及其成本快速下降的趋势(“骑士法则”)。并预测未来5-10年内,制药、肉类、化妆品、非处方药、化学品、纺织品、非肉类食品、农业等领域将受到合成生物学的较大冲击;更长期来看,矿业、燃料、发电、建材、机械等领域也可能实现颠覆性革新。

AI赋能合成生物学加速产业革新

AI给合成生物学带来发展新机遇

报告分析了AI技术,特别是Bio-AI,对合成生物学各个环节的提升作用,包括基因编辑、蛋白质设计、代谢途径优化和生产过程优化等。

高质量数据为Bio-AI的发展关键

报告指出,高质量数据是Bio-AI发展的关键,数据准备在AI项目中占据重要地位。先发企业积累的数据优势将成为其核心竞争力。

Bio-AI不等同于传统CADD技术

报告区分了Bio-AI和传统计算机辅助药物设计(CADD)技术,指出两者虽然存在联系,但关注的领域和技术手段不同。AI技术可以强化CADD,加速新药研发。

关注合成生物学上市企业的先发优势

报告分析了部分合成生物学上市企业(华恒生物、凯赛生物、嘉必优、科拓生物)的竞争优势和发展前景,强调高质量数据库的积累是其重要竞争壁垒。

风险提示

报告列举了合成生物学产业发展可能面临的风险,包括AI技术发展瓶颈、Bio-AI技术融合不及预期、基因工程产品商业化的法规风险以及知识产权风险。

总结

本报告深入分析了合成生物学和人工智能技术融合的现状和未来发展趋势。合成生物学正引领新一轮制造业革命,而AI的赋能进一步加速了这一进程。成本下降和应用范围的扩大预示着巨大的市场潜力。然而,技术瓶颈、数据积累、法规风险和知识产权保护等问题也需要关注。报告建议投资者关注具有先发优势的合成生物学平台型企业,同时需谨慎评估相关风险。 高质量数据的积累将成为未来产业竞争的关键。

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