“大食物觀(guān)”拓展了傳統的食物邊界，傳統行業(yè)迎來(lái)生物新機遇。

 

　　食品科學(xué)網(wǎng)2024年6月6日訊，中國肉類(lèi)食品綜合研究中心、北京食品科學(xué)研究院未來(lái)食品研究團隊成功研發(fā)雞肉/豬肉系列米制品。該研究利用雞/豬細胞貼壁生長(cháng)的性能，將大米、小米及紫米進(jìn)行預處理后作為支架，為豬/雞細胞生長(cháng)提供良好的微環(huán)境，使細胞在米表面生長(cháng)增殖，最終形成一種營(yíng)養均衡和成分可控的組合食品。

 

　　據該研究團隊成員介紹，雞肉米和豬肉米的問(wèn)世源于對傳統食品的深入挖掘和現代消費者需求的精準把握。這種產(chǎn)品在外觀(guān)上與傳統的大米、小米或紫米相似，但在蒸煮后能夠散發(fā)出獨特的米肉混合香氣，更能使其胃口展開(kāi)。這不僅是對傳統食品工藝的革新，也是合成生物學(xué)和食品生物制造的代表性成果之一，更是對未來(lái)食品發(fā)展趨勢的一次大膽探索。

 

　　01、合成生物正成為全球食品企業(yè)大舉擴張的熱門(mén)領(lǐng)域

 

　　2024 年3 月，SynBioBeta 發(fā)布的《2024 年合成生物學(xué)年度投資報告》顯示，2023年全年，合成生物學(xué)初創(chuàng )公司共計已融資 69 億美元。2024年眾多食品業(yè)巨頭仍將目光聚焦在這一領(lǐng)域。

 

　　2024年1月，雀巢追加投資了Timeline，旨在開(kāi)發(fā)健康老齡化和長(cháng)壽創(chuàng )新解決方案，公司名為Mitopure?的專(zhuān)利技術(shù)幫助細胞內的“能量工廠(chǎng)”線(xiàn)粒體保持活力，有望用于下一代營(yíng)養補充劑和局部皮膚健康產(chǎn)品中。

 

　　2024年2月，安琪酵母發(fā)布公告，其與北京微構工場(chǎng)共同孵化的微琪生物擬實(shí)施年產(chǎn)3萬(wàn)噸合成生物PHA綠色智能制造項目(一期)，項目總投資2.5億元，預計建設工期14個(gè)月，計劃2025年完成正式投產(chǎn)。不僅如此，安琪酵母還與上海肆芃科技成立了合資企業(yè)，以促進(jìn)改性聚乳酸（PLA）的規模化生產(chǎn)。據悉，肆芃科技擁有國際上唯一實(shí)現直接利用二氧化碳在細胞體內一步法合成聚乳酸PLA的技術(shù)。

 

　　2024年3月，億滋國際成立企業(yè)風(fēng)險投資部門(mén)SnackFutures Ventures，并投資了Celleste Bio。這是一家使用植物細胞培養方法來(lái)生產(chǎn)可可的以色列科技公司，公司表示其融合了生物、農業(yè)和人工智能，創(chuàng )造的專(zhuān)利技術(shù)可以在世界任何地方大規模生產(chǎn)100%天然可可成分。

 

　　2024年3月，茅臺集團在2024年度科技創(chuàng )新工作會(huì )上指出，要把以合成生物學(xué)為技術(shù)重心的生物經(jīng)濟，作為茅臺發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的重要方向。統計顯示，自去年11月以來(lái)，茅臺直接、間接投資了三家生物科技企業(yè)：多肽生物制品原料商泰和偉業(yè)、單細胞儀器廠(chǎng)商星賽生物和合成生物學(xué)公司虹摹生物。

 

　　2024年5月，天津合生生物科技有限公司宣布完成數千萬(wàn)元天使輪融資，由天津仁愛(ài)資本領(lǐng)投。本輪融資資金主要用于工藝優(yōu)化、產(chǎn)能放大、管線(xiàn)拓展等。

 

　　2024年5月，由蒙牛集團與弈柯萊生物合資成立的虹摹生物科技（上海）有限公司獲得數千萬(wàn)人民幣A輪融資。

 

　　2024年6月，超級元料與中科欣揚在深圳聯(lián)合成立口服抗衰「前沿原料研究院」，未來(lái)，雙方將專(zhuān)注于口服抗衰領(lǐng)域的前沿原料研發(fā)，推動(dòng)中國合成生物學(xué)技術(shù)在營(yíng)養健康產(chǎn)業(yè)的應用。

 

　　2024年6月，抓飯俠（廣東）食品科技有限公司旗下品牌「膠之屋」出讓15% 股權完成 2000 萬(wàn)美元 A 融資。膠之屋是一家食品生物研發(fā)公司。致力于功能活性肽、生物醫藥中間體、功能食品配料及營(yíng)養健康產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)及未來(lái)合成生物領(lǐng)域的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)配套產(chǎn)業(yè)。

 

　　2024年6月，法國兩大工業(yè)領(lǐng)導者達能和米其林宣布，與合成生物學(xué)企業(yè)DMC Biotechnologies及法國農業(yè)信貸銀行合作，共同創(chuàng )建生物技術(shù)開(kāi)放平臺。該平臺旨在支持先進(jìn)發(fā)酵工藝的發(fā)展，核心是實(shí)現更大規模的精密發(fā)酵（Precision Fermentation），未來(lái)將用于生產(chǎn)生物基材料和成分。目前項目已獲得了超過(guò)1600萬(wàn)歐元的第一階段投資。

 

　　專(zhuān)注于益生菌業(yè)務(wù)的一然生物從去年年底以來(lái)先后獲得君樂(lè )寶和新希望旗下昇望基金的戰略入股，一然生物將與兩家企業(yè)基于菌種研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化布局開(kāi)展全方位的合作。

 

　　02、合成生物學(xué)發(fā)展環(huán)境與技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢

 

　　自 2000 年“合成生物學(xué)”概念被正式提出以來(lái)，合成生物學(xué)實(shí)現了由構建具備領(lǐng)域特征的研究手段和理論到新技術(shù)和工程手段不斷涌現的快速發(fā)展，取得了多項科學(xué)成果突破。

 

　　從學(xué)科發(fā)展來(lái)看，近年來(lái)合成生物學(xué)與其他學(xué)科交叉融合產(chǎn)生了如 DNA 信息存儲、DNA 折紙、非天然氨基酸等新的研究方向；從產(chǎn)業(yè)應用來(lái)看，合成生物學(xué)在醫療健康、工業(yè)( 含材料、能源) 、農業(yè)食品、環(huán)境保護乃至國防安全等多個(gè)領(lǐng)域都具有廣闊的應用前景[1]。

 

　　為推動(dòng)未來(lái)生物經(jīng)濟的發(fā)展，我國制定合成生物學(xué)發(fā)展路線(xiàn)圖，以加強該領(lǐng)域的戰略布局。

 

圖1 2000 年以來(lái)中國合成生物學(xué)戰略布局發(fā)展情況

 

　　2004年《麻省理工科技評論》將合成生物學(xué)評為當年十大突破性技術(shù)之一，下表梳理了2000-2022年合成生物學(xué)研究代表性進(jìn)展。

 

圖2丨2000-2022年合成生物學(xué)研究代表性進(jìn)展

 

　　從國際專(zhuān)利分類(lèi)( IPC) 分類(lèi)號( 小類(lèi)) 來(lái)解析全球合成生物學(xué)領(lǐng)域專(zhuān)利的技術(shù)構成情況，可以發(fā)現其大致集中在 C12N、A61K、C12Q 等分類(lèi)中( 表 2) 。其中C12N 占比最高( 49.56% ) ，涉及基因工程技術(shù)、代謝工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、合成生物學(xué)的模塊化構建等核心技術(shù)。

 

圖3 全球合成生物學(xué)領(lǐng)域專(zhuān)利技術(shù)構成排名前十位

 

　　03、合成生物學(xué)市場(chǎng)，加速崛起

 

　　波士頓《中國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2024》數據顯示，全球合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)過(guò)去五年經(jīng)歷了高速增長(cháng)，市場(chǎng)規模從2018年的53億美元增長(cháng) 到2023年的超過(guò)170億美元，平均年增長(cháng)率達27%。預計全球合成生物市場(chǎng)在可見(jiàn)的未來(lái)仍將保持較快發(fā)展勢頭，在2028年將成長(cháng)為體量達到近500億美元的全球型市場(chǎng)。

 

圖4 合成生物學(xué)全球市場(chǎng)規模（十億美元）

 

　　另一份數據顯示，從全球范圍內不同領(lǐng)域市場(chǎng)規模來(lái)看(圖5)，與醫療健康相關(guān)的應用主導了合成生物學(xué)行業(yè)的商業(yè)化，而在食品、農業(yè)、消費品以及化工領(lǐng)域，孕育著(zhù)重要的市場(chǎng)機遇，相關(guān)細分市場(chǎng)空間正在以高 CAGR 的水平增長(cháng)。

 

圖5 2017—2024 年全球合成生物學(xué)市場(chǎng)規模[4]

 

　　04、合成生物企業(yè)布局和產(chǎn)品分析

 

　　企查查發(fā)布數據顯示，近十年，我國合成生物相關(guān)企業(yè)每年注冊量逐年增加，其中2014年至2019年期間增速相對平穩，2020年爆發(fā)式增加至3萬(wàn)家，同比陡增226.8%，此后三年增速雖有放緩，但注冊量穩定增加，2023年全年新注冊8.2萬(wàn)家合成生物相關(guān)企業(yè)，成為近十年新高。截至目前，我國現存27.1萬(wàn)家合成生物相關(guān)企業(yè)。

 

　　從企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈布局來(lái)看，合成生物企業(yè)主要分為技術(shù)賦能型公司、平臺型公司、產(chǎn)品應用型公司。其中，技術(shù)賦能型公司為合成生物學(xué)行業(yè)提供關(guān)鍵的技術(shù)支持；平臺型公司提供較工具性模式更為完整的服務(wù)，因技術(shù)完備、數據量大，是實(shí)現規模化生產(chǎn)的未來(lái)之星；而產(chǎn)品應用型公司涵蓋工業(yè)化學(xué)品、醫療、食品、材料以及化妝品/護膚品等千行百業(yè)。

 

　　在合成生物熱潮下，中國合成生物學(xué)綠色應用與產(chǎn)業(yè)感知調研組根據網(wǎng)絡(luò )熱度、企業(yè)活躍度等維度選取了 100 家合成生物學(xué)企業(yè)，分析合成生物學(xué)在不同領(lǐng)域的應用，進(jìn)一步感知當前行業(yè)布局，其中企業(yè)重點(diǎn)專(zhuān)注的產(chǎn)品方向包括母乳低聚糖、生物合成催化和酶工程等：

 

圖6 100家合成生物企業(yè)重點(diǎn)專(zhuān)注的產(chǎn)品方向

 

　　2023年部分合成生物上市企業(yè)收入及增長(cháng)情況如下：

 

圖7 部分合成生物上市企業(yè)營(yíng)收及增長(cháng)數據

 

　　目前，從技術(shù)成熟度、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品價(jià)值等角度考慮，未來(lái)合成生物學(xué)在食品領(lǐng)域應重點(diǎn)關(guān)注替代蛋白、食品添加和微藻（見(jiàn)圖8）。

 

圖8 合成生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應用

 

　　產(chǎn)品型公司打通了從生物構造、發(fā)酵純化到產(chǎn)品改性的全產(chǎn)業(yè)鏈，側重規模化生產(chǎn)，也就是發(fā)酵等后續環(huán)節，這類(lèi)公司有明確的產(chǎn)品管線(xiàn)規劃，選品也更務(wù)實(shí)，力求能在短期內做出上規模、有利潤的終端產(chǎn)品，涉及醫療健康、化工能源、食品飲料、農業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)等應用領(lǐng)域。目前是國內合成生物領(lǐng)域的主流商業(yè)模式，各家公司都擁有自己的“代表性產(chǎn)品”。

 

圖9 合成生物代表企業(yè)的產(chǎn)品

 

　　雖然離充分發(fā)揮合成生物學(xué)的應用潛力還有很長(cháng)的路要走，但合成生物學(xué)取得的部分進(jìn)展也可能會(huì )改變現有的供求關(guān)系、經(jīng)濟狀況和參與者的行為。這種變革可能遠比數字技術(shù)帶來(lái)的影響還要強大，其對許多價(jià)值鏈的影響將可能引發(fā)新一輪技術(shù)創(chuàng )新浪潮，并可能成為全球經(jīng)濟的主要驅動(dòng)力。