上海中創產業創新研究院：2023上海合成生物產業發展白皮書（20頁）.pdf

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1、上海中創產業創新研究院電話：021-58211319官網：www.zcyj-郵箱：zcyj_地址：上海市浦東新區商城路618號4樓掃一掃掃一掃關注更多精品研究內容關注更多精品研究內容Industry Development White PaperShanghai Gene and Cell TherapySynthetic BiologySHANGHAI INDUSTRY全產業鏈技術趨勢全球格局上海進展上海合成生物產業發展白皮書 技術技術發展趨勢發展趨勢 05DNA合成/測序：高通量低成本成為技術迭代關鍵詞基因測序：技術迭代主打低成本高效率基因編輯：CRISPR/Cas9引領潮流 產業發展趨勢

2、產業發展趨勢 08市場迎來爆發式增長，影響力逐漸增強創投市場持續火熱，重點關注醫療健康與食品營養賽道企業加速布局，產業鏈逐漸完善 應用應用發展趨勢發展趨勢 10醫療健康：未來仍是合成生物應用最廣泛的領域化工能源：生物路線逐步替代傳統化學路線農業食品：作物改良、重組食品正在不斷探索信息技術：跨學科應用的成功嘗試全球產業全球產業技術發展趨勢技術發展趨勢02/源起和演變源起和演變 02 概念內涵概念內涵 03 產業鏈產業鏈 03合成生物學的概念與內涵合成生物學的概念與內涵01/美國：合成生物技術先驅者，跨學科布局特征明顯美國：合成生物技術先驅者，跨學科布局特征明顯 13 13 歐洲：基礎創新水平全球

3、領先，應用市場廣闊歐洲：基礎創新水平全球領先，應用市場廣闊 14 14 亞太地區：成為全球第三大市場亞太地區：成為全球第三大市場 14 14 中國：加速崛起的重要力量中國：加速崛起的重要力量 15 15全球產業競爭格局全球產業競爭格局03/中國合成生物學和相關產業中國合成生物學和相關產業“發源地發源地”1919 創新策源能力國內領先創新策源能力國內領先 2 20 0 優質企業集聚態勢明顯優質企業集聚態勢明顯 2 21 1 初步形成初步形成“一核兩翼一核兩翼”布局布局 2727 產業創新生態加速構建產業創新生態加速構建 28 28 頂層設計引領發展頂層設計引領發展 29 29上海合成生物產業基礎

4、與主要進展上海合成生物產業基礎與主要進展04/夯實基礎研究與創新策源能力夯實基礎研究與創新策源能力 3 32 2 聚焦支持生物制造重點領域聚焦支持生物制造重點領域3333 完善優化產業創新發展的良好生態完善優化產業創新發展的良好生態 3333 建立綜合治理與科學傳播體系建立綜合治理與科學傳播體系 3434展望與建議展望與建議05/目 錄CONTENT2022年9月，上海市政府發布上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案，將合成生物學列為16個未來產業細分領域之一，也是未來健康產業集群的重要發展方向之一。為更好了解合成生物學產業發展背景及行業趨勢、展示上海合成生物學產業發展現狀和亮點

5、，同時深入挖掘行業增長機會，推動上海合成生物學及相關產業快速發展，在上海市經濟和信息化委員會指導下，上海中創產業研究院聯合多家機構、專家顧問，共同編制上海合成生物產業發展白皮書（2023年），為相關行業從業者、投資機構、政府決策監管提供參考。上海合成生物產業發展白皮書P R E A M B L EP R E A M B L E合成生物學被稱為是繼DNA雙螺旋發現所催生的分子生物學革命，和人類基因組計劃實施所催生的基因組學革命之后的“第三次生物技術革命”，在醫療健康、綠色能源、環境保護、農業技術、生物基材料、信息技術等領域有著廣泛應用。2004年，美國麻省理工學院出版的Technology Re

6、view將合成生物學選為將改變世界的十大技術之一；2010年，Science雜志將其列為十大科學突破第2名。截至目前，合成生物學已走過了20年歷程，正在開啟蓬勃發展階段。在基礎研究方面，隨著合成生物學使能技術的發展與進步，基因組工程已經滲透到生命科學的各個領域；超級計算工具在分子建模和預測方面開辟了嶄新的方向；DNA的編寫、編輯和重新編碼有望開發癌癥、遺傳疾病等重大疾病的新療法，更是在新冠疫苗研發中發揮了重要作用。人工智能預測蛋白質折疊、基因編輯治療遺傳性血液疾病等多項成果被列入“十大科學突破”。在產業格局方面，歐美等國家愈發重視合成生物學領域的科技與產業布局，相繼發布或更新其相關戰略規劃與研

7、究路線圖等，中國也于2008年前后啟動合成生物學及相關產業領域的研究布局，成為該領域一股加速崛起的重要力量。在創投市場方面，2021年合成生物學領域的投融資達到180億美元，幾乎是2009年以來投融資的總和，多家合成生物學企業以10+億美元的估值上市。01/合成生物學的概念與內涵合成生物學的概念與內涵合成生物學（Synthetic Biology）一詞的出現最早可以追溯至1911年，法國化學家Stphane Leduc受合成有機化學啟發，首次在其所著的生命的機理（The Mechanism of Life）一書中首次提出“Synthetic Biology”詞匯。指出生物科學研究必然從“描述”

8、到“分析”，再到“合成”的道路。1974年，波蘭遺傳學家Walclaw Szybalshi基于基因克隆技術，提出“合成生物學”愿景：合成生物學將是一個擁有無限潛力的領域，幾乎沒有任何限制地去創造，最終，將會有合成的有機生命體出現。2000年，美國斯化學家Eric Kool在基因組學和系統生物學基礎上，在工程科學家成功利用生物元件構建邏輯門線路基礎上，引入工程科學“自下而上”基本理念，重新定義“合成生物學”，生物體是單個功能元素的組合，這些元素可以被設計成為有限數目的零件，以新的結構來修飾現有的生物體，或以此來創造新生物。2003年，在大腸桿菌底盤細胞中，采用異源基因元件構建青蒿素前體合成線路的

9、成功，展示了采用合成生物技術提升代謝工程能力的巨大應用前景，至此，具備“合成生物學”領域特征的研究手段和理論基本形成。2004年，關于合成生物學的第一次正式會議（Synthetic Biology 1.0）在美國MIT召開，在科學界初步形成學科共識，標志著合成生物學正式成為一門真正的學科。21世紀合成生物學得到蓬勃發展（下圖），隨著MIT于2005年發起iGEM“國際遺傳工程機器設計競賽”，表明合成生物學是多學科交叉、工程化的科學，到2011年三國六院（中國、美國、英國的三個科學院及三個工程院）召開合成生物學研討會，探討合成生物學與科學財富、使能技術、為了下一代三個主題，說明合成生物學的發展具

10、有重大的社會學價值和意義，再到近些年世界各國在合成生物學領域的規劃和布局，合成生物學不再是一個概念。2021年9月底召開的“香山科學會議”，指出合成生物學要解決的核心科學問題是生命結構相變與功能涌現的機理，并在揭示其規律的基礎上，提升改造設計合成生命系統的能力。為此，一方面，要在高質量實驗觀測數據的基礎上，揭示復雜生物系統背后的定量維象理論，并以合成生物學的工程化迭代研究范式加以驗證；另一方面，要在合成生物工程平臺上產生的海量標準化生命系統大數據的驅動下，通過機器學習等人工智能手段，揭示生命系統的定量規律，兩者的會聚整合，就是定量合成生物學的研究體系。從國家戰略看，過去十幾年，美國、英國、歐盟

11、和中國等不斷加大頂層布局、技術投入和政策支持，已然成為未來大國博弈的戰略制高點。1.1 源起和演變1.2 概念內涵1.3 產業鏈0302合成生物學是指聯合化學、生物學、信息技術、工程學等多學科，通過構建生物功能元件、裝置和系統，對細胞生命體進行遺傳學設計、改造，使其擁有滿足人類需求的生物功能，甚至創造新的生物系統。合成生物學的本質是讓細胞為人類工作生產想要的物質，它以“人工設計與編寫基因組”為核心，以創建特定結構功能的工程化生命為導向，綜合系統、合成、定量、計算與理論科學手段，以“設計-構建-測試-學習”的迭代研究范式認識生命的理論架構與方法體系，即以計算機設計、基因/基因組合成及非天然生命功

12、能分子/器件（包括元件、模塊、線路、底盤）構建，檢測與學習方法等“工具包/使能技術”為核心支撐，以工程化生命構建研究為生命科學內涵，最終通過在醫藥與健康、化工與材料、農業與食品、環境與安全領域的應用，造福于人類?？偠灾?，合成生物學是一門博采眾長、因“用”制宜，結合了多領域、多技術的一門實用型學科，現已被普遍認為將帶來繼分子生物學革命和基因組學革命之后的“第三次生物科學革命”，具有重大的科學、技術價值與應用潛力。根據合成的不同級，合成生物學可以分為分子級、亞細胞級別、細胞級別、組織乃至以上級別。其中，分子機合成是改造一切生物體的基礎；亞細胞層面主要開展的是關于人造細胞的研究，比如人工合成染色體

13、以實現特定功能；細胞級別，通過改造細胞來構建特殊功能，為發酵、醫學等各個領域的應用直接提供原料；組織以上級別的合成，合成技術目前尚處于研究階段，研究方向包括生物打印技術、依托支架形成人工組織等。合成生物學合成級別分類（資料來源：創業邦研究中心）從合成生物學到合成生物產業，也就是合成生物技術從實驗室研發到商業化落地的過程，產品開發可以分為兩個階段，一是細胞構建階段；二是生產規模擴大階段。具體環節包括五個方面：菌種改造、代謝調控、分離純化、聚合工藝和應用開發，利用糖、淀粉、纖維素，甚至二氧化碳等可再生碳資源為原料，進行化學品、藥品、食品、生物能源、生物材料等物質的加工與合成。從產業鏈看，合成生物學

14、產業鏈由工具層、軟硬件層及應用層構成，產業生態覆蓋面龐大，不同技術和產業落地方向多元。產業鏈上游是技術層產業鏈上游是技術層，主要開發使能技術，包括DNA/RNA合成、測序與組學，以及提供與數據相關的技術、產品和服務等。產業鏈中游是平臺層，產業鏈中游是平臺層，主要提供技術賦能，負責生物體構建和自動化，通過合成生物底層軟件技術、硬件設備以及相應解決方案，是合成生物學發展的基礎。產業鏈下游是應用層，產業鏈下游是應用層，主要涉及實際應用和產品的落地，滲透到健康和保健、食品和農業、化學品和日用品等眾多領域。尤其在醫療健康領域的應用包括創新治療療法（細胞免疫療法、RNA藥物、微生態療法、基因編輯相關應用）

15、、體外檢測、醫療耗材、藥物成分生產和制藥用酶等方向。上海合成生物產業發展白皮書 合成生物學發展時間軸（上海中創制圖）合成生物的過程會充分運用到基因測序、DNA合成、基因編輯、蛋白質設計、細胞設計、高通量篩選等多項技術中。而近年間此類底層使能技術的進步對于合成生物產業的快速發展和大規模應用起到了重要的支撐和推動作用。DNA合成技術是合成生物學的核心技術，指通過化學合成和酶促合成來合成寡核苷酸片段。其中化學合成法又以應用不同的固相載體可分為柱式寡核苷酸合成技術和芯片DNA合成技術?？傮w來看，DNA合成技術已歷經柱式合成技術、芯片合成技術、超高通量合成技術以及酶促合成技術等四個階段的迭代更新。其中，

16、柱式合成法最為成熟，但需要使用較為危險的試劑和溶劑，且效率低、通量低、成本高?；谛酒腄NA合成技術較傳統方法成本低、通量高，尤其是第三代超高通量合成技一次可合成十萬余條寡核苷酸，成本僅為柱式合成技術的1/10000-1/100，已成為未來DNA合成領域的主流技術發展方向。酶促合成技術目仍處于起步階段，國外已實現長鏈DNA合成POC，正在進行商業化嘗試。05技術類別技術類別技術原理技術原理重點企業重點企業技術優勢技術優勢限制因素限制因素柱式合成技術亞磷酰胺三酯合成法Thermo Fisher、金斯瑞、通用錯誤率低通量小、合成成本高、合成儀器難開發芯片合成技術噴墨法Twist、Agilent、

17、原合生物成本低，通量高，較高品質合成長度較短，準確度不高，單序合成產量低、工藝復雜不利于組裝拼接光化學法Affymetrix成本低，通量高，品質一般電化學法Custom Array、金斯瑞、泓迅科技成本低，通量高，成本低，通量高，超高通量芯片合成技術半導體結合電化學Custom Array、金斯瑞成本低，超高通量，較高品質技術門檻超高、專利壁壘限制酶促合成技術微陣列法酵母體內DNA合成法連接介導DNA合成法DNA Script、Nuclera Nucleics技術通量及成本優勢、試劑消耗量小實現體內合成簡單易用，DNA突變率低仍處于早期商業化階段、技術成熟度不高、成本高表表 DNADNA合成技

18、術比較合成技術比較02/全 球 產 業 技 術全 球 產 業 技 術 發 展 趨 勢發 展 趨 勢基因編輯技術是合成生物學新興技術之一，可對基因序列進行編輯“改正或修正”，具體來講就是使用特異性蛋白將剪切工具帶到特定位點，實現敲入、敲除或改寫。目前，主流的基因編輯技術主要有三種，分別是鋅指核酸酶ZFN技術、轉錄激活因子樣效應物核酸酶TALEN技術以及CRISPR/Cas9技術。其中，CRISPR/Cas9技術自2012年首次出現后，短短幾年內便風靡全球，成為現有基因編輯和基因修飾里面效率最高、最簡便、成本最低、最容易上手的技術之一。該技術利用RNA-DNA識別模式，切割位點廣泛，基因編輯效率超

19、過30%，且可以應用在基因敲除、基因敲入、基因抑制、基因激活、多重編輯、功能基因組篩選等多個領域，正在逐步替代前兩項技術?；驕y序技術也稱作DNA測序技術，即獲得目的DNA片段堿基排列順序的技術，該技術是進一步進行分子生物學研究和基因改造的基礎。自1977年英國生化學家桑格爾發明了世界上第一臺測序儀（即第一代測序技術）之后，人類便由此開始獲得了探索生命遺傳本質的能力，生命科學的研究也進入了基因組學的時代。經過四十余年的發展，基因測序技術已從第一代發展到了第三代測序技術，其測序通量和單條序列長度都實現了明顯進步。但就市場應用來看，雖然第二代測序技術讀長相對較短，但其仍是主流測序技術，第三代在實驗

20、層面已取得快速發展，但在實際應用中仍受到準確率限制。目前，基因測序技術已經在眾多領域得到廣泛應用，包括生物的基因組圖譜繪制、環境基因組學和微生物多樣性、轉錄水平動態響應及其調控機制，疾病相關基因的確定和診斷、表觀遺傳學和考古學、物種進化演替過程等等。此外，該技術的大規模推廣應用也離不開其成本的顯著下降。早期只有第一代測序技術之時，人類基因組計劃耗資30億美元才獲得了大部分的人類基因組信息，而2019年人類全基因組測序成本已降至1000美元以下，未來10年甚至更短時間內還可能會降到100美元以下。未來，基因測序技術將朝著更快捷的序列獲取速度、更準確的堿基識別方式、更長的單條序列長度、更輕便的儀器

21、平臺、更簡便的操作方法以及更低廉的測序成本等方向繼續突破。06表表 基因測序基因測序技術比較技術比較技術類別技術類別優勢優勢劣勢劣勢相關企業相關企業第一代Sanger測序測序的準確度遠高于二代和三代測序，測序長度可以達到7001000bp，優于二代測序。一個反應只能得到一條序列，因此測序通量很低。獲得大量測序的成本高。貝克曼、生工、擎科、泓迅生物第二代Roche 454測序一次能夠同時得到大量的序列數據，單條序列成本非常低廉。序列讀長較短，11lumina平臺讀取長度為250300bp，454平臺為500bp。由于建庫中使用了PCR富集序列，可能會出現序列丟失，以及發生錯配堿基。Roche、I

22、IIumina、Hiseq技術、ABI、華大智造、擎科、金斯瑞、生工、泓迅生物第三代pacbio SMRT測序基因測序讀長較長，可以減少拼接成本。不需要PCR富集序列，減少錯誤引入?？捎糜赗NA測序和甲基化DNA測序。單讀長的錯誤率偏高，需要重復測序糾正增加了測序成本。受DNA聚合酶的活性影響較大。Pacific Biosciences、Oxford Nanopore、Technologies、真邁生物、諾禾致源。技術技術類別類別出現出現時間時間識別識別模式模式識別識別長度長度識別序識別序列特點列特點識別識別精度精度剪切剪切效率效率構建構建難易難易細胞細胞毒性毒性技術技術難度難度脫脫靶靶效效應

23、應ZFN1996蛋白質-DNA（3-6）x3x2bp以3bp為單位一般低難度大大困難高TALEN2009蛋白質-DNA（12-20）x2bp5前一位為T一般一般較容易較小較容易低CRISPR/Cas92012RNA-DNA20bp3序列為NGC高高容易小非常容易低表表 基因編輯技術比較基因編輯技術比較上海合成生物產業發展白皮書0702/全 球 產 業 技 術全 球 產 業 技 術 發 展 趨 勢發 展 趨 勢2000年以后，合成生物學發展迅猛，2011年以來，相關專利技術的專利申請量快速上漲，2015年以來相關產業投融資明顯增多。0908CB Insights相關統計數據顯示，全球合成生物學市

24、場規模2024預計可達到189億美元，較2019年53億美元的市場規模增長約2.6倍，復合年均增長率（CAGR）為28.8%。其中，增長最快的是食品飲料和農業領域，CAGR超過60%。麥肯錫分析報告顯示，到2025年，合成生物學與生物制造對全球的經濟影響將達到1000億美元，未來全球物質投入中的60%可以通過生物制造方式生產；在未來十年（2030-2040年），預計每年可帶來1.8至3.6萬億美元的經濟影響 引用CB Insights、麥肯錫全球研究院相關數據。從下游行業應用來看，醫療健康、科研和工業化工產品為2021年的三大應用行業；BCG預計，到2026年，2021年的三大應用方向將繼續領

25、跑，三大應用方向的全球市場規模都將超過60億美元；食品飲料、農業和消費產品將迎來大幅提升，并且CAGR將遠超過醫療健康、科研和工業化工，迎來超過40%的高增長率。合成生物學市場規模預測從CB Insights的統計數中發現，從2015年開始，全球大批合成生物學相關公司相繼成立。目前產業鏈的上游聚集了一批開發使能技術的公司，為行業提供關鍵的產品，如DNA測序、合成、基因編輯、生物信息學或細胞培養基產品，包括Thermo Fisher Scientific（賽默飛世爾科技）等公司。產業鏈中游主要有Amyris（阿米瑞斯）等生物元件和集成系統的平臺型公司。其中Amyris是合成生物學領域第一家納斯達

26、克上市（2010年）企業，同時也是平臺型公司的鼻祖和典型代表，經過長期的產業探索，已成為頗有影響力的法尼烯和長鏈碳氫化合物生產商。產品導向型的公司市場領域多種多樣，分布也比較分散，主要包括工業化學品、醫療保健、食品和飲料、農業、消費品以及化妝品和皮膚護理等，聚集了包括Moderna（莫德納）等公司。2020年12月，EB Insights Engineering Biology Insights，即工程生物產業數據分析平臺，由中國科學院深圳先進技術研究院合成所戰略發展辦公室、麻省理工科技評論中國以及生命科學產業領先媒體生輝共同打造，旨在深度分析工程生物產業的發展方向和未來價值。著眼全球范圍，發

27、布了“全球最值得關注的50家合成生物學企業”，其中總部位于中國的企業共計9家（Bota Biosciences 恩和生物、博雅輯因、合生基因、泓迅科技、凱賽生物、藍晶微生物、傳奇生物、森瑞斯、鑫飛生物等）；彼時入選的企業既有已上市的凱賽生物，也有新生力量森瑞斯，中國合成生物產業在2020年已經彰顯出逐步壯大的趨勢。Synbiobeta統計數據顯示，2020年全球合成生物學獲得融資總和達78億美元，約為上一峰值2018年的兩倍。2021年更是合成生物學全面爆發的一年。這一年全球融資總額約180億美元，幾乎是2009年以來該行業融資的總和，并集中上市了5家核心公司，即便是在一級市場相當低迷的202

28、2年，合成生物學的投資熱度也始終居高不下。據動脈橙數據庫不完全統計，2022年我國合成生物學領域共完成54起融資，是醫療板塊融資次數最多的細分領域之一。從細分賽道來看，2021年醫療健康和食品營養是投資熱門領域，2021年195個融資事件中，上述兩個領域分別發生77個和41個融資事件。從地域分布來看，北美地區仍是全球合成生物領域投融資市場最活躍的地區，2021年占全球市場的41.13%。根據CB Insights的統計，全球范圍內，在合成生物學領域出手最為頻繁的投資方有SOSV、Khosla Ventures、ARCH Venture Partners等，投資了包括Muufri、Perfect

29、 Day、Geltor、Amyris、LanzaTech、Twist Bioscience等在內的企業；中國在合成生物學領域高頻出手的投資方包括紅杉中國、高瓴創投等，注資了包括藍晶微生物、恩和生物、柯泰亞等在內的企業。根據創業邦研究報告分析，未來合成生物領域投融資熱度將會只增不減，北美仍是最活躍地區，亞太地區有望成為第二。同時，在飲食消費強大的需求帶動下，醫療健康和食品消費將持續火熱。短期內，醫療健康與化工能源將會是兩大主流應用領域；中長期來看，農業和食品的經濟度貢獻和市場影響力將會逐漸增大。上海合成生物產業發展白皮書02/全 球 產 業 技 術全 球 產 業 技 術 發 展 趨 勢發 展 趨

30、 勢 合成生物學產業鏈圖譜業內普遍認為，合成生物技術在未來數年中將持續在科研、醫療、化學品、環境監測、農業、食品和飲料等諸多領域形成廣泛應用、產生重要影響。按照波士頓咨詢公司2022年2月的預測，預計到本世紀末，合成生物學手段將廣泛應用在占全球產出1/3以上的制造業，創造30萬億美元價值。合成生物學在醫療健康領域的應用主要體現在RNA 藥物和疫苗合成、基因治療、細胞免疫療法、微生物療法、藥物生產和發現、器官異種移植等等多個方面。如利用mRNA技術合成疫苗，利用基因編輯技術治療遺傳疾病等。較為前沿的應用為器官異種移植，2022年美國馬里蘭大學完成全球首例豬心臟基因編輯移植手術。麥肯錫預測，在未來

31、10-20年內，合成生物學相關應用預計可緩解全球疾病總負擔的1-3%，每年在醫藥健康方面潛在影響涉及0.5至1.2萬億美元，最終可解決全球疾病總負擔的45%。得益于其原料可持續、環境友好兩大特點，合成生物學技術在化工領域應用前景廣闊，主要包括生物基材料、精細化工產品、生物基化學品、生物能源、美容護膚等多個應用方向。眾多國際知名化工能源企業（如巴斯夫、?？松梨诘龋┚诓粩嗉哟笊锟萍纪度?，并逐漸向生物基材料、美容護膚品等領域布局。麥肯錫預測未來10-20年，合成生物學預計每年可對化工能源等領域帶來1600-2700億美元的直接經濟影響。另一方面，合成生物學有望成為推動農業實現持續量產的重要力量

32、。通過改良作物基因，實現作物增產、防治蟲害等效果。一方面，合成生物學正在顛覆現有的食品生產和加工方式，目前在肉類和乳制品、飲品、調味劑和添加劑等多個產品方向均有應用。未來，合成生物技術若想在食品行業實現大規模產業應用，仍需進一步加強質量監管和成本把控。析控制器，可將DNA存儲寫入速度提高100倍，同時有望推動相似設備價格下調。合成生物等生物科技技術與信息技術的結合，是合成生物學跨學科應用的一次成功嘗試。DNA存儲具有存儲密度高的核心優勢，目前其基礎原理已基本發展成熟，后續需要繼續突破工程技術問題。美國微軟研究院開發出一款分1110上海合成生物產業發展白皮書02/全 球 產 業 技 術全 球 產

33、 業 技 術 發 展 趨 勢發 展 趨 勢從全球范圍來講，美國是合成生物技術的先驅者。美國農業部于2006年開始支持合成生物學研究，隨后，美國國家科學基金會、國立衛生研究院、能源部、國防部等也開始支持合成生物學的基礎研究、技術開發和研發中心的建立，包括“合成生物學之父”文特爾所創立的基因組研究所在內的合成生物學領域頂尖的科創資源，奠定了美國在基礎研究方面的主導地位。截至2021年，美國在合成生物學領域的專利家族數量占全球總量的59%，是合成生物學領域最主要的技術來源國家。產業發展方面，Golden數據庫顯示，目前全球600余家合成生物學企業中有415家來自美國，其中，Amyris、Zymerg

34、en以及Ginkgo Bioworks成為這一領域內知名度最高的三家公司，2021年美國在全球合成生物領域的市場份額將近42%，是合成生物學全球最大的區域市場。近年，美國持續推進跨學科布局，2019-2021年間，美國工程生物學研究聯盟接連發布若干份研究路線圖，提出了工程生物學、材料科學以及微生物組工程在未來10-20年內的關鍵技術領域，指明了跨學科創新研究與應用的發展方向。合成生物產業全球布局圖自合成生物學誕生以后，全球高度重視這一領域理論研究和產業化落地，多個國家/地區爭相制定發展路線圖和相關支持政策，目前已有40多個國家、500多個機構資助合成生物學研究。目前合成生物學市場主要由北美主導

35、，其次是歐洲，亞太是全球第三大市場，中國因為較為完整的工業體系和生物制造能力，呈現加速崛起的態勢。130 3/全 球 產 業全 球 產 業 競 爭 格 局競 爭 格 局歐洲是最早聚焦合成生物學領域開展宏觀戰略部署的地區，可追溯至2005年，由歐盟委員會成立的高級別專家組建議制定歐洲合成生物學戰略和路線圖，并從第六研究框架計劃開始，歐盟便長期投資合成生物領域的技術研發。英國于2012年出臺英國合成生物學路線圖，是全球首個在國家層面通過路線圖方式推動合成生物學發展的國家；2014年，歐盟發布歐洲合成生物學下一步行動，就16個成員國如何協同發展合成生物學展開研究。目前，歐洲合成生物領域的專利約占全球

36、的8%，英國在復合蛋白質和DNA技術療法領域全球領先，企業數量僅次于美國，占整個歐洲合成生物學初創公司的一半以上；德國在核苷核酸合成、蛋白質合成等研究方面僅次于美國，歐洲在制造業、工業、制藥業和農業領域大量應用合成生物學，形成了較為雄厚的產業基礎。新加坡屬于第三梯隊國家中相對起步較早、發展較快的國家，新加坡更加側重于合成生物技術的轉化應用，2017年決定將超過1900萬美元專門用于資助合成生物學研究，2018年其國立研究基金會宣布在未來五年聚焦大麻素、稀有脂肪酸和微生物菌株的開發合成，累計投入2500萬新元。日本2019年制定生物戰略2019，首次從國家層面對合成生物學的經濟發展前景加以強調；

37、之后，各方政府部門逐漸將目光轉移到這一領域，以植物高附加值產物生產、藥物研發、基因治療等領域為切入口進行投資布局。印度剛剛起步，由生物技術部牽頭，通過政產學研結合、支持相關人才培養建設、發起競賽等方式，在合成生物學領域進行布局。中國在合成生物學領域的研究布局大約從2008年正式開始。2008年，以“合成生物學”為主題的第322次香山科學會議在北京召開，來自國內外多所高校的專家學者圍繞圍繞合成生物學發展進行了深入討論。此后十余年間，國家及各省市政府也相繼發布合成生物學領域的發展戰略或規劃政策。我國“十四五”生物經濟發展規劃中提出，包括合成生物學在內的生物經濟是未來中國經濟轉型的新動力。得益于中國

38、完善的制造業產業基礎和工業體系，合成生物學迅猛發展。從早期的醫療領域，到現如今的化工能源，中國無論是在技術平臺還是在終端產品應用，都已走上快車道。據睿獸平臺不完全統計，目前中國合成生物學相關企業（廣義）有925925 家，其中技術層和應用層企業居多，分別占總量的47.68%47.68%和46.48%46.48%，呈現兩端大中間小的格局。由CB Insights China等聯合打造的工程生物產業數據分析平臺，于2020年發布“全球最值得關注的50家合成生物學企業”榜單，中國企業占據9 9 席，主要集中在長三角、京津冀、深圳等地。從國內省市布局來看，北京、上海、深圳、天津等地布局較早，形成了較為

39、明顯的集聚優勢。（上?？梢苑Q為國內合成生物的發源地，在多個領域實現了“國內第一”，故將在后文展開詳細介紹）我國合成生物學領域戰略研究與重要布局1514上海合成生物產業發展白皮書0 3/全 球 產 業全 球 產 業 競 爭 格 局競 爭 格 局天津是合成生物起步較早的城市，天津大學是國內最早建立合成生物學本科專業、碩博學位點、最先編寫合成生物學本科教材的高校院所，并在2013年和2018年分別獲批合成生物技術國家級國際合作基地和教育部“珠峰計劃”合成生物學前沿科學中心，2019年發起國際合成生物設施聯盟（GBA），天津同時也擁有海河實驗室、國家合成生物技術創新中心等國家創新平臺資源，致力于打造全

40、球合成生物技術的原始創新策源地以及合成生物產業的戰略高地。中國合成生物學企業分布情況 合成生物產業全國布局圖深圳近年持續發力合成生物，2022年深圳發布關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見中，合成生物位列8大未來產業之首；深圳擁有中科院深圳先進技術研究院合成生物學研究所、深圳合成生物學創新研究院等專業研究機構；同時，也在建設全球首個合成生物研究重大科技基礎設施，項目設備總投資近10億元；2020年合成所聯合Deep tech成立國內首只合成生物產業基金；中國科學院深圳理工大學，將設立全球首個合成生物學院，以培養從本科到博士的合成生物專業人才。北京以高校院所云集奠定合成生物研發

41、創新基礎，尤其重點在海淀自貿區創新片區謀劃合成生物產業發展，2018-2022年合成生物融資事件中北京達到200余個，位列全國第一（不過融資額上海第一，深圳第三），合成生物上市企業10家位列全國第二（上海16家，位居全國第一，深圳第三）。其他省市如江蘇、山西、安徽和山東等地也在積極布局，南京、蘇州、杭州等地的合成生物企業在融資市場也有不俗表現。17上海合成生物產業發展白皮書0 3/全 球 產 業全 球 產 業 競 爭 格 局競 爭 格 局1619從全國范圍來講，上海合成生物布局較早，優勢明顯，扎實的工業基礎和產業配套體系，也為生物制造布局提供了良好土壤，目前正向世界級合成生物學創新產業集群邁進

42、。1965年，世界上第一個人工合成的蛋白質牛胰島素在上海岳陽路320號誕生。2008年，中科院在上海召開了以合成生物學為主題的東方科技論壇；同年，首個中科院合成生物學重點實驗室在上海成立，是國內首個合成生物學重點實驗室。2019年，華東師大成立醫學合成生物學研究中心；2020年，凱賽生物成功進入科創板，成為國內首家合成生物上市企業；2021年，上海弈柯萊生物和通化東寶合作的中國首個使用生物合成技術的西格列汀仿制藥獲批；2018-2022年間，合成生物企業上市融資額達到316.67億元，位列全國第一；這一期間的上市企業為16家，位列全國第一。上海是我國最早發展合成生物學的地區之一，誕生了合成生物

43、學領域多項上海是我國最早發展合成生物學的地區之一，誕生了合成生物學領域多項“第一第一”。上海合成生物領域多項“首個”或“第一”0 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業 基 礎 與 主 要 進 展上海擁有上海交大科院分子酶學與合成生物實驗室、上海農業科學院農業合成生物研究室、中國科學院合成生物學重點實驗室等，已形成多位院士領銜、數十位領軍人物和青年精英組成的研究群體，成為中國乃至世界合成生物學領域的一支重要力量。在過去十余年間，上海在合成生物領域承擔過多項國家科技項目并取得顯著成果。2011-2015年，上?？茖W家牽頭3項“973”計劃合成生物

44、學項目（共10項，數量僅次于北京）；2018-2021年，國家重點研發計劃“合成生物學”專項中，上海單位牽頭項目18項。除牛胰島素；世界首例人造單染色體真核細胞也于2018年在上海中科院分子植物科學卓越創新中心誕生，并入選科技部2018年度中國科學十大進展。此外，上海在DNA硫修飾與生物診療、超級分子催化機器、合成基因線路與精準治療、智能細胞藥物工廠、光遺傳學與疾病治療等領域也涌現一批研究成果，極大推動了我國合成生物學科學探索和產業應用的發展。上海在合成生物學領域，擁有一個科研院所和領軍人才。上海在合成生物學領域，擁有一個科研院所和領軍人才。序號序號機構名稱機構名稱機構介紹機構介紹1中科院合成

45、生物學重點實驗室是國內第一家合成生物學重點實驗室，前身是中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所分子微生物學開放實驗室，于2008年獲批成立。研究方向包括生物質合成的分子設計、能源植物改造、能源和醫藥化工產品的高效生物合成，目前已建立代謝流量組與代謝組分析技術平臺、多維組學大數據分析平臺等。2華東師范大學合成生物學研究中心2019年4月，華東師范大學醫學合成生物學研究中心宣布成立，研究主要聚焦哺乳動物合成生物學和醫學合成生物學方向（華東師范大學在合成生物學、基因編輯、生物醫學工程、再生醫學等研究領域的理論、方法、技術和應用各方面都取得顯著成果，具有非常好的綜合優勢，部分研究方向躋身世界前

46、沿）。3上海交通大學生命科學技術學院分子酶學與合成生物學實驗室分子酶學與合成生物學實驗室依托于上海交通大學微生物代謝國家重點實驗室，長期從事酶分子進化工程及合成生物學研究，在微生物關鍵代謝酶的結構-功能機制與進化規律解析、酶定向進化技術體系發展、新酶設計、多酶反應構建和優化等方面具有深厚的研究基礎。上海交大生科學院擁有微生物代謝國家重點實驗室、教育部代謝與發育科學國際合作聯合實驗室、實驗儀器平臺等多個重點實驗室和支撐平臺，并以微生物代謝國家重點實驗室為核心，在國際上系統地率先提出了“代謝科學”的理念，組建了“上海合成生物學創新戰略聯盟”，為新型微生物藥物等高端生物制造業的創新發展提供了理論指導

47、和技術支撐。表表 上海合成生物領域重點科創資源（部分）上海合成生物領域重點科創資源（部分）依托眾多園區載體，上海合成生物領域企業發展迅速，隨著理論研究和底層技術不斷進步，上海已落地集聚了一批合成生物優質企業，在工藝設計、新產品研發和生產應用等方面取得了持續進展，其中合成生物學上市企業市值TOP10中，上海有2家，數量國內第一。從產業鏈看，上海是國內外生物合成產品下游客戶最為集聚的城市，下游應用端在國際上已處于領先位置。其中凱賽生物聚酰胺系列產品具備全產業鏈競爭優勢；在中下游涉及不同應用領域，如醫藥領域花沐醫療科技、貽如生物科技、康希諾生物科技、琿達生物、若弋生物等，食品領域昌進生物科技、Cel

48、lX食未科技等，化學領域凱賽生物、弈柯萊生物科技等，其中復星凱特、藥明巨諾CAR-T細胞治療產品處于國內領先地位。此外，上海還孵化了弈柯萊生物、銳康生物、康碼生物、迪贏生物、位育合物、交弘生物等一批合成生物學初創企業，并引進了一批細分賽道核心企業。上海已落地集聚了一批合成生物優質企業。上海已落地集聚了一批合成生物優質企業。上海合成生物企業分布圖21上海合成生物產業發展白皮書200 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業 基 礎 與 主 要 進 展序序號號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介所在區域所在區域1凱賽生物成立于2000年，是一家以合成生物

49、學等學科為基礎，利用生物制造技術，從事生物基新材料的研發、生產及銷售的科創板上市公司。目前，總部和研發中心位于上海浦東張江高科技園區；3個生產基地分別位于金鄉、烏蘇和太原。目前業務主要聚焦聚酰胺產業鏈，其產品包括可用于生物基聚酰胺生產的單體原料系列生物法長鏈二元酸和生物基戊二胺，以及系列生物基聚酰胺等相關產品。產品可廣泛應用于紡織、醫藥、香料、汽車、電子電器、日用消費品等多個領域。浦東新區2藍晶微生物藍晶微生物致力于設計、開發、制造和銷售新型生物基分子和材料，其中包括生物可降解材料PHA、再生醫學材料、美妝新功能成分、新型食品添加劑、工程益生菌等，從而幫助消費品、食品、醫療、農業和工業等眾多行

50、業的B端客戶在行業內開展差異化競爭。截止2022年1月，藍晶微生物先后完成了總額近超15億人民幣的融資，投資方包括國內多家知名機構。公司在北京、深圳、上海和江蘇鹽城均設有研發中心和辦公室，客戶和合作伙伴包括多家來自食品、消費品行業的世界500強企業。虹口區3弈柯萊生物是一家擁有先進合成生物學技術的生物智造企業，主要從事合成生物學方法的研發，并致力于將其應用于規?；a。目前弈柯萊生物已經建立了規模龐大的生物資源工程庫平臺，在生物合成、高性能細胞工廠設計創制以及產品規?；a上積累了豐富經驗。弈柯萊生物已經成功將合成生物學技術廣泛應用于醫藥、農業、食品等領域，是目前國際上合成生物學產業化進展最快

51、的企業之一。閔行區4君實生物君實生物成立于2012年12月，是一家以創新為驅動，致力于創新療法的發現、開發和商業化的生物制藥公司。憑借卓越的創新藥物發現能力、先進的生物技術研發、全產業鏈大規模生產技術和極具市場潛力的在研藥品組合，君實生物在腫瘤免疫療法，以及自身免疫系統疾病、慢性代謝類疾病、神經系統疾病、感染類疾病等治療方面極富潛力。浦東新區5銳康生物成立于2020年，是科倫集團下的伊犁川寧生物技術股份有限公司的全資子公司，采用前沿的合成生物學技術，輔以自動化、智能化高通量生物鑄造設備，來進行高附加值產品的研發。公司擁有優質的底盤菌種，包括大腸桿菌、酵母、鏈霉菌、枯草芽孢桿菌、谷氨酸棒狀桿菌等

52、。研發產品主要聚焦在高附加值天然保健品原料和化妝品原料、生物農藥、分子砌塊、醫美原料及動保類產品等板塊。已打造出糖苷類化合物、氨基酸衍生物、黃酮類化合物、抗生素中間體以及萜類等化合物平臺，可延伸出100+化合物。公司還擁有700萬+的自主IP酶庫、2000+實體酶工具箱、虛擬篩選以及全尺度模擬，運用多種代謝推動力推動產物合成。浦東新區6柯泰亞柯泰亞生物科技（上海）有限公司是一家擁有國際先進合成生物技術平臺，專注開發生物制造工藝用于生產各種化學品的高科技公司。由合成生物學公司Amyris的前研發副總裁及中國區總裁趙立山博士創辦，公司匯聚了多名國內外知名生物制造企業的前研發負責人及技術精英，著力打

53、造國際一流的合成生物學研發團隊。公司將合成生物技術，自動化技術以及數據科學進行有機結合，利用低成本，可再生的原材料進行生物制造。研發實驗室總面積超800平方米，分為高通量篩選平臺，菌株開發平臺，發酵篩選平臺以及分析檢測平臺。公司團隊氛圍和諧，研發理念先進，設施設備齊全。浦東新區序序號號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介所在區域所在區域7斯微生物成立于2016年，是國內首家、全球領先開展mRNA創新疫苗研發生產及納米脂質體包裹遞送技術服務的平臺型創新藥企，同時是國內唯一掌握mRNA核酸設計、合成與修飾技術，脂質體包裹技術與規?；a技術，以及實現生產相關設備自主設計與研發的創新疫苗研發企業。其中，

54、自主研發的新型冠狀病毒mRNA疫苗在老撾獲得緊急使用授權(EUA)，個性化腫瘤疫苗在澳大利亞已開展I期臨床。浦東新區8藍鵲生物成立于2019年，是一家新藥研發公司，專注于mRNA藥物早期創新研究，開發了從mRNA合成、新靶標的早期發現到快速擴展的產品線一步式的mRNA藥物開發平臺。公司專注于mRNA疫苗和基于mRNA藥物的療法用于嚴重疾病的治療。創始人團隊來自哈佛大學、耶魯大學、瑞典卡洛林斯卡醫學院，藍鵲生物在上海江灣、美國休斯頓均設有實驗室。寶山區9羽冠生物致力于運用合成生物學及基因編輯工具來拓展醫藥邊界，為世界醫療健康問題提供更換的解決方案。團隊核心人員來自哈佛、伯克利、港大、廈大、中科院

55、等一線院校，是中國首屆“BI Innovation Prize”獲得者，由勃林格殷格翰風險基金（BIVF）和IDG、真格等國內外知名投資機構背書。公司將合成生物學技術與傳統的疫苗學相結合，從而開發針對耐藥細菌的合成生物學疫苗。還將合成生物學技術與腫瘤免疫學糅合，開發靶向腫瘤的溶瘤細菌。公司的合成生物學和抗原發現平臺能夠對病原菌進行理性化設計和再編程，從而開發出更安全有效的疫苗。浦東新區10復星凱特復星凱特通過從美國Kite引進治療復發難治非霍奇金淋巴瘤的CAR-T細胞藥物Yescarta(Axicabtagene Ciloleucel)進行技術轉移，并獲授權在中國進行本地化生產，其新藥上市申請

56、于2020年3月被國家藥品監督管理局藥品審評中心納入優先審評，2021年6月22日阿基侖賽注射液（商品名：奕凱達）正式獲得國家藥監局批準上市，成為中國首個獲批上市的細胞治療類產品，用于治療既往接受二線或以上系統治療后復發或難治性大B細胞淋巴瘤成人患者。浦東新區11藥明巨諾一家獨立的、創新型的生物科技公司，專注于研發、生產及商業化細胞免疫治療產品，并致力于以創新為先導，成為細胞免疫治療引領者。創建于2016年，藥明巨諾已成功打造了國際領先的細胞免疫治療的綜合性產品開發平臺，以及涵蓋血液腫瘤、實體腫瘤和自身免疫性疾病的細胞免疫治療產品管線。藥明巨諾致力于以突破性、高品質的細胞免疫治療產品給中國乃至

57、全球患者帶來治愈的希望，引領中國細胞免疫治療產業的健康規范發展。2021年9月3日，中國第二款、也是中國首款1類生物制品的CAR-T產品正式獲批。浦東新區12科濟生物成立于2014年，是中國首家專注于CAR-T細胞免疫治療的創新型企業，也是全球知名的實體腫瘤CAR-T細胞治療研發企業。公司擁有包括第四代CAR-T技術在內的八十多項國內外專利技術，自主構建了研發腫瘤靶向抗體的的全人抗體庫與人源化抗體技術平臺，自主研發了能夠覆蓋大部分實體瘤及血液腫瘤的高效特異性CAR-T等候選產品。公司開展了針對GPC3、EGFR/EGFR VIII、Claudin18.2等靶點的全球首創的實體瘤CAR-T臨床試

58、驗，多個項目獲得了新藥創制國家十三五重大專項支持。徐匯區 續上表23上海合成生物產業發展白皮書220 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業 基 礎 與 主 要 進 展表表 上海合成生物學代表性企業介紹上海合成生物學代表性企業介紹序序號號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介所在區域所在區域13恒潤達生成立于2015年，是一家專注于突破性免疫細胞治療藥物研發與生產的創新生物醫藥公司，主要聚焦惡性血液病和實體腫瘤等治療領域。公司以自主研發CAR-T細胞治療產品為先導，同步布局CAR-NK等國際前沿技術的產品開發管線，旨在開發安全、有效、成本可控、惠及更

59、多患者的免疫細胞治療產品。是國內首批按1類創新型生物制品獲得 CAR-T注冊臨床批件的企業。目前，恒潤達生布局了全面且差異化的包括CAR-T、CAR-NK等技術在內的數十個在研管線。浦東新區14優卡迪優卡迪專注以解決臨床CAR-T痛點為策略，采用自主創新技術打造新一代獨特免疫細胞和基因治療精品。公司自2015年成立以來，基于其獨創性的技術平臺，包括SMART賦能技術平臺、MADDS創新技術平臺、6H生產質量控制平臺，成功研制了獨特的CAR-T產品，產品管線布局廣泛。2020年9月，優卡迪成功獲得了全球首款安全型CAR-T產品ssCART-19注射液的臨床試驗許可。浦東新區15信念醫藥信念醫藥是

60、一家集基因治療藥物研發、生產和臨床應用為一體的高新生物技術公司。公司主要致力于通過AAV（腺相關）載體為單基因遺傳病提供更加有效的解決方案，產品線包括但不限于粘多糖貯積癥、肌萎縮側索硬化癥、遺傳性血管水腫、嗜血細胞綜合征、法布里疾病等罕見病。公司已經參與了數十例罕見病臨床試驗應用案例，并取得顯著效果；自主開發的懸浮293細胞無血清AAV生產和純化工藝，AAV capsid靶向臨床應用等技術，獲得了多家國際藥廠的專利授權和開發邀約。徐匯區16康碼生物成立于2015年。該公司擁有來自全球制藥公司和研發機構的專業人員的高科技核心，以及經驗豐富的管理團隊。Kangma發明了世界級的DNA到蛋白質（D2

61、P）技術，該技術將徹底改變生物研究，醫學應用和制藥行業。公司致力于開發無蛋白細胞合成技術，疾病診斷微芯片，人類健康評估產品，擁有世界前列的研發，生產，營銷服務，服務的現代化高科技企業?？荡a的科學技術專注于全球范圍內的迫切全球需求，開發在工業規模上進行高質量無細胞蛋白質生產的實用手段，開發新技術，推進預診斷，準確監測，改善疾病的治療和全球人類的生活質量。閔行區17昌進生物昌進生物是一家總部位于上海張江科學城的高科技企業，公司聚焦在微生物合成蛋白的研究、開發、產業化。微生物合成蛋白是人類社會繼動物、植物后獲取能量和營養的全新渠道，是當今食品與營養革命的熱點。它主要依靠定向進化及基因編輯等方法，通過

62、發酵、分離純化等工藝實現工業化生產。昌進生物依托在生命科學及食品工程等領域的積累及多學科交叉、跨產業工藝協同獲得優勢。公司研發平臺，由原北大校長許智宏院士倡議發起和進行指導，由資深科學家團隊擔綱。依托張江科學城的國際化人才優勢、產業優勢，公司先后完成微生物合成蛋白項目的小試和中試，首條大產線計劃于2022年投入使用。浦東新區18食未生物2020 年成立，一家位于上海的細胞農業科技公司。致力于運用先進的生命科學與食品科學交叉創新技術,重新定義食物生產和消費模式，推動人類向更加可持續的生活方式轉變。公司專注于以細胞培養肉為核心的細胞農業產品開發，已建立起 40 余人的頂尖研發團隊，與國內外一流高校

63、和領先企業達成合作，并先后獲得由國內外知名風險投資基金主導的 3 輪融資，A輪融資近億元。浦東新區序序號號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介所在區域所在區域19寶濟藥業上海寶濟藥業有限公司成立于2019年，是一家擁有規?；溉閯游锕こ碳毎?、重組酵母細胞和重組大腸桿菌生物技術平臺的創新藥研發和制造企業。寶山區20新鎂（上海）生物技術有限公司新鎂（上海）生物技術有限公司成立于2022年，是一家以產品研發創新為主要創新模式，以自主開發為主，產學研長期戰略合作為輔的企業。寶山區21依賽洛森生物醫藥上海依賽洛森生物醫藥成立于2021年，是一家類器官培養企業，致力于在動物和人的原代細胞、組織及其周邊產品上進

64、行技術提升與創新。寶山區22聚維元創生物聚維元創以秸稈為原料開發普適性、高品質的葡萄糖碳源，再經合成生物學途徑，合成目標產品，以革新現有的石油基化學合成和糧食基生物合成路徑，突破了丁二酸、法尼烯、丁二胺等大宗產品及高經濟價值產品的關鍵生產瓶頸。該技術體系還可廣泛用于生物基材料、精細化學品、動物營養品、工業酶等各類生物產品的制備。寶山區23迪贏生物迪贏生物（Dynegene Technologies）于2018年在中國上海成立，是一家處于高速發展期的合成生物學創新型高科技公司，也是國內能商業化完成超高通量新一代DNA合成的企業。迪贏已獲得超億元A+輪融資，外部股東均為戰略資源和資金實力雄厚的知名

65、投資人。公司致力于新一代核酸合成，為合成生物學、分子診斷原料和生物醫藥工具等領域提供有力支持。迪贏生物成功開發出了3D噴墨打印超高通量原位DNA合成平臺，實現了國內該領域的零突破。迪贏生物產品的通量、正確率和長度等相關技術指標達到全球領先水平。目前高質量的產品已經獲得了眾多分子診斷企業、抗體藥物篩選、新型生物制造和核酸藥物等客戶的青睞認可。青浦區24嘉和生物藥業嘉和生物藥業成立于2007年，是一家創新驅動型生物制藥公司；目前已擁有強大的產品管線，涵蓋全球前三大腫瘤（乳腺癌、肺癌、胃腸道腫瘤）以及血液腫瘤。嘉和生物搭建早期發現全球首創/差異化、免疫腫瘤雙/多特異性抗體研發平臺。通過位于中國上海業

66、界領先的，在大分子藥物開發領域擁有豐富經驗的CMC（化學、生產和質量控制）工藝技術研發中心，公司擁有國際先進的工藝流程開發能力、臨床前及臨床用藥生產能力，強大完善的分析檢測能力和完備的質量體系。浦東新區25吉凱基因吉凱基因成立于2002年，致力于為客戶提供從基礎研究到新藥發現與開發全流程的技術服務及解決方案。業務覆蓋基因研究、靶標發現、靶點驗證、新藥開發、新藥評價等階段，持續致力于賦能CGT領域的源頭創新和藥物的穩健開發。吉凱基因是上海腫瘤藥物基因靶標工程技術研究中心，與全國300多家三甲醫院，數萬名臨床醫生建立合作關系，在上海市科創辦重大項目的支持下，開發了以醫療大數據為基礎的靶標發現體系。

67、同時，吉凱基因是上海首批技術創新中心基因治療技術創新中心，持續致力于幫助客戶開發CGT產品。浦東新區 續上表 續上表25上海合成生物產業發展白皮書240 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業 基 礎 與 主 要 進 展序序號號企業名稱企業名稱企業簡介企業簡介所在區域所在區域26和譽生物成立于2016年，一家研發驅動、臨床階段的生物制藥公司，致力于發現與開發創新且差異化的小分子腫瘤療法。自成立以來，公司立足于優秀的發現團隊及多維發現平臺，建立起強大的內部研發引擎。憑借強大研發能力，已戰略性地設計與開發由十多個專注于精確腫瘤學和腫瘤免疫治療的創新

68、藥物研發項目組成的綜合管線，五項處于臨床階段。公司以成為一家領先的生物制藥公司為發展目標，致力于發現與開發治療癌癥及其他疾病的新型、差異化療法，從而滿足中國及全球患者未獲滿足的迫切需求。戰略方面，公司專注于小分子腫瘤精準治療、小分子腫瘤免疫治療及其聯合療法的研究。浦東新區27上海智峪生物科技有限公司智峪生科成立于2021年4月，部位于上海，是一家蛋白結構設計商，借助蛋白理論、數據、AI、實驗，致力于將高精度蛋白結構預測/設計應用于靶點發現、藥物設計、酶工程、生物合成催化等應用領域（是一家AI合成生物技術開發應用服務商，致力于通過AI賦能合成生物學DBTL加放大工藝各個流程，拓寬合成生物學的應用

69、與選品范圍，并達到的降本增效，解決行業普遍存在的選品難、生產難痛點）。2023年5月，智峪生科宣布完成了超億元A輪融資，本輪融資由青島清池創投基金領投，惠每資本、宏灃投資和錢塘創投跟投。本輪融資資金將用于加強研發及推動公司合成生物學管線建設。智峪生科在本輪融資后，將從技術、平臺、管線、團隊四大維度進一步深耕AI+合成生物學。閔行區28天境生物天境生物創立于2016年，是一家充滿活力的國際生物科技公司，聚焦腫瘤免疫和自體免疫領域創新或高度差異化生物藥的研發、生產和商業化。2022年獲得年度“最受尊崇公司”等六項殊榮機構投資者。目前已設立9處研發中心或分支機構，包括全新的美國圣迭戈研發中心和天境杭

70、州公司。浦東新區29藥明明碼明碼是藥明康德集團下屬子公司，由藥明康德基因組學中心和基因組數據分析領頭羊NextCODEHealth公司整合而成。明碼立志成為全球精準醫學的領導者，依托藥明康德十余年藥物研發、臨床測試及診斷的深厚經驗和卓越能力，充分發揮基因組大數據的作用，提供整合解決方案，幫助臨床醫生、科研機構和企業研發人員更好地理解、預防、診斷、治療疾病。明碼能實現快速高效的大規?；蚪M數據查詢、管理、存儲和共享，為精準醫學研究提供最頂尖的測序能力和最直觀的數據分析結果從項目設計、能力構建，到測序服務、數據分析、生物學注釋，直至臨床測試和伴隨診斷。明碼在中國上海市、美國馬薩諸塞州坎布里奇市以及

71、冰島雷克雅未克市匯集了世界頂尖的測序、基因組分析和生物信息學專家，為全球合作伙伴提供最優質服務。主營業務及產品包括：1、NextCODE臨床序列分析工具 CSA 臨床序列分析工具(CSA)提供易用的界面，幫助用戶快速分析數據。系統基于GOR架構，可處理千兆字節(Pegabytes)規模的數據，提供大規模并行自查詢和分析能力。2、NextCODE Platform 明碼的分析平臺是迄今存儲和處理最多人全基因組數據的分析系統，可提供從序列數據存儲、高級分析到基因組注釋全流程的優質快速服務，面對多樣化的科研需求，讓您總是擁有最佳選擇。利用明碼的分析平臺已經獲得的大量數據的最優結果，我們可以對客戶的原

72、始數據進行比對和變異檢測；進一步利用我們對人類基因組可變區域的深刻了解，對有疑問的檢測結果進行標記或者過濾。浦東新區 續上表 一核即張江，兩翼分別是寶山和金山，另外閔行、奉賢、徐匯等區也結合生物醫藥一核即張江，兩翼分別是寶山和金山，另外閔行、奉賢、徐匯等區也結合生物醫藥產業基礎進行了相應布局。產業基礎進行了相應布局。作為國內的生物醫藥產業高地，已涌現出昌進生物、若弋生物等一批聚焦醫藥研發應用的合成生物學新銳企業，是上海合成生物產業布局的核心。以“上海灣區”為城市發展品牌的上海金山，擁有化工產業的規模優勢、生物醫藥產業的生態優勢以及食品產業的基礎優勢，當前正重點發展高附加值原料藥、現代中藥、CA

73、R-T免疫細胞治療等合成生物學創新產業，全力推進合成生物學在生物醫藥、新材料和消費品等領域的應用，聚集了巴斯夫、美國亨斯邁、日本三井化學、花王等國際企業，助力合成生物學產品開拓下游應用市場。上海市合成生物產業布局最早的區域，2021年8月南大地區掛牌了全市首個合成生物產業園，構建綜合性總部研發基地，已注冊落地合成生物企業20多家，布局產業鏈前端；依托寶山現有原代細胞分離培養技術、酶工程技術、細胞工廠與生物合成技術等平臺企業，布局產業鏈中端；圍繞生命健康、化學品、材料、能源等領域，加快合成生物技術在寶山全域涉及生命健康、食品與農業、材料與能源、美妝個護、化工品替代、環境與可持續發展領域的應用研究

74、，實現合成生物技術從科研成果到產業化的落地，布局產業鏈后端，力爭打造首批先導區中的合成生物領域“示范樣本”。另外，閔行、徐匯、奉賢等區，也在積極布局合成生物。2022年開新一代綜合韌性產業社區“閔虹智造源”開園啟用，聚焦合成生物，引入了博騰股份小分子事業部總部暨上海研發中心、安迪生物、康寧醫療、康碼生物等多家高端醫療器械和國內外合成生物領域的行業頭部企業。前文提到的合成生物實驗室便設在徐匯楓林生命科學園區；奉賢東方美谷則聚焦醫療美妝領域，積極引進合成生物下游應用企業。27上海合成生物產業發展白皮書260 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業

75、基 礎 與 主 要 進 展上海積極搭建合成生物產業發展生態，搭建各界整合交流平臺為產業發展營造良好環境。一是成立上海合成生物學創新戰略聯盟一是成立上海合成生物學創新戰略聯盟該聯盟于2015年由上海交通大學、中國科學院上海生科院植物生理生態研究所共同倡議、上海地區合成生物學實力研究單位共同發起，在上海交通大學成立。上海交通大學生命科學技術學院擁有微生物代謝國家重點實驗室、教育部代謝與發育科學國際合作聯合實驗室、實驗儀器平臺等多個重點實驗室和支撐平臺，并以微生物代謝國家重點實驗室為核心，聯合中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所、復旦大學、中國科學院上海生命科學研究院生化與細胞研究所等單位

76、，以“上海合成生物學創新戰略聯盟”為平臺，搭建起具有國際水準的產學研協同創新基地，促進“科研-技術-產業”上下游銜接，合力攻關并致力于開展合成生物學戰略性前瞻性重大科學技術問題研究，解決生物產業瓶頸技術，為新型微生物藥物等高端生物制造業的創新發展提供理論指導和技術支撐。近年來，聯盟突破一系列科學技術壁壘，在醫藥健康等國家重要戰略領域推動產業升級和發展，支撐了國內生物產業的結構優化。二是啟動上海市合成生物創新聯合體二是啟動上海市合成生物創新聯合體2023年4月在合成生物產業高峰論壇上，成立上海合成生物創新聯合體，聯合體將整合科研、產業、人才、資金等創新要素，推動行業龍頭企業、國內外優勢高校、科研

77、院所、新型研發機構等創新主體協同聯動，打造高效協同的創新生態圈，推動合成生物學科技成果轉移轉化、合成生物學技術應用、形成產業集聚、壯大產業集群?！笆奈濉币詠?，上海在多個市級相關規劃中提及發展合成生物，2022年10月上海又明確將合成生物納入重點布局的未來賽道，同時，正在抓緊研究制定合成生物的行動方案，從頂層規劃設計方面引領產業發展。在2021年6月23日發布的上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃明確將基因編輯、拼裝、重組技術以及人工組織器官構建等合成生物學技術列為重點發展先導產業。從規劃方面看從規劃方面看上海市建設具有全球影響力的科創中心“十四五”規劃、上海市戰略新興產業和先導產

78、業發展“十四五”規劃、上海市衛生健康發展“十四五”規劃等規劃中均有對合成生物學的相關布局。2021年9月29日出臺的上海建設具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃提出突破人工生物合成系統重大科學問題和關鍵共性技術科學問題，形成生物制造科學、技術和戰略性新興產業創新生態，顯著提升合成生物學國際競爭力。2022年11月21日發布的上海市加快打造全球生物醫藥研發經濟和產業化高地的若干政策措施提出，要瞄準合成生物學、基因編輯、干細胞與再生醫學、細胞治療與基因治療、人工智能輔助藥物設計等重點領域，布局若干市級科技重大專項和戰略性新興產業重大項目。從未來布局看從未來布局看2022年9月上海市人民政府印

79、發上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案將合成生物列入未來健康產業集群，提出要推動合成生物技術在創新藥研發、醫美產品研制、微生物菌株試驗、生物可降解材料等領域的應用轉化。近日，上海召開上海市加快合成生物創新策源 打造高端生物制造業集群行動方案（2023-2025年）專家咨詢會，將加快出臺支持合成生物產業發展的政策?？傮w來看，上海非常注重從規劃、政策、行動方案的頂層設計方面引領產業發展，旗幟鮮明地樹立起合成生物產業發展的旗幟，將會形成產業發展的強大動力。29上海合成生物產業發展白皮書280 4/上 海 合 成 生 物上 海 合 成 生 物產 業 基 礎 與 主 要 進 展產 業 基

80、 礎 與 主 要 進 展時間時間文件名稱文件名稱主要內容主要內容2021年6月上海市戰略性新興產業和先導產業發展“十四五”規劃將合成生物學技術列為重點發展先導產業2021年9月上海建設具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃要顯著提升合成生物學國際競爭力2022年9月上海打造未來產業 創新高地發展壯大未來產業集群行動方案將合成生物列入未來健康產業集群2022年11月上海市加快打造全球生物醫藥研發經濟和產業化高地的若干政策措施在合成生物領域布局若干市級科技重大專項和戰略性新興產業重大項目表表 上海合成生物學產業政策加持舉措上海合成生物學產業政策加持舉措 總體來看，上海非常注重從規劃、政策、行動

81、方案的頂層設計方面引領產業發展，旗幟鮮明地樹立起合成生物產業發展的旗幟，將會形成產業發展的強大動力。上海合成生物產業發展白皮書30 合成生物作為未來產業發展的新賽道新風口，是本市打造具有全球影響力的科創中心與國際競爭力的高端產業集群的重要方向。上海下一步將圍繞合成生物創新鏈產業鏈，加快基礎研究“0到1”、成果轉化“1到10”和產業化“10到100”等關鍵環節突破，加快搭建“基礎研究+技術攻關+成果產業化+人才引領+金融支撐+政策扶持”創新發展生態體系，推動合成生物創新策源，打造高端生物制造產業集群。從行業本身來講還面臨痛點堵點，底層技術由歐美掌控，在DNA合成、蛋白質設計、細胞工廠構建等關鍵技

82、術領域受制于人；缺乏國際影響力的領軍科學家；核心設備及軟件嚴重依賴進口，核磁、質譜、冷凍電鏡、高通量基因測序和基因合成儀器、各類基礎數據庫、以及各類底層和工業軟件嚴重依賴國外資源。充分認識合成生物學對當前參與國際科技競爭與合作、提升城市競爭力的重要意義，加強戰略謀劃和前瞻布局。組建戰略專家委員會，由若干戰略科學家牽頭，以具有未來性、前沿性的科學問題為引導進行探索，針對國家、市級層面的重大共性科學問題、各區產業發展落地和市場應用轉化的需求問題，為決策部門提供前瞻性的科學產業發展動態建議。提高合成生物學基礎研究投入，加強研究機構協同創新，促進多學科融合創新，開展系統性的技術研究攻關。設立與學科發展

83、相適應的合成生物學專項，重點聚焦合成生物學基礎理論、使能技術、核心體系和產業技術等方面，力爭在底盤細胞基因編輯、DNA元件庫以及蛋白質優化表達、高通量實驗設備等方向取得突破。引導滬各合成生物學研究機構分工協作，將各自研究方向上取得的突破，整合到上海合成生物學整體發展中。重視教育與專業人才培養。合成生物作為一門多學科交叉融合的前沿科學，需要更多具備復合背景的專業人才。因此，建議進一步夯實多學科專業基礎和教育體系，培養具備跨學科研發創新和多領域綜合創業能力的人才隊伍。同時，加強專業人才培養和引進，依托臨港頂科論壇等平臺，吸引全國乃至全球的優秀研究人員加入上海研究團隊，加強國際學術交流合作。0101

84、02020303圍繞具有廣闊應用場景的細分賽道發力，重點結合上海下游產品豐富、工業體系完整、應用場景多元的特點，結合合成生物未來技術突破方向，重點聚焦醫療健康、先進材料和能源環保、消費品（保健品、食品、化妝品）等重點領域發力，形成上海合成生物領域的發展優勢。33上海合成生物產業發展白皮書3205/展望與建議展望與建議 消費品 材料能源 醫療健康結合上海時尚消費品發展的重點方向及其在食品、化妝品等領域的產業基礎，發展融合合成生物技術的食品飲料、高附加值美妝護膚產品等，打造新的食品、功能性飲料、高附加值護膚品牌（如國際知名品牌絲芙蘭增長最快的品牌即通過合成生物技術 實現；巨子生物成為“重組膠原蛋白

85、第一股”），提升上海消費品的生物制造能力與水平，培育行業新的增長點。合成生物學對化學品制造、生物能源產品開發、生物基材料等新材料與新能源發展提供更多可能路徑，適應了雙碳發展的目標要求。具體來講，包括精細化工、生物基材料（即以谷徹、豆科、秸稈等可再生物質為原料，通過生物合成等過程獲得的生物醇、有機酸、烷烴、烯烴等基礎生物基化學品）、生物能源（如利用新型電化學催化方法捕獲碳源轉化為高附加值產品）。重點發展mRNA藥物/疫苗合成、基因和細胞治療等領域。包括寡合苷酸藥物和mRNA藥物，也可以利用合成生物技術來重變成基因以產生減毒病毒?；蛑委熤攸c發展基因重組核酸、遞送載體、基因編輯等環節。細胞治療重點

86、發展CAR-T細胞療法藥物。微生物療法主要涉及微生態制藥、微生態疫苗、噬菌體療法等方向。同時，也要積極利用合成生物技術，融入藥物發現與生產。一是建立健全科技成果轉化機制，鼓勵以企業為主體，與高校、研究院所成立合成生物領域創新聯合體，積極開展多方協作。加快產品標準制定，推動新技術新產品加快進入市場。建立相關審批綠色通道，縮短產品準入批復周期。推動相關技術交易市場建設，拓展成果應用場景，鼓勵企業優先應用本市研發創新成果，進一步加強合成生物學在醫療、農業、能源、飲食安全、環境安全等方面應用。上海合成生物產業發展白皮書二是引導社會資本加強投入，優化創新創業生態。設立專項資金，主要用于重要基礎理論研究和

87、公共平臺建設，孵化出能夠產業落地的項目來吸收天使基金、社會資本和產業基金。通過舉辦創新大賽等方式，鼓勵支持項目孵化和吸收社會資本。統籌規劃政府資金和社會資本，將分散的資金集中到合成生物學的研究和產業化落地上來。三是建立健全知識產權保護體系，加強政策規則修訂。加快完善合成生物產業知識產權保護法規體系，強化激勵原始創新、服務產業需求的鮮明導向。鼓勵本市機構主動參與相關規則的制定修訂，鼓勵重點企業做好技術和產品的國際專利布局。進一步明確各方監管責任，建立清晰完善的監管機制。圍繞合成生物研發、生產、應用的各個環節，明確各部門責任分工和監管邊界，并建立相互銜接、協調一致的配套政策和規范體系，在保證安全的

88、前提下給予產業發展最大的靈活度。明確轉基因技術、基因編輯技術等前沿技術的應用標準和使用規范，及時補充或更新針對新興技術和產品的安全評價方法，提高合成生物領域新產品新應用的評審審批和市場準入效率。一是建立科學高效的管理體系一是建立科學高效的管理體系建立完善政府關于合成生物科技倫理管理體制，壓實創新主體科技倫理管理主體責任。制定完善科技倫理規范和標準及其相關審查監管制度，圍繞生命科學、醫學等重點領域制定科技倫理規范、指南等，明晰科技倫理審查和監管職責，完善科技倫理審查、風險處置、違規處理等規則流程。二是加強生物安全和倫理風險的評估與監管二是加強生物安全和倫理風險的評估與監管 2023 指導單位：上海市經濟和信息化委員會 編制單位：上海中創產業創新研究院 協助單位：上海和度生物 上?？荡a生物專家顧問：趙國屏 朱麗 劉章編制成員：丁國杰 浦亦稚 劉夢琳設計編排：龍彥霖34