合成生物产业链及相关概念股
2022-10-04 17:08:50
近日,在人工酶生物催化剂方面,中国科研团队取得新突破。
华中科技大学化学与化工学院钟芳锐、吴钰周教授团队与西北大学陈希教授合作,原创性提出了一种“三重态光酶”新概念,研究团队通过合成生物学前沿技术开发了一类全新人工酶生物催化剂,融合化学合成的非天然反应性和生物合成的精准高效性两方面优势,为医药、材料等领域重要功能化学品的绿色生物制造提供新的理论和技术。相关研究论文,日前在国际期刊《自然》刊发。
合成生物学诞生于21世纪初,是生物学、工程学、化学和信息技术等相互交叉融合的新兴领域。合成生物学利用基因组测序、生物工程、化学合成和计算机模拟等技术进行生命设计与合成再造,突破原有生物系统的限制,创造出更加符合产业化的新型生物系统,应用于医药、能源、化工、农业、环境等多个领域。
合成生物学集多重优势于一体,创造价值。
低成本:生物合成设备相较化工投资额低,可柔性生产,轻资产优势显著;微生物体内代谢过程中的酶作为高效催化剂能大幅降低反应能耗,高选择性可提高目标产物收率,最大化利用原料进而降低生产成本。
可持续:合成生物学原料端采用可再生生物质,生产过程为生物循环系统,生物合成产品具备环境相容性。
低碳:合成生物技术可高效利用生物质资源,在化工领域,多种生物基大宗化工品减排二氧化碳超60%。
麦肯锡发布的报告显示,原则上全球60%的产品可以采用生物法进行生产,2030-2040年,合成生物学每年可以产生约2万亿美元-4万亿美元的直接经济影响。
政策方面,从“十三五”开始,合成生物学被列为战略前瞻性重大科学问题和前沿共性生物技术,国家出台了一系列政策支持合成生物学的发展。
今年5月,国家发改委发布《“十四五”生物经济发展规划》,多次提及合成生物学,提出推动合成生物学技术创新,突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术,有序推动在新药开发、疾病治疗、农业生产、物质合成、环境保护、能源供应和新材料开发等领域应用。
工信部9月2日表示,支持新材料新产品研发应用,将推动出台《加快生物基材料创新发展行动方案》,丰富基于非粮生物质的含碳化学品、聚合物、产品等生物基材料体系。
多地也出台政策积极部署。今年8月,黑龙江省发布《支持生物经济高质量发展若干政策措施》,致力于打造国内一流的生物经济发展生态。
部分地区还通过与龙头企业合作,推动合成生物产业的发展。9月2日,2022年太原能源低碳发展论坛“合成生物产业——实现碳中和最佳路径”分论坛在太原举行,为资源型经济转型综合配套改革实现碳达峰、碳中和目标探寻最佳路径。合成生物大大减少碳排放,更加符合绿色低碳发展的要求,是山西省重点发展的产业链之一。
完整合成生物学产业链主要包括上游菌种开发、中游发酵生产以及下游商业推广,行业壁垒高。
上游:工业菌种创制壁垒;工业菌种创制涉及设计-构造-检验循环-筛选等多个环节,对研发设备、人才等要求极高。
中游:工程放大壁垒;生物技术实现低成本、高规模放大需要长时间的理论与实践互证,具备较高经验壁垒和人才壁垒。
下游:商业化推广壁垒;合成生物学产品开发周期5年以上,新产品需要有足够的下游客户和长期需求确定性,同时充足优质的客户资源更有助于打通产品销售渠道。
华恒生物:建成发酵法和酶法两大技术平台,突破厌氧发酵技术瓶颈,构建了以可再生葡萄糖为原料厌氧发酵生产 L-丙氨酸、L-缬氨酸的微生物细胞工厂,在国际上首次成功实现了微生物厌氧发酵规模化生产 L-丙氨酸产品。
凯赛生物:生物基聚酰胺龙头企业。生物基聚酰胺产业可分为三部分:二元酸、二元胺、聚酰胺。
二元酸方面,公司于2003年开始产业化布局,目前已有长链二元酸产能7.5万吨/年,占据全球80%以上市场份额,在建癸二酸产能4万吨/年,预计将于2022年7月投产。
二元胺方面,生物基戊二胺工艺于2014年完成中试,现有产能5万吨/年,在建产能50万吨/年,预计将于2023年投产。
聚酰胺方面,公司于2014年完成中试,主要有PA513和PA56两种产品。现有产能10.3万吨/年,在建产能92万吨/年,预计2023年建成投产。在建项目于2023年投产后,公司将具有超过100万吨/年的生物基聚酰胺生产能力。
梅花生物:具备从菌种设计-构建-发酵-分离提取的合成生物学全链条,上半年公司搭建了合成生物学菌种改造“途径工程-元件工程-工具开发”协调发展的强劲合成生物学技术平台。
嘉必优:已完成合成生物学研究室的建设,搭建了生物信息学分析技术平台,部分产品完成了中试研究,开始产业化推动。公司在研产品-PGA运用了合成生物学技术。除此之外,公司在化妆品领域储备了-熊果苷、依克多因、麦角硫因等多个产品。
星湖科技:生物发酵食品添加剂细分龙头企业。截止2021年,现有呈味核苷酸二钠产能1.77万吨,功能糖浆产能3万吨,药物中间体年产量达5052吨,覆盖食品、医药两大业务领域。2022年,公布收购伊品生物预案,主要产品包括L-赖氨酸、L-苏氨酸在内的各类动物营养氨基酸和味精等,并通过对废水、废气及废渣进行回收和综合利用生产出有机肥和其他副产品,与星湖科技同属属于生物发酵行业不同细分领域。公司主要原材料为玉米淀粉,依靠酶法清洁生产呈味核苷酸二钠等产品,未来公司有望切入生物合成赛道,打造新竞争优势。
华东医药:在工业微生物领域深耕40余年,目前拥有中美华东、珲达生物和珲益生物三个微生物研发平台,杭州祥符桥、钱塘新区、江苏九阳、美琪健康、美华高科五个产业基地,已形成微生物项目研发、中试、商业化生产、工程和公用系统保障的完整制造体系。
凯莱英:自2021年创立合成生物技术研发中心以来,已拥有成熟的酶技术平台以及发酵生产平台,并不断探索合成生物技术领域,大幅拓宽平台技术能力。
科伦药业:控股子公司川宁生物已成立“上海研究院”,依托成熟的生物发酵技术和酶技术平台,以研发创新为着力点,以合成生物学和酶工程研究为基础,向保健品原料、生物农药、高附加值天然产物、高端化妆品原料、生物可降解材料等领域发展。
金达威:是A股营养健康全产业链的龙头企业,已形成了微生物发酵、化学合成、天然产物提取、胶囊制备、绿色生物酶合成技术五大核心技术,实现了系列产品生产技术的全面提升。
普洛药业:于2021年投入2000多万元建立了合成生物学实验室,在菌种基因的改造、编辑、筛选和发酵工程、酶库的建立、酶的筛选以及酶催化等方面都做了很多工作,并将新技术在部分项目中进行了运用,产品成本进一步下降,研发效率得到显著提升。
华熙生物:在功能糖领域和蛋白质赛道取得一定的成果。其中,胶原蛋白是华熙生物继透明质酸之后第二个战略性重点布局的生物活性物。
- 梅花生物(600873)
- 华恒生物(688639)
- 凯赛生物(688065)
- 嘉必优(688089)
- 星湖科技(600866)