病媒生物

“去年下半年我结识了一批合成生物学方向的博士，今年这些博士便都已经被头部机构渗透了遍。”过去几年，某产业资本投资总监高知时一直深扎消费领域投资，近两年随着平台、人口等红利的消退，像其他消费投资人一样，高知时开始关注原料端技术的革新，在此过程中，其投资了新原料护肤品牌，并接触到合成生物学，继而认识了许多相关领域的学者，但仅半年的时间，高知时便发现这些博士学者都已被头部投资机构渗透了遍。尽管此前在二级市场Zymergen、Ginkgo都面临着市值暴跌的境况，但在一级市场，合成生物领域公司的发展以及在此方向的投资却一直方兴未艾，在东方富海投资副总监邱彬彬与弘毅创投投资副总裁李一豪的感知中，合成生物学相关的初创公司数量还在持续上涨。合成生物学究竟有何魅力，让资本“宁投错也不放过”？为什么会在这个时间节点彻底火起来？二级市场的动荡给了一级市场哪些启示？未来国内还是国外才是合成生物学的主战场？何种模式的合成生物学公司更适合中国市场？这些公司终局如何？带着这些问题我们采访了：芝诺科技创始人兼CEO 朱天择微构工场联合创始人 兰宇轩小藻科技创始人兼CEO 俞威峰瑞资本合伙人 马睿某产业资本投资总监 高知时东方富海投资副总监 邱彬彬弘毅创投投资副总裁 李一豪本文主要脉络：合成生物行业发展脉络梳理合成生物在当下火起来的底层逻辑合成生物学产业上下游分析一些核心问题（产品or平台、科学家or工程师、国内or国外等）探讨资本投资逻辑本文要点提示：1. 合成生物学在中国被寄予厚望的核心因素是：这是一个对制造业进行的科技升级2. 投资人在投资时，更多是在投合成生物这个大趋势3. 平台类与产品类只是对现有玩家的一种分类，本质上来说，市场最终对于所有公司的考核都是能否交付出一款真正具备创新意义的产品4. 受限于不同国家资本市场的开放性，中国合成生物行业能否诞生出一个“Ginkgo”，仍是问号5. 初创公司的终局是成为下一个巴斯夫或杜邦这种材料提供商，由于材料的版图足够大，市场竞争格局会是多家并存6. 在对合成生物行业进行投资时应警惕“无效背景”，一般科学家创业格局更大，工程师创业更能落地合成生物行业发展脉络梳理“合成生物学”一词最早出现在上世纪70年代，于2000年被斯坦福有机化学和化学生物学教授Eric Kool重新定义为基于系统生物学的遗传工程，标志着这一学科正式出现。合成生物学是在工程学思想的指导下，按照特定目标理性设计、改造乃至重新合成生物体系，简单来讲就是利用细菌等工程化的生物，来生产各类我们想要的东西，其使命是解决人类面临的食品缺乏、能源紧缺、环境污染、医疗健康等各方面的问题。作为生物学、生物信息学、计算机科学、化学、材料学等多学科交叉融合的学科，合成生物学更像是一个底层平台，本质上是对消费、医疗、农业、化工等整个生产制造行业进行科技升级，在此基础上可以诞生生物制造、长链DNA合成、细胞基因电路、代谢工程应用等方向的公司。合成生物学产品制造步骤是原料→菌种→产品的全链条设计和优化。整个生产链条可分为原料选择、底盘细胞的选择和优化以及产品生产3个部分，其中底盘细胞的选择和优化是核心步骤，而该步骤又可拆分为设计、构建、测试、验证四个环节。- 合成生物学产品制造步骤 -在整个合成生物学产品制造过程中包含3种主要技术和产品：• 使能技术 (Enabling Products)：推动合成生物产业发展的引擎，主要包括基因测序技术、基因组编辑技术等• 核心技术 (Core Products)：利用创新专利技术改造微生物/酶，为终端用户市场创造价值的关键枢纽• 致能技术 (Enabled Products)：接近终端用户的最大细分市场，包括制药、化学、能源、农业等目前在三个方向已经相应诞生了诸多公司，合成生物学市场规模还将持续增长。根据CB Insights数据显示，全球合成生物学市场规模2019年为53.19亿美元，预计在2024年可实现188.85亿美元规模，5年间的年复合增长率（CAGR）有望达到28.8%的高水平。- 合成生物学各方向5年间CAGR -合成生物在当下火起来的底层逻辑从2000年中国合成生物巨头凯赛生物成立，到2006年Amyris的青蒿素大获成功，再到2013年基因编辑技术CRISPR-Cas9的横空问世，直至2021年Ginkgo、Zymergen两大国外巨头相继上市，合成生物已经经历了20多年跌宕起伏的发展，那为何会在当下时间节点火起来？- 国外合成生物三大巨头 -1.使能技术作为重要推动引擎，已经发展相对完备上文中提到使能技术主要包含基因测序技术与基因组编辑技术。基因测序技术目前主要应用第二代基因测序法，该技术经过持续优化效率已大幅上升，成本快速降低，根据McKinsey数据，绘制人类基因图谱耗资已从2003年的近30亿美元降低至2019年的不足1000美元。基因组编辑技术最大的突破是第三代基因组编辑技术CRISPR-Cas9的诞生，相比于前两代技术，CRISPR-Cas9的最大突破是将传统蛋白质—DNA的识别模式升级为RNA—DNA的识别模式，即可准确选中想要修改的DNA序列。据微构工场联合创始人兰宇轩介绍，用于基因合成的DNA片段在二十年前的价格是每个碱基近50元，而现在已经降到了差不多0.5元/碱基。2.碳中和理念的推行以及石油基材料替代的需求作为一级市场头部合成生物公司蓝晶微生物最早期的投资者，峰瑞资本合伙人马睿在2016年接触到蓝晶微生物时，便是因为其在关注环保赛道。与利用传统的化学合成方法生产产品不同，生物合成法凭借其生物基的特性，天然具备环保优势。从蓝晶微生物、微构工场以细菌合成PHA（聚羟基脂肪酸酯），来对原有的塑料进行替代，到小藻科技、光玥科技等利用光合微生物从糖替代来获得碳原料，将排放出的二氧化碳进行回收利用，合成生物对于碳中和的推进具备重要意义。根据天风证券，生物技术的应用可以降低工业过程能耗15%-80%，原料消耗 35%-75%，减少空气污染50%-90%，水污染33%-80%。据世界自然基金会（WWF）预估，到2030年，工业生物技术每年将可降低10亿至25亿吨二氧化碳排放。从对石油资源替代的角度来说，过去石油的80%用来做能源，20%用来做材料，如果说未来车对于石油能源的需求全部由电动能源来满足，那基于石化的材料体系的全部替换将会是一个非常大的机遇。3.目前已经有一些产品真正实现了poc20多年间合成生物学一直被质疑的问题便是能否真正以生物合成的方式产出可量产、具备成本优势的产品，而近两年，已经有一批原料真正实现了理论验证，包括长链二元酸、丙氨酸、PHA、HMO（母乳低聚糖）、胶原蛋白、一三丙二醇等。1）长链二元酸：2001年凯赛生物开始投资建设生物法长链二元酸项目，使其成为世界上第一个用生物法取代化工法的材料单体。经过多年的发展，据财报显示，凯赛生物能够生产从十碳到十八碳的各种链长二元酸，随着年产10万吨的生物基聚酰胺生产线于2021年中期投产，重要储备产品生物基戊二胺和生物基聚酰胺开始销售。而其生物法长链二元酸产品 DC单体和混合酸的毛利率也在逐年呈上涨趋势，主要原因是从事化学法生产的主要竞争对手退出。2）丙氨酸：华恒生物是我国乃至世界丙氨酸第一大供应商，关于生物法合成丙氨酸的产业化，从其产能利用率可见一斑，2017至2020上半年公司丙氨酸产品产能利用率为71.94%、90.30%、97.00%、89.13%，处于稳步上升阶段。3）PHA：目前蓝晶微生物以及陈国强教授的微构工场是国内一级市场以生物法生产PHA的主要玩家，目前两家在PHA的生产上均已具备了产业化能力，今年1月，蓝晶微生物已开始在江苏盐城建设年产25000吨“超级工厂”，微构工场也正在顺义建设年产1000吨的工厂，本轮融资完成后预计将扩产至10000吨。4）HMO：HMO是母乳中固形物含量最高的三种物质之一，具有益生元作用，可以帮助婴儿建立起自己的免疫系统，其作为婴儿配方奶粉的添加剂已添加在进口奶粉中。虽然现阶段HMO市场空间有限，但赛道内竞争并不激烈，目前在国内初创公司代表主要有芝诺科技与一兮生物，而据透露两家企业都已完成中试，预计可在近期实现量产。4.不管在二级市场还是一级市场都带来了一些财富效应在国外，近两年Ginkgo、Zymergen纷纷上市，尽管因为各种因素股价暴跌，但也对国内的初创公司在发展上有一定的指导意义，Amyris靠生产维生素E、角鲨烷等药品、护肤品实现复兴；而在国内，凯赛生物、华恒生物在上市后甚至比国外的对标公司表现得更好。国内一级市场，以蓝晶为代表的头部公司在一年内实现了3轮融资，其PHA产品性能已通过了多个世界 500 强企业客户的验证，并获得了多家企业的订单和意向订单。不管在二级还是一级市场，合成生物的变现之路都开始变得更加明确。5.消费端对于新分子的需求越来越多随着人口、营销平台红利的消退，底层技术创新开始成为消费行业发展的重要驱动力。医药、美妆、医美等版块都希望有更健康、更绿色、功能更强的新分子出现，但依照上一代PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PVC（聚氯乙烯）等高分子创新材料的迭代速度，一个“P”开头的材料的研发大约需要30年的时间。在马睿看来，生物的核心优势便是在迭代上会比物理、化学等方式更快，“现阶段，生物是与IT以及数据结合最深的，AI在其他行业的应用远没有像在生物行业一样深远，当生物完全数字化之后，它的迭代会更快。”合成生物行业公司图谱合成生物学所涉及学科与产业庞杂，目前对于行业内公司主要有两种分类方式：根据产业链上下游进行分类以及根据在不同行业应用进行分类。根据产业链上下游分类• 使能技术中的涉及长链DNA合成、基因组测序等方向的公司，比如Oxford Genetics、Joyn Bio等• 核心技术中专注技术研发的各类为产品公司提供服务的平台型公司，比如Ginkgo• 致能技术中生产面向应用层提供原料或产品的公司，比如Zymergen、Amyris、凯赛生物、华恒生物、蓝晶微生物等- 合成生物学产业上下游价值体系 -由于在现阶段，合成生物所涉及的使能技术已较为成熟，市场格局明确，本文我们将主要讨论平台型公司与产品型公司。1.选平台型or产品型公司？其实平台型与产品型公司之间并非泾渭分明，平台型公司可以生产产品，而产品型公司在做产品的过程中也可以凭借产品研发经验做平台。不管从创业的热度还是投资人的喜好来说，产品型公司因变现路径更短更明确，受到了更多关注。而平台型公司饱受市场质疑，与代表公司Ginkgo上市之后半年内股价断崖式下跌有重要关联。美国时间2021年9月17日，Ginkgo与借壳公司Soar Eagle Acquisition Corp.合并，并于纽交所上市，市值达175亿美元，Ginkgo的公开发行价为10美元/股，上市首日，市值上涨至近200亿美元，而截至2020年3月29日，Ginkgo的股价已经跌至4.59美元/股。Ginkgo股价腰斩的直接原因是来自做空机构蝎子资本（Scorpion Capital）的一份做空报告。其中对于Ginkgo的控诉主要有以下几点：• 无独特技术，项目失败率超 90%• 商业模式属“左手倒右手”• 关联方“客户”系Ginkgo托管蝎子资本称 Ginkgo 并没有独特的技术、知识产权或者差异化的能力，只不过是一家以酵母为平台的从事商品菌株工程的失败的 CRO 公司。Ginkgo的酵罐和液体处理机等来自Sartorius与Hamilton，这与其他公司供应商一致；在 Ginkgo 达成的超过 70 多个项目中，失败率为 90%-100%。Ginkgo 总共披露了大约7家平台企业和结构化合作伙伴关系，这些企业和合作伙伴关系构成了该公司大部分的研发服务销售收入，蝎子资本称，Ginkgo 的第三方收入来自其支持和控制的实体。简单来说，这种商业模式本质上就是“左手倒右手”。蝎子资本还调查了 Ginkgo 的所有关联方客户，其中 Kalo Ingredients在LinkedIn上没有列出任何员工，关联方客户Joyn Bio 、Allonnia、Motif也都存在各种问题，其认为关联方“客户”(如 Kalo Ingredients)是 Ginkgo 的幌子，因此它的收入是一个精心设计的骗局。但Ginkgo所存在的问题却并不能完全否定平台型公司的价值，关于平台型公司的价值应该理性看待，对此小饭桌通过多方采访与调研，总结了以下观点：• 平台模式理论上来讲行得通• 现阶段平台型公司还没有真正释放自己的价值• 某种意义上来讲平台模式规避了押注产品的风险• 平台和产品价值的逻辑与互联网行业恰好相反• 平台型公司现阶段与国内资本市场的投资预期并不适配据兰宇轩介绍，早在几年前，当研究人员想要表达特定蛋白时，就可以去找一个开发大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞体系的公司，当时这些公司的工艺已达到了商业化水平，包括在中间做酶业务的公司也有一些。相较于以往的这些公司，现在的合成生物学公司则在管线方面更加丰富，同时将产业链做得更长了。从终局来看，合成生物的行业布局与芯片有类似之处，产业链上下游分工明确，其中一定会有平台的机会，就像在生物制药领域，会诞生金斯瑞这样巨大的生物科技品牌，可以为下游医药品牌公司提供所需的大部分服务。弘毅创投李一豪认为，现阶段平台型公司很难真正释放自己的价值。基础技术的进步驱动了合成生物学的发展，但是目前的平台技术大多集中在通量和效率提升层面，微生物整体代谢通路并没有实现数字化，包括行业内整体的数据标准还没有制定，长周期的数据壁垒现阶段仍未出现，未达到深度数字化。但从某种角度来说，平台的模式规避了押注一种产品失败的风险，比如Zymergen押注了一项核心产品Hyaline——一种主要瞄准柔性屏市场的聚酰亚胺薄膜，后期却因下游市场需求并不高而面临了难以商业化的问题。而平台“风险规避”的特性也就决定了其价值会低于产品的价值。马睿认为，合成生物行业0-1的价值并没有那么高，因为平台的壁垒天然低于产品的壁垒，真正的价值掌握在后端产品上。比如做酶制剂的企业，花费精力研发出对产品生产来说非常重要的酶，这种情况下如果只卖酶而不卖产品其实赚到的钱很少。从资本的角度来说，美国的资本市场更开放，愿意支持Ginkgo这样纯平台公司的发展，而且由于合成生物学本质上是对制造业的一场大升级，美国本身很难做产品制造，这也使得Ginkgo模式更适配于美国市场。同时，Ginkgo自身还具备一定特殊性，其创始团队背景足够优越（麻省理工学院合成生物学家、计算机工程师 Thomas Knight以及四名博士研究生），同时又有一支能力很强的BD团队。所以在目前的中国市场，平台与产品之间的价值的反映其实与互联网行业恰恰相反，不管如何企业都要真正交付出一款产品。理想状态下，除了第一款产品，企业还要有个平台，这个平台更多是为其自己服务，支撑其交付出更多的产品，而在这个过程中平台的积累也越来越深。目前蓝晶微生物在主推产品PHA之外，还建立了研发平台 Synbio OS。2.产品型公司拼什么？尽管如上文所说，产品型公司具备较高价值，但高壁垒也意味着高难度。Zymergen、Amyris发展的起伏便极好地印证了这一点，对终端市场需求的误判、对工厂的难以把控、对自身产品可落地产业化程度的不准确预估等都会造成产品的功亏一篑。所以一家产品型公司在做产品的过程中究竟应该注意哪些点？不同产品型公司之间比拼的又是什么？其实本质上对于产品型公司的考核是选品与产品实现能力，具体又可分为以下几点：• 产品的创新程度• 产品能在多大程度上解决终端市场存在的成本及生产效率的问题• 产品本身的市场容量• 所选产品是否与团队能力相匹配• 产品可否规模化量产• 产品的长期价格波动趋势不管是科学家还是工程师创业，大多都是在原有研究的基础之上生产产品，这些产品以生物合成的方式生产要想在市面上站稳脚跟，要么需要有足够的创新，比如当年在凯赛以生物合成方式生产长链二元酸时，市面上对于该原料的下游应用还并不广泛；要么则要在很大程度上解决终端市场存在的成本较高以及生产效率较低的问题，比如PHA用传统的发酵方式获得，存在染菌的问题，最终造成了PHA获取成本高昂、效率低，微构工场在过去十几年研发了一个新的底盘细胞，可以使发酵系统免于杂菌污染，其还对基因进行了一系列改造以提升各项转化率，例如导入血红蛋白结合氧气来提升氧气利用率。虽然目前理论上已有多种产品原料可用生物合成的方式生产，而且根据麦肯锡预测，未来全球70%的产品可以用生物法生产，但从理论到实际、从现状到未来，仍有一个巨大无比的鸿沟，现阶段能够真正在成本上比化学合成更有优势、规模上超过10万吨的材料屈指可数。以CBD（大麻二酚）为例，其提取技术已较为成熟，想要凭借生物合成技术以更低的成本获得，在技术上还需要很长时间攻关。同时企业在产品的选取上还要与自身团队能力相匹配，大宗化学品与高附加值产品所需的能力模型并不一致，对于PHA、长链二元酸、丙氨酸这些大宗原料而言，动辄就需要上百吨的生产规模，这种大规模发酵对于创始团队在行业内的积累要求非常高，一般初创团队更适合从高附加值产品切入。兰宇轩介绍，对于大宗原料来说，成本的控制是非常重要的因素，所以在团队挑选到合适的菌株后，对其进行了各方面、持续性的优化，例如中试阶段大规模的罐体实验便持续优化了4年多的时间，使得该产品最终实现了成本的有效降低。“做大宗化工的替代品，对于产业化的要求非常高，需要对与成本相关的各项因素进行精打细算的优化。”不同产品在市场规模与应用的广泛性上也有较大差异，比如HMO这种原料应用场景非常明确，绝大部分市场都来自于做婴幼儿奶粉的添加剂，现阶段市场空间最高为几十亿；小藻科技用拟微球藻替代深海鱼合成的EPA目前是降低高血脂最好的药源，未来会是在心血管领域应用非常广泛的原料，市场天花板较高，同时小藻科技还用EPA藻油的副产物拟微球藻蛋白作为植物基蛋白的替代，拓宽了产品的应用场景；上文中提到凯赛生物也在这些年拓宽了很多长链二元酸在下游的应用场景。在邱彬彬看来，合成生物学是一个需要长周期投入的市场，如果创业者能找到一个好的产品线并深扎，会有一个很大的市场空间；但如果选择的是原料产量或市场份额并不是特别大，那对应投入的时间与产出比其实非常不划算。相较于对市场规模的权衡，高知时更关注落地场景更明确的原料。从价格角度出发，一个好的产品不应该有较大的价格波动，较大价格的波动以及价格战的产生，往往印证了这个产品的研发生产壁垒较低。根据在不同行业应用进行分类作为一个交叉学科，合成生物学在医疗、消费、化工能源、农业等行业都有诸多应用。• 医疗领域：主要有两种应用，一是通过对微生物进行设计和改造，使微生物可以生产某种药物因子或本身作为活性药物；二是对哺乳动物细胞进行改造，比如器官移植、细胞治疗与疫苗生产等• 消费领域：生产针对大众消费领域产品的原材料，比如医美护肤相关的玻尿酸、胶原蛋白以及食品相关的植物肉、HMO等• 化工能源领域：通过优化迭代更好的菌种来生产针对化工方向的材料，比如PHA、PVC、PET、PP（聚丙烯）等• 农业领域：合成生物学可以通过对基因进行编辑从而改良农作物，降低生产成本、提高产量；还可利用微生物或代谢工程手段减少农业化肥使用以及重塑代谢通路，使农产品的产能与营养价值得到提升合成生物在以上四个领域都有较大的应用空间，一个公司的市场天花板并不受所在行业限制，而是取决于其核心技术的切入点能够在哪一行业的哪一产业阶段创造自己的价值。但由于合成生物赛道的投资人来自各个方向，在投资上也会更有侧重。医疗领域：合成生物尚未对医疗行业带来底层范式的改变在李一豪看来，医疗本身就是一个尖端生物技术研发的密集区，是由药理学、跨界技术、观测的颗粒度以及行业资源驱动形成的产业，我们现在所讨论的合成生物技术没有在医疗行业的增长以及天花板的突破上形成太大的变量，因此类CRO这个价值环节并未凸显，合成生物更多关注产物本身的市场和发展空间。消费领域：抗周期但销售闭环并没有想象中容易达成近两年消费行业进入了投资的冷周期，这背后的核心是第一代供需关系平衡的完成。在这个过程中，互联网技术将信息传递成本极度拉低，过去几十年中国快速发展周期内中产的红利被迅速收割。接下来，整个消费行业进入供给侧改革的深耕时期，这其中包含生物合成技术在内的众多技术，都会成为消费行业发展的重要驱动力。邱彬彬认为，在中国的国策下，消费行业很抗周期以及具备很大的延展性与张力，围绕消费者的消费意愿来看，消费行业能够穿透到很多的新周期。很多投资人看好合成生物在消费领域中应用的另一因素是认为消费行业会更快能闭环，“现在合成生物公司中但凡是做产品的，如果主原料难以落地，都会往消费领域走一走，比如护肤，一个护肤产品中要添加很多原料，而活性原料的添加并没有很多，所以单一原料的需求量并不需要很大，较为容易落地。未来的化妆品原料，要么是一个巨头公司做很多种，要么是很多合成生物公司顺便做一下。”但高知时也认为，合成生物在消费领域要想落地，其实对创始团队技术、产品、品牌、营销等各方面的综合能ottom: 10px line-height: 1.5em "总结来看，合成生物学在长期仍有较大的发展空间，而且依托于中国制造业大国的身份，未来中国也会成为该行业发展的主战场，不同于美国，中国的大公司将会是平台与产品兼具。现阶段行业即将迎来洗牌期，真正能交付出产品并为产品开拓出更多应用场景的公司才能跑出来。

中国疾病预防控制中心紧急调运的食品卫生、水质以及霍乱等传染病快速检测设备和甘肃省紧急采购的100万元人民币的病原微生物检测设备，已全部于今天抵达灾区并投入使用，有效保障了灾区食品、饮水和病原微生物的检测工作。 　　国家卫生部今晚披露这一信息时称，目前正在灾区的该部副部长尹力提出：要严防传染病暴发流行和突发公共卫生事件发生，必须持续做好灾区公共卫生风险评估，结合实际情况不断完善卫生防疫工作方案，重点加强传染病预防控制、食品饮水卫生保障和病媒生物防制，科学开展环境消杀灭工作。 　　甘肃省卫生厅已组织成立督查组，对灾区分成23个片区开展了消杀灭工作的检查指导，确保消杀工作科学规范、不留死角。根据灾区传染病疫情防控需要，已设立3个疫苗接种点开展预防接种，于昨天启动6岁以下儿童甲肝疫苗应急接种 。卫生部防疫专家组对灾区4个大量积水地的蚊幼虫进行了采样检测，并根据检测评估结果提出了蚊虫控制措施建议，指导灾区卫生部门做好病媒生物防制工作。 　　截至8月17日16时，累计救治伤员2321人，现住院治疗72人，治愈出院50人，医疗队和门诊治疗2198人。灾区医疗服务点累计诊治病人5067人次。灾区累计开展心理援助1530人次，消杀灭面积238.25万平方米，消毒水源121点次，检测食品和饮用水175份，监督检查餐饮单位40家。灾区无重大传染病疫情和突发公共卫生事件报告。

近日，辽宁国际旅行卫生保健中心接到国家知识产权局书面通知，由该中心提交的便携式交通工具媒介生物监测箱、集成式医学昆虫标本制作箱和集成式啮齿动物及其体表寄生虫标本制作箱3项媒介生物装备获国家实用新型专利并授予专利证书。 　　目前，上述专利产品已在辽宁地区10多个口岸推广应用。媒介生物专利产品的推广使用，对促进辽宁口岸卫生检疫工作的规范化开展、提高工作效率、提高口岸卫生检疫防控技能均起到了很好的作用，受到各使用单位的好评。