合成生物学周报：河南禁限塑新规2024年起施行，非达霉素的高效合成实现新突破

中心思想 合成生物学：万亿赛道下的市场活力与增长潜力 本报告核心观点指出，合成生物学作为生命科学前沿研究的活跃领域，正加速融入全球经济社会发展，为应对生命健康、气候变化、资源能源安全及粮食安全等重大挑战提供创新解决方案。在国家“十四五”生物经济发展规划的推动下，生物经济万亿赛道已然显现。华安合成生物学指数在本周（2023/11/27-2023/12/01）上涨3.83个百分点至1013.41点，显著跑赢同期上证综指和创业板指，显示出该领域强劲的市场活力和投资潜力。 政策驱动与技术创新共塑产业发展 报告强调，合成生物学产业的发展受到政策法规和技术创新的双重驱动。国内如河南出台的禁限塑新规，为可降解塑料等生物基材料提供了广阔市场空间；国际上，企业在生物基涂层、替代蛋白等领域的突破，以及科研界在基因编辑、微生物改造等方面的进展，共同推动了产业的快速迭代与升级。这些因素不仅为相关企业带来了新的业务增长点，也为投资者提供了多元化的投资机遇。 主要内容 1. 合成生物学市场动态 1.1 二级市场表现分析 本周（2023/11/27-2023/12/01），合成生物学领域个股整体表现优异，上涨3.83%，位列行业涨幅榜首。在54家相关上市公司中，有23家公司股价上涨，30家下跌。 涨幅前五公司：特宝生物（+11%）、贝瑞基因（+10%）、诺唯赞（+6%）、百济神州（+5%）、亿帆医药（+5%）。其中，4家来自生物医药行业，1家来自医药行业。 跌幅前五公司：翰宇药业（-16%）、华熙生物（-8%）、莲花健康（-6%）、雅本化学（-5%）、楚天科技（-3%）。其中，2家来自食品/生物医药，1家来自医药，1家来自化工，1家来自工业。 1.2 公司业务进展概览 国内公司： 中国石化：11月28日，首套医用级聚乙醇酸（PGA）新材料中试装置在扬子石化建成中交，标志着我国在高端医用材料自主化方面迈出重要一步，有望打破进口垄断。PGA作为降解性能优异的高分子材料，在农业、石油开采、塑料消耗品等领域应用广泛。 道恩：11月28日，道恩高分子材料（广东）有限公司正式落户肇庆高新区，通过收购新能源及电子通讯材料项目，旨在打造集研发、生产、销售、应用于一体的新材料解决方案提供商。项目二期投产后，改性塑料年产能预计翻4倍以上。 河北恒光大：11月28日，聚氨酯材料一期项目成功开车，规划年产异辛酸15000吨、聚氨酯组合料10000吨，预计实现销售营收4亿元。异辛酸在表面活性剂、涂料及聚合物制备中应用广泛。 国外公司： CJ CheilJedang：11月27日，宣布成功开发出世界首创的可堆肥涂层技术，其耐用性和耐热性可与传统石油基材料媲美。该技术利用食物垃圾中的聚羟基链烷酸酯（PHAs），适用于纸杯、杯面等食品包装，首个应用产品预计2024年上半年推出。 Ginkgo合作Vivici：近日，Ginkgo Bioworks与精确发酵生产无动物乳制品蛋白的初创公司Vivici BV建立合作，Ginkgo将利用其蛋白质生产服务和生成式AI平台，为Vivici开发下一代功能性替代蛋白，Vivici首款产品β-乳球蛋白预计2024年初上市。 1.3 行业融资活跃度 合成生物学领域融资活动加速，2022年至今已有超过百家企业完成新一轮融资。 圣因生物：12月1日完成超8000万美元（近6亿元人民币）A+轮融资，由腾讯投资、元生创投领投。资金将用于加速心血管及代谢性疾病、免疫介导性疾病等药物管线的IND申报和临床试验，并推进肝外递送平台建设。 泰和伟业：11月29日完成近3亿元A+轮融资，由中信证券投资、金石投资旗下茅台金石基金领投。公司专注于保护氨基酸系列产品的研发生产。 其他融资动态：报告详细列举了2023年内多起融资事件，涵盖mRNA药物、基因编辑、血管介入产品、AR眼镜光波导、中枢神经系统疾病新药、肿瘤精治疗、人工组织、天然药品、分子诊断、重金属驱排、蛋白质设计、微流控芯片、绿色生物产品、RNAi药物、神经系统疾病、自身免疫疾病、罕见病药物、lncRNA药物、干细胞诱导胰岛组织、AI蛋白质设计、合成微生物技术、核酸技术、小分子创新药、可降解材料、肿瘤/病毒感染/自身免疫疾病新药、糖尿病药物、人体微生物菌群、肿瘤疫苗、真菌多糖、重组胶原蛋白、工程化多能干细胞、眼科光学技术、生物诱导性水凝胶、蛋白药及制品、生物基产品、质谱多组学、植物基真菌蛋白、生物基降解材料、分子芯片、解酒益生菌、功能性蛋白、环境生物解决方案、生物基原料、微元合成、活性胶原、酶合成DNA、手性化合物、全生物基新材料、代谢组学、生命科学机器人、细胞肉、生物肥料、基因编辑、药物研究、人体微生态、光驱动合成生物、重组肉毒素、细胞培养肉、重组胶原蛋白角膜、药物发现平台、AI蛋白质设计、人工智能消化内镜实时辅诊、癌症免疫疗法、分子和材料创新、植物肉、功能性蛋白质平台、农业合成生物学、植物基海鲜、合成生物技术、复活灭绝动物、椰子饮料、植物基公司、植物基产品研发、碱基编辑及先导编辑、生物制造、CRO/CDMO服务、创新生物材料、植物基替代蛋白、生物医药科技、植物基狗粮、合成生物设计工具等多个细分领域，显示出合成生物学投资的广度和深度。 1.4 公司研发方向聚焦 国内公司： 开祥化工：近日，PBT/PBAT/PBS系列产品柔性生产线成功转产合格PBAT产品，标志着河南能源正式进军可降解塑料领域，实现产业转型升级。 威海新元新材：近日，千吨级长碳链尼龙弹性体项目投产。长碳链聚酰胺弹性体作为先进高分子材料，具有质轻、高弹、耐磨、低温柔软性好等优点，应用广泛。 国外公司： PANGAIA与Avantium合作：11月29日，PANGAIA将购买Avantium的植物性和可回收材料PEF用于服装系列，目标是创造不含化石燃料的可回收材料和产品。PEF由FDCA制成，预计2024年下半年大规模生产。 Quazy Foods获融资创新微藻应用：近日，柏林生物技术初创公司Quazy Foods获得800万欧元种子轮融资，将用于扩大微藻培养和开发功能性植物基食品及其他应用成分，并推动试点生产。 1.5 行业科研前沿突破 新型“活材料”的加速设计：黄媛媛等在《Nature Chemical Biology》发表文章，通过联合生物信息学、结构生物学和合成生物学技术，实现了对合成特定生物聚合物菌株的高通量挖掘和筛选，解析了生物聚合物组装机制，并理性设计了新型“活材料”，搭建了“IT+BT”新范式。 高效甲酸生物精炼微生物平台的发现与改造：田金中等在《Nature Communications》发表文章，发现海洋微生物需钠弧菌（Vibrio natriegens）具有特殊的耐受和代谢甲酸能力，并通过代谢途径设计和重塑创建了高效利用甲酸的人工菌株。 真核染色体的从头设计与合成：姜双英等在《Nature Communications》发表文章，通过自下而上的设计策略指导酿酒酵母12号染色体左臂的深度精简和优化，发现仅需20%的天然序列即可支持菌株存活，并利用合成型序列构建了可替代内源染色体的功能性人工染色体。 2. 周度公司研究: PrimeRoots——使用米曲霉菌生产替代蛋白质食品 PrimeRoots是一家成立于2017年、总部位于美国加利福尼亚的生物初创公司，专注于使用米曲霉菌生产替代蛋白质食品。 产品与可持续性：PrimeRoots利用米曲霉菌合成替代蛋白，进而生产火腿、培根、香肠等熟食品类。其制作方法比传统肉类可持续性高89-92%，并已获得B-Corp（共益企业）认证。产品不含硝酸盐、防腐剂、胆固醇、大豆、小麦等物质，同时具备与传统肉类相似的外观和味道。 市场前景：替代性蛋白质市场前景广阔。联合国预测2050年世界人口将达97亿，对肉类需求总量大幅攀升。替代性蛋白质具有零胆固醇、低脂肪等健康优势，能减少环境污染、资源浪费和肉制品带来的患病风险，符合绿色健康消费理念。全球植物蛋白市场规模从2017年的44.5亿美元增长至2022年的68.7亿美元，年复合增长率在7.33%至10.34%之间，市场潜力巨大。 融资与发展：2023年5月，PrimeRoots获得3000万美元B轮融资，使其总资金达到约5000万美元。新资金将用于进一步扩大生产规模，并扩展到全国的熟食柜台和餐馆。 3. 重点事件分析: 浙大李永泉等发现游动放线菌MtrA是非达霉素基因簇的正调控转录因子 浙江大学李永泉团队在《Microbiology Spectrum》上发表研究，发现游动放线菌MtrA是非达霉素基因簇的正调控转录因子，为非达霉素的高效合成提供了新方法。 非达霉素的重要性：非达霉素是一种大环内酯类抗生素，用于治疗艰难梭菌感染（CDI）。它通过抑制艰难梭菌的生长和复制发挥作用，具有更高的选择性，能有效减少艰难梭菌的复发率，于2011年获批上市。因此，高效合成非达霉素是生物学研究的重要方向。 研究发现与机制： 研究人员基于桔橙指孢囊菌筛选出MtrA基因，该基因与非达霉素合成簇启动子有16bp的结合区域。 通过构建MtrA基因的敲除与过表达菌株，发现敲除菌中非达霉素产量减少61%，而过表达菌株中则提升了37%。 比较MtrA与MtrB、LpqB基因，发现MtrB或LpqB在没有MtrA的情况下几乎不能发挥作用。 MtrA缺失还会影响游动放线菌的形态发育和膜特性，导致橙色色素积累增强、菌落形态变化，并抑制菌丝体生长。 研究还发现MtrA倾向于结合包含两个由5个碱基对隔开的富含GTKAYS的短基序。 4. 风险提示 政策扰动：宏观政策或行业政策的变化可能对合成生物学产业发展产生影响。 技术扩散：核心技术的快速扩散可能加剧市场竞争。 新技术突破：颠覆性新技术可能改变现有市场格局。 全球知识产权争端：国际知识产权纠纷可能影响企业运营和市场拓展。 全球贸易争端：国际贸易摩擦可能对产业链供应链造成冲击。 碳排放趋严带来抢上产能风险：碳排放政策收紧可能导致企业盲目扩张产能，引发过剩风险。 油价大幅下跌风险：作为生物基材料的替代品，油价波动可能影响其成本竞争力。 经济大幅下滑风险：宏观经济下行可能影响市场需求和企业盈利能力。 总结 本周合成生物学行业展现出强劲的增长势头和活跃的市场动态。在政策利好和技术创新的双重驱动下，该领域不仅在二级市场表现突出，更在公司业务拓展、产业融资和前沿科研方面取得了显著进展。国内禁限塑政策为生物基材料创造了巨大市场空间，中国石化、道恩等企业在新材料领域的布局正逐步实现国产替代和产能升级。同时，国际公司如CJ CheilJedang和Ginkgo也在生物基涂层和替代蛋白方面实现突破。科研方面，新型“活材料”设计、高效甲酸生物精炼以及真核染色体合成等前沿研究，预示着合成生物学未来广阔的应用前景。特别值得关注的是，PrimeRoots在替代蛋白质食品市场的创新实践，以及浙大团队在非达霉素高效合成上的突破，都体现了合成生物学在解决全球性挑战和推动产业升级方面的巨大潜力。尽管面临政策、技术、贸易和经济等多重风险，但合成生物学作为万亿级生物经济赛道的核心驱动力，其长期增长趋势和投资价值依然值得高度关注。