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華熙生物的下一站,合成生物學(xué)

時(shí)間:2022-05-24 17:05:13   來源:互聯(lián)網(wǎng)

  經(jīng)過多年的知識(shí)積累和技術(shù)準(zhǔn)備,我們得以通過工程化的設(shè)計(jì)理念,對(duì)生物體進(jìn)行有目標(biāo)地設(shè)計(jì)、改造乃至重新合成,使其擁有滿足人類需求的生物功能,這個(gè)領(lǐng)域就是被稱為“第三次生物技術(shù)革命”的合成生物學(xué)。

  毋庸置疑,當(dāng)下已成為合成生物學(xué)最景氣的周期之一。據(jù)億歐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從2021年到2022年3月份,國(guó)內(nèi)有16家合成生物學(xué)企業(yè)完成融資,融資總額超25億元。其中,2021年參與融資的企業(yè)有8家,而2022年前三個(gè)月,就已與2021年一年持平。技術(shù)進(jìn)步疊加資本的加速進(jìn)入,有望開啟合成生物學(xué)研究和發(fā)展的新紀(jì)元。

  

  資料來源:《CRISPR 技術(shù)在微生物合成生物學(xué)中的應(yīng)用》(汪蓮,王浩君,羅云孜)

  由于在產(chǎn)品成本與質(zhì)量、工藝路線、環(huán)境友好度等方面優(yōu)勢(shì)顯著,合成生物學(xué)展現(xiàn)出重大顛覆性。部分擁有技術(shù)背景和研發(fā)能力的生物科技公司正在迅速行動(dòng),生物科技公司華熙生物是其中一員。

  國(guó)家頂層設(shè)計(jì) 四次提到“合成生物學(xué)”

  2022年5月10日,中國(guó)發(fā)改委正式發(fā)布了《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》,明確要著力做大做強(qiáng)生物經(jīng)濟(jì),其中四次提到“合成生物學(xué)”,可見其戰(zhàn)略重要性。

  與之相應(yīng),合成生物市場(chǎng)規(guī)模確實(shí)也呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù) Super Lab 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2025年全球合成生物市場(chǎng)規(guī)模將突破200億美元,其中醫(yī)藥健康是其影響最大的下游領(lǐng)域,包括細(xì)胞免疫療法、基因編輯應(yīng)用、醫(yī)療耗材、藥物成分生產(chǎn)和制藥等。

  

  資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,CB Insights(含預(yù)測(cè)),中信證券研究部;

  《全球合成生物行業(yè)發(fā)展前沿分析》(邱偉龍,廖秀靈,羅巍等;含預(yù)測(cè)),中信證券研究部

  事實(shí)上,合成生物學(xué)離我們每個(gè)人都幾乎最近的時(shí)候,就是它在抗擊疫情方面的強(qiáng)大輸出。2020年,世界第一個(gè)SARS-CoV-2合成基因組被制作出來,以供醫(yī)療和研究機(jī)構(gòu)使用,進(jìn)行疫苗、治療和診斷的研究與開發(fā)。

  當(dāng)下,合成生物學(xué)正驅(qū)動(dòng)各種生物工業(yè),并不斷展現(xiàn)自身優(yōu)勢(shì)。如加速新原料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,滿足消費(fèi)端的新場(chǎng)景需求;提高已有原料生產(chǎn)效率,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,為大規(guī)模商業(yè)化開路;以可再生生物資源替代不可再生化石資源等,降低環(huán)保成本,助力“碳中和”發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

  以上前景吸引了不少生物科技/醫(yī)藥公司的入局,國(guó)外比較知名的有生物體設(shè)計(jì)公司Zymergen、Ginkgo,國(guó)內(nèi)則由生物科技型公司華熙生物、凱賽生物、華恒生物等引領(lǐng)。其中,科創(chuàng)板生物科技龍頭華熙生物在合成生物學(xué)領(lǐng)域的布局與進(jìn)展頗受外界關(guān)注。

  華熙生物專注的合成生物學(xué)

  合成生物學(xué)的一大技術(shù)應(yīng)用方向,是以微生物發(fā)酵工藝為基礎(chǔ),歷經(jīng)菌株篩選及培育、高效發(fā)酵工藝、純化工藝調(diào)控等環(huán)節(jié),定向生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)品。

  作為生物科技公司和生物材料公司,華熙生物在透明質(zhì)酸領(lǐng)域因突破“微生物發(fā)酵法”而崛起,在成立11年后開創(chuàng)“微生物酶切法”,達(dá)到新高度,科技創(chuàng)新跨越了20多年的周期,在微生物發(fā)酵和工業(yè)化生產(chǎn)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),F(xiàn)今其戰(zhàn)略性布局合成生物學(xué),旨在圍繞“提高生命質(zhì)量,延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度”的企業(yè)宗旨,來創(chuàng)造生物活性物質(zhì),既是過往優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域的延申,也是對(duì)未來技術(shù)的捕捉。

  華熙生物所專注的合成生物學(xué),是指通過設(shè)計(jì)合成新的核酸分子、蛋白質(zhì)和酶,新的代謝途徑和細(xì)胞體系,構(gòu)建高效的細(xì)胞工廠,利用淀粉、葡萄糖、纖維素等可再生物質(zhì)資源甚至以二氧化碳為原料,實(shí)現(xiàn)功能糖、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、核苷酸、天然活性化合物等生物活性物質(zhì)和材料分子的生物合成、制備、生產(chǎn)和應(yīng)用,發(fā)展“碳中和”的合成生物制造產(chǎn)業(yè)。

  事實(shí)上至2021年,華熙生物已從單一玻尿酸公司成長(zhǎng)為一家多元化生物活性物平臺(tái)型企業(yè),近100個(gè)生物活性物正在布局或邁向規(guī);慨a(chǎn)。未來3-5年,公司通過搭建生物活性物發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)圖譜,挖掘高價(jià)值活性物,并設(shè)定發(fā)展的優(yōu)先級(jí),以實(shí)現(xiàn)生物活性物質(zhì)的高效制造,服務(wù)提高生命質(zhì)量,延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度,造福人類的使命和目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這一愿景,合成生物學(xué)將發(fā)揮關(guān)鍵作用。

  

  展開來說,華熙生物會(huì)圍繞功能糖、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、核苷酸、天然活性化合物六大領(lǐng)域下和人類相關(guān)的活性物質(zhì),做生物催化、轉(zhuǎn)化和合成等技術(shù)開發(fā)。在理解生命特征的基礎(chǔ)上,遵守生命本征信息,通過人體本身含有的物質(zhì),來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造。研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞菌株、代謝通路、關(guān)鍵酶、發(fā)酵等流程,構(gòu)建和運(yùn)行“微生物細(xì)胞工廠”。在這些人造“工廠”中,生命代謝的過程將被模擬,并設(shè)計(jì)、建立豐富的元件庫、路徑庫和底盤細(xì)胞庫,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同生物活性材料的創(chuàng)造和生產(chǎn)。

  

  當(dāng)下,華熙生物合成生物學(xué)平臺(tái)已完成搭建。在合成生物技術(shù)賦能下,實(shí)驗(yàn)室級(jí)別透明質(zhì)酸產(chǎn)率得到顯著提升;在透明質(zhì)酸寡糖庫、硫酸軟骨素、肝素等產(chǎn)品上也已取得一定進(jìn)展;此外在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了重組膠原蛋白研發(fā)進(jìn)展,產(chǎn)率處于相對(duì)領(lǐng)先水平。

  定制化的合成生物研發(fā)部署

  針對(duì)合成生物學(xué)領(lǐng)域,華熙生物已構(gòu)建從DNA設(shè)計(jì)、DNA合成創(chuàng)制到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和應(yīng)用的全套研發(fā)體系,可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)物質(zhì)從設(shè)計(jì)再到創(chuàng)制僅用 6-12個(gè)月的生命周期。

  此外當(dāng)下立于我們眼前、價(jià)值數(shù)十億美元的行業(yè),在大多數(shù)情況下是由在這一領(lǐng)域工作的博士后、博士和iGEM學(xué)生創(chuàng)立、領(lǐng)導(dǎo)和發(fā)展的公司。對(duì)此,華熙生物廣納國(guó)際領(lǐng)先的合成生物學(xué)人才,加快建設(shè)有實(shí)力的青年研發(fā)團(tuán)隊(duì),專業(yè)方向覆蓋從DNA合成、DNA設(shè)置到路徑改造、生產(chǎn)制造、轉(zhuǎn)化,以及應(yīng)用開發(fā)的全流程,打造先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

  

  在保證自身研發(fā)內(nèi)核外,華熙生物也采取了國(guó)際大企業(yè)通用的 Open Innovation 模式,廣泛發(fā)展外腦,與超過20個(gè)國(guó)內(nèi)外的創(chuàng)新聯(lián)合中心一起研發(fā),包括哈佛大學(xué)、清華大學(xué)、江南大學(xué)、山東大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、北京化工大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)等。

  合作中,華熙生物最核心、最強(qiáng)的是成果轉(zhuǎn)化。從0到1方面,公司積極與科研院校共同探索合成生物學(xué)技術(shù)。從1到10和從10到100方面,公司在天津建成的全球最大的中試平臺(tái)及孵化中心,承接成果轉(zhuǎn)化工作。 對(duì)于轉(zhuǎn)化出來的這些物質(zhì),公司會(huì)圍繞“四輪驅(qū)動(dòng)”的業(yè)務(wù)模式,秉承“提高生命質(zhì)量,延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度”的宗旨做市場(chǎng)轉(zhuǎn)化;而對(duì)于不能自己做的成果轉(zhuǎn)化,公司會(huì)去賦能其它產(chǎn)業(yè)的上下游,比如造紙、面料等產(chǎn)業(yè)。

  技術(shù)賦能+產(chǎn)品應(yīng)用制造

  資本的目光加速向合成生物學(xué)聚集,大批合成生物學(xué)相關(guān)公司相繼成立,商業(yè)模式可分為技術(shù)賦能型及各類產(chǎn)品應(yīng)用型。前者為合成生物學(xué)行業(yè)提供關(guān)鍵的技術(shù)及產(chǎn)品支持,例如DNA測(cè)序、合成、基因編輯、生物信息學(xué),以及菌株構(gòu)建等生物合成所必須的生產(chǎn)資料與技術(shù)能力。后者則聚焦產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)能力,涵蓋工業(yè)化學(xué)品、醫(yī)療、食品、材料以及化妝品/護(hù)膚品等多個(gè)領(lǐng)域。

  作為具備全產(chǎn)業(yè)鏈一體化布局的平臺(tái)型公司,華熙生物兼具技術(shù)賦能公司和產(chǎn)品應(yīng)用型公司的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),天然具有上下游延伸性,能發(fā)揮生物活性前端設(shè)計(jì)和后端制造的雙向功能,來最大化做好創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)生物活性物質(zhì)的發(fā)展制造。

  從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī);慨a(chǎn)的過程或長(zhǎng)或短。合成生物技術(shù)商業(yè)化成功的關(guān)鍵在于做出契合趨勢(shì)的規(guī)劃,包括推進(jìn)節(jié)奏的把控、對(duì)市場(chǎng)規(guī)模與需求的預(yù)判以及對(duì)技術(shù)管線方向的策略選擇與布局。對(duì)此有行業(yè)人士表示,資金充足、技術(shù)積累豐富、研發(fā)管線多元化的公司,更有機(jī)會(huì)踩中顛覆性技術(shù)突破的脈搏。

(責(zé)任編輯:華康)

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