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1、 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 證券研究報告 以生物造萬物，構建 AI+新質生產力新業態 合成生物深度系列報告之一 基礎化工基礎化工 行業專題 行業評級：增持行業評級：增持 報告日期：2025-04-21 Table_Chart 行業指數與滬深行業指數與滬深 300 走勢比較走勢比較 分析師：王強峰分析師：王強峰 執業證書號：S0010522110002 電話：13621792701 郵箱： 分析師：劉天其分析師：劉天其 執業證書號：S0010524080003 電話：17321190296 郵箱： 相關報告相關報告 1.合成生物學周報：科技部發布重點新材料研發與科技專項通知，中科院發布合成

2、生物 AI大語言模型 2025-04-20 主要觀點：主要觀點：合成生物學合成生物學是生產力轉型升級新方向是生產力轉型升級新方向 合成生物學是一門基于工程化的設計理念，結合生物學、化學、醫學、農學、工程學、計算機與數據科學等交叉學科技術，旨在設計和構建新的生物系統，以實現特定的功能，其本質是讓細胞為人類工作生產想要的物質。合成生物學和發酵工程的區別在于是否對細胞進行定向性干預，大幅提升微生物細胞工廠效率。目前合成生物學可合成的大宗化學品僅幾十種，在整體基礎化學品中的占比還非常有限，還無法顛覆性替代傳統化工，但在部分領域有比較好的應用場景，具有戰略與商業角度的優勢，生物制造未來提升空間巨大。AI

3、 賦能上游賦能上游+政策推動落地，政策推動落地，合成生物學東風將至合成生物學東風將至 當前，國際合成生物學優勢力量主要分布在美、歐等地，其政策對我國來說具備一定參考意義，國內也正以省市為單位進行政策端布局、提供路線指導與各類支持，隨著生物制造產業落地的需求不斷變強，新的綱領性文件有望出現，進一步指導行業發展、完成合成生物學產業的健康價值循環。另一方面，通過機器學習模型和算法，AI 可以在短時間內分析大量數據并對生物系統進行建模、仿真，從而快速評估設計方案和實驗條件、預測與優化研發結果，減少實驗的盲目性和重復性，隨著國內 AI 技術不斷發展，其將為合成生物學的研究提供有力支持。三層三層產業鏈產業

4、鏈核心壁壘核心壁壘各不相同各不相同，國內投資機會豐富，國內投資機會豐富 全球合成生物學產業正處在高速發展期，合成生物學產業鏈環環相扣。對于合成生物學這類技術含量高的創新生產力行業，專利雖然重要，卻難以概括合成生物學全部產業的核心壁壘。上游工具層企業聚焦于使能技術開發、核心壁壘在于技術帶來的專業優勢；中游平臺層企業提供賦能型技術平臺，核心資產集中于生物鑄造廠、代碼庫、集合了多種知識的全工作流程生物實驗室及細胞編程所需的數據庫等物理及數字生物資產；下游應用企業則為各垂直行業帶來創新產品，在此過程中把控大規模生產的成本、批間差及良品率等，是應用層企業的核心技術。相關企業【凱賽生物】【華恒生物】【梅花

5、生物】【巨子生物】【嘉必優】【中糧科技】【蔚藍生物】【川寧生物】等。風險提示風險提示 產業化進程不及預期的風險；菌種及配方泄露的風險；法律訴訟的風險；生物安全的風險；-27%-15%-4%8%19%31%4/247/2410/241/25基礎化工滬深300Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 2 2/3838 證券研究報告 道德倫理的風險；下游認證不及預期的風險。Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 3 3/3838 證券研究報告 正文目錄正文目錄 1 合成生物學的發展脈絡合成生物學的發展脈絡.6 1.

6、1 合成生物學與傳統發酵工程、基因編輯技術的區別.6 1.2 應用前景：部分替代傳統化工+創造新增長空間.9 1.3 政策驅動+AI 賦能：合成生物學迎來新發展階段.13 2 國家政策支持以及國內外差距（雙碳政策）國家政策支持以及國內外差距（雙碳政策）.16 2.1 海外政策情況.16 2.2 國內政策情況及展望.18 3 合成生物學產業鏈：應用層、平臺層、工具層合成生物學產業鏈：應用層、平臺層、工具層.20 4 合成生物的投資機會合成生物的投資機會.23 4.1 關注技術突破的核心單品公司.23 4.1.1 凱賽生物：生物基新材料落地放量，投資 AI 技術平臺賦能研發.23 4.1.2 華恒

7、生物：生物法丙氨酸領軍者.24 4.1.3 藍晶微生物：領先的生物法功能分子和 PHA 新材料制造商.26 4.1.4 巨子生物：重組膠原蛋白領軍者.27 4.1.5 帝斯曼：傳統化工轉型生物制造典范.28 4.1.6 華熙生物：透明質酸微生物發酵技術全球領先.29 4.1.7 嘉必優：發酵精細調控技術落地生物基產品.30 4.2 關注傳統發酵企業的轉型升級.30 4.2.1 梅花生物：氨基酸領軍企業.31 4.2.2 中糧科技：玉米深加工企業轉型.31 4.3 投資生物制造上游工具企業.33 4.3.1 弈柯萊生物科技：生物醫藥技術平臺“研發+市場”雙驅動.33 4.3.2 BOTA BIO

8、：細胞鑄造廠技術平臺.34 4.3.3 微構工場：細胞工廠技術.35 4.4 逐漸發展的生物制造中游平臺層企業.36 4.4.1 蔚藍生物：酶制劑研發平臺.36 4.4.2 川寧生物：抗生素發酵技術平臺.36 4.5 相關公司估值.37 風險提示：風險提示：.37 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 4/38 證券研究報告 圖表目錄圖表目錄 圖表圖表 1 生物制造的三種路徑生物制造的三種路徑.6 圖表圖表 2 正向工程自頂向下路線構建微生物底盤細胞正向工程自頂向下路線構建微生物底盤細胞.7 圖表圖表 3 合成生物學可通過正向工程創造擁有新功能的菌

9、種合成生物學可通過正向工程創造擁有新功能的菌種.7 圖表圖表 4 合成生物學技術鏈合成生物學技術鏈.8 圖表圖表 5 合成生物學發展使微生物細胞工廠效率大幅提升合成生物學發展使微生物細胞工廠效率大幅提升.8 圖表圖表 6 基因編輯技術應用于創制底盤細胞過程中的第二環節基因編輯技術應用于創制底盤細胞過程中的第二環節.9 圖表圖表 7 合成生物學與化工生產對比合成生物學與化工生產對比.9 圖表圖表 8 以異植物醇的合成路線為例：生物法從原子角度可替代化工法以異植物醇的合成路線為例：生物法從原子角度可替代化工法.10 圖表圖表 9 基因測序成本降低體現了奈特定律基因測序成本降低體現了奈特定律.11

10、圖表圖表 10 海內外化工企業積極布局合成生物學領域海內外化工企業積極布局合成生物學領域.11 圖表圖表 11 預計預計 2028 年全球合成生物學市場規模近年全球合成生物學市場規模近 500 億美元億美元.12 圖表圖表 12 合成生物技術將在不同行業逐步完成工業化落地合成生物技術將在不同行業逐步完成工業化落地.13 圖表圖表 13 合成生物學發展歷程合成生物學發展歷程.14 圖表圖表 14 合成生物學上游合成生物學上游“設計“設計-構建構建-測試測試-學習（學習（DBTL）”）”階段中相關技術的中外差距階段中相關技術的中外差距.15 圖表圖表 15 AI 可以賦能合成生物學技術發展的各個環

11、節可以賦能合成生物學技術發展的各個環節.15 圖表圖表 16 近年來部分國家經濟戰略中的合成生物學近年來部分國家經濟戰略中的合成生物學.16 圖表圖表 17 美國生物安全法案企圖以立法手段限制中國生物制造企業市場布局美國生物安全法案企圖以立法手段限制中國生物制造企業市場布局.17 圖表圖表 18 國內政策從三個層面推動合成生物學產業發展國內政策從三個層面推動合成生物學產業發展.19 圖表圖表 19 各省市積極出臺系列政策支持發展各省市積極出臺系列政策支持發展.19 圖表圖表 20 合成生物學產業鏈各層核心壁壘合成生物學產業鏈各層核心壁壘.21 圖表圖表 21 企業圖譜企業圖譜.22 圖表圖表

12、22 凱賽生物掌握優化生產所需的核心合成生物學技術凱賽生物掌握優化生產所需的核心合成生物學技術.23 圖表圖表 23 凱賽生物研發支出保持較高占比凱賽生物研發支出保持較高占比.24 圖表圖表 24 凱賽生物毛利率凈利率相對穩定凱賽生物毛利率凈利率相對穩定.24 圖表圖表 25 華恒生物產品布局豐富華恒生物產品布局豐富.25 圖表圖表 26 華恒生物厭氧發酵華恒生物厭氧發酵 L-丙氨酸節能環保丙氨酸節能環保.26 圖表圖表 27 華恒生物厭氧發酵纈氨酸收率更高華恒生物厭氧發酵纈氨酸收率更高.26 圖表圖表 28 藍晶微生物掌握多項藍晶微生物掌握多項 PHA 生產相關專利生產相關專利.27 圖表圖

13、表 29 合成生物學技術平臺賦能公司產品研發合成生物學技術平臺賦能公司產品研發.27 圖表圖表 30 帝斯曼通過生物科技實現新產品突破帝斯曼通過生物科技實現新產品突破.28 圖表圖表 31 法尼烯法法尼烯法 VE 工藝反應步驟簡潔且環保工藝反應步驟簡潔且環保.29 圖表圖表 32 公司采用微生物發酵技術生產的透明質酸質量參數全球領先公司采用微生物發酵技術生產的透明質酸質量參數全球領先.29 圖表圖表 33 嘉必優研發支出持續增長嘉必優研發支出持續增長.30 圖表圖表 34 嘉必優擁有完善的研發架構嘉必優擁有完善的研發架構.30 圖表圖表 35 梅花生物通過合成生物技術規?；a多種氨基酸梅花生

14、物通過合成生物技術規?；a多種氨基酸.31 圖表圖表 36 中糧科技董事會碩博占比九成中糧科技董事會碩博占比九成 重視技術轉型重視技術轉型.32 圖表圖表 37 2021 年弈柯萊已具備多項醫藥類產品產能年弈柯萊已具備多項醫藥類產品產能.33 圖表圖表 38 弈柯萊依照合成生物學研發邏輯建立弈柯萊依照合成生物學研發邏輯建立 4 個實驗室技術創新平臺個實驗室技術創新平臺.34 圖表圖表 39 BOTA BIO融資歷程融資歷程.35 圖表圖表 40 微構工場從技術平臺向產品落地拓展微構工場從技術平臺向產品落地拓展.35 圖表圖表 41 公司纖維素酶產品可為紡織行業降本公司纖維素酶產品可為紡織行業

15、降本.36 圖表圖表 42 公司在菌種篩選及優化領域擁有數項國內領先技術成果公司在菌種篩選及優化領域擁有數項國內領先技術成果.37 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 5/38 證券研究報告 圖表圖表 43 相關公司估值相關公司估值.37 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 6/38 證券研究報告 1 合成生物學的發展脈絡合成生物學的發展脈絡 合成生物學是一門基于工程化的設計理念，結合生物學、化學、醫學、農合成生物學是一門基于工程化的設計理念，結合生物學、化學、醫學、農學、工程學、計算機與數據科學等

16、交叉學科技術，學、工程學、計算機與數據科學等交叉學科技術，旨在設計和構建新的生物系旨在設計和構建新的生物系統，以實現特定的功能。統，以實現特定的功能。合成生物學本質是讓細胞為人類工作生產想要的物質，秉持系統生物學“自上而下”的“分析”理念設計細胞工廠，結合“自下而上”的“建造”理念構建細胞工廠，形成閉環的正向工程。針對特定需求，合成生物學將運用微生物細胞工廠構建技術、微生物高效合成化學品的代謝調控機制、無細胞合成技術等主要技術工具，設計構建元器件或模塊，通過這些元器件對現有自然生物體系進行改造和優化，或者設計合成全新可控運行的人工生物體系，最終滿足需求。在實際生產路徑上，合成生物學工藝主要包括

17、以生物酶催化為核心的體外合成生物學法、以微生物細胞工廠為核心的體內合成生物學法，以及利用合成生物學技術優化部分原路徑的化學合成法。1.1 合成生物學與傳統發酵工程合成生物學與傳統發酵工程、基因編輯技術的區別基因編輯技術的區別 合成生物學和發酵工程的區別在于合成生物學和發酵工程的區別在于合成生物學可以合成生物學可以對細胞進行定向性干預對細胞進行定向性干預，將被動篩選轉為主動設計，將被動篩選轉為主動設計，大幅提升大幅提升細胞工廠代謝效率細胞工廠代謝效率、更高效地生產目標物更高效地生產目標物質質。發酵反應是通過對微生物（或動植物細胞）進行大規模的生長培養，使之發生化學變化和生理變化，從而產生和積累大

18、量所需要的代謝產物的過程。與傳統的微生物發酵相比，合成生物學技術加入后的進步之處在于它可以使代謝過程從反向工程優化到正向工程，不再培養大量菌種并篩選、以期獲得高效生產細胞工廠，而是從需求入手，通過對代謝路徑的重塑和工程化，直接改造細胞工廠，使底盤生物實現其特定的生物學功能。圖表圖表 1 生物制造的三種路徑生物制造的三種路徑 資料來源：奕柯萊招股書、華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 7/38 證券研究報告 合成生物學為傳統發酵提供了工程化、模塊化、標準化的工具，提高了傳合成生物學為傳統發酵提供了工程化、模塊化、標準化的工具，提高了

19、傳統發酵的能力圈。統發酵的能力圈。在傳統的發酵過程中，人們對細胞的認識比較有限、通過細胞功能確定生產產品，后續產品優化則主要來源于對菌種進行改造或大量篩選，進而研究 DNA、蛋白和代謝物對提升產品性能的影響。合成生物學出現后，人們可以對生物元件進行定性和定量，以此為基礎重新組裝元件，創造新功能。合成生物學的引入大大提高了傳統發酵的能力圈，不僅可以利用相對簡單的方法提高產品的質量和生產效率，還能生產原本不能生產或原本效率低下的產品。合成生物學的主要工具包括微生物細胞工廠構建技術、微生物高效合成化合成生物學的主要工具包括微生物細胞工廠構建技術、微生物高效合成化學品的代謝調控機制、無細胞合成技術。學

20、品的代謝調控機制、無細胞合成技術。微生物細胞工廠（microbial cell factories，MCFs）是綠色生物制造的核心環節，也是合成生物學重要的產業化工具。利用微生物強大且多樣的生化反應網絡，通過對代謝路徑的重塑和工圖表圖表 2 正向工程自頂向下路線構建微生物底盤細胞正向工程自頂向下路線構建微生物底盤細胞 資料來源：基于合成生物學微生物底盤細胞構建與優化的研究進展孫天麗等，華安證券研究所 圖表圖表 3 合成生物學合成生物學可通過正向工程創造擁有新功能的菌種可通過正向工程創造擁有新功能的菌種 資料來源：摩熵咨詢，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請

21、參閱末頁重要聲明及評級說明 8/38 證券研究報告 程化，可以將微生物細胞改造為能夠以低價值可再生資源為原料生產各類產品的微生物細胞工廠，使底盤生物實現其特定的生物學功能。利用合成生物學方法對自然界中微生物進行改造可以提高其利用可再生生物質資源合成不同化學品的能力。也正因為這一特性，微生物細胞工廠適用于生產細胞代謝工程中的各類物質。合成生物學合成生物學與與基因編輯技術基因編輯技術包含范圍不同包含范圍不同，基因編輯技術是合成生物學基因編輯技術是合成生物學改改造微生物過程中使用到造微生物過程中使用到的技術工具之一。的技術工具之一。在生物化工產業鏈中，微生物細胞工廠是主要的反應單元。在改造或創制這些

22、微生物的過程中，需要對底盤生物基因組進行“讀-改-寫”，使用基因“測序-編輯-合成”技術，精簡、插入或重構底盤生物基因組。傳統的基因編輯方法如同源重組，存在打靶效率低、操作時間長和操作繁瑣等問題。為了解決這些問題，基因編輯技術從第一代鋅指核酸酶(ZFN)、第二代轉錄激活樣效應因子核酸酶(TAL effector)發展到目前的第三代 CRISPR-Cas 技術。目前廣泛使用的 CRISPR-Cas 技術具有效率高、操作圖表圖表 4 合成生物學技術鏈合成生物學技術鏈 資料來源：求實藥社，華安證券研究所 圖表圖表 5 合成生物學發展使微生物細胞工廠效率大幅提升合成生物學發展使微生物細胞工廠效率大幅提

23、升 資料來源：微生物細胞工廠的設計構建：從誘變育種到全基因組定制化創制袁姚夢等，華安證券研究所 底層技術 基因編輯 基因測序 基因合成 酶工程技術 系統生物學 工藝技術 發酵工程技術 分離純化技術 支撐技術 發酵和分離設備 原料（農產品）加工 試劑耗材 計算機技術 高通量篩選技術和設備 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 9/38 證券研究報告 快捷、效果準確等優點，是目前基因編輯的主流技術，已在多種生物體系中得到廣泛應用。CRISPR 技術的出現，大大提高了基因組編輯的效率，同時降低了成本，使合成生物學的盈利成為可能。1.2 應用前景：應用前景

24、：部分替代傳統化工部分替代傳統化工+創造新增長空間創造新增長空間 生物制造是傳統化工的有機補充，一方面可以替代部分長流程傳統生產路生物制造是傳統化工的有機補充，一方面可以替代部分長流程傳統生產路徑，另一方面也為徑，另一方面也為部分部分優化到極限的化學工程法打開新的優化到極限的化學工程法打開新的研究方向研究方向，使使進一步進一步降本增效降本增效變為可能變為可能；此外，合成生物學作為新技術也在各個領域有創新性的應；此外，合成生物學作為新技術也在各個領域有創新性的應用場景，亟待探索。用場景，亟待探索。廣義上而言，合成生物學產業可被界定為以生物基材料替代化石基材料、以生物技術路線替代傳統化工技術路線的

25、科技產業，是傳統化工的有機補充。目前化學工程法中許多產品的工業放大裝置、降本已經到達極限，市場空間平穩增長，產業急需高效低成本優質產品。未來，低碳低成本是工業發展的重要方向，合成生物學高效、低能耗、低碳、產品優質、原料可循環再生的優勢符合這一趨勢。目前生物制造還無法顛覆性替代傳統化工，但在部分場景可以替代傳統化工，尤其是一些集約程度高的長流程化學流程以及在生物代謝中能找到對應路徑的產品。圖表圖表 7 合成生物學與化工生產對比合成生物學與化工生產對比 合成生物學合成生物學 化學工程化學工程 核心技術核心技術 生物合成途徑規?；馕?、元件庫建設、高通量組裝和優化、人造系統的調試 化學催化過程、生產

26、工藝包 原料來源原料來源 淀粉、纖維素、二氧化碳等可再生碳資源，具有情節、高效、可再生等特點 石油、煤等不可再生化石資源 反應條件反應條件 常溫常壓，反應條件溫和 多需高溫高壓，反應條件嚴苛 技術壁壘技術壁壘 實驗室驗證階段到產業化放大階段技術瓶頸眾多，一般需要經歷漫長的研究探索和生產實踐 技術發展相對成熟，新增技術較少，主要聚焦于現有技術的優化 技術特點技術特點 降低工業過程能耗、物耗，減少廢物排放與空氣、水、及土壤污能耗較高，二氧化碳、廢水等污染物排放量大，對環境的影響程圖表圖表 6 基因編輯技術基因編輯技術應用于創制底盤細胞過程中的第二環節應用于創制底盤細胞過程中的第二環節 資料來源：基

27、因組的“讀-改-寫”技術王會等，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 10/38 證券研究報告 染，以及大幅度降低生產成本 度更高 涉及學科涉及學科 生物學、生物信息學、計算機科學、化學、材料學等多學科的交叉融合 化學、化學工程學、材料學等 資料來源：觀研報告網、華安證券研究所 從從微觀的原子層面微觀的原子層面來看，來看，生物制造有能力覆蓋以化石資源為基礎的傳統工生物制造有能力覆蓋以化石資源為基礎的傳統工業制造產業產品，進行替代。業制造產業產品，進行替代。天然生物有 300 萬種分子或新材料尚待發掘，從小分子聚合物到生物大分子再到細

28、胞和生物材料。據麥肯錫（McKinsey）統計，生物制造的產品可以覆蓋 70%化學制造的產品；據波士頓咨詢（BCG）預測，到 21 世紀末，生物制造將應用于全球 1/3 的制造業，有望創造 30 萬億美元的經濟價值。根據政府“十四五”生物經濟發展規劃系列解讀二，生物制造產業是生物經濟重點發展方向，未來十年間 35%的石油化工、煤化工產品將被生物制造產品替代。圖表圖表 8 以異植物醇的合成路線為例：生物法從原子角度可替代化工法以異植物醇的合成路線為例：生物法從原子角度可替代化工法 路徑名稱路徑名稱 原料原料 中間體中間體 反應方式反應方式 化學法化學法 甲基庚酮路徑 異戊醛、乙炔 甲基庚酮（C8

29、H16O）以異戊醛為原料和乙炔反應合成甲基庚酮，在經過中間體二氫芳樟醇、二氫香葉基丙酮和二氫法尼基丙酮等各個中間體后，最終得到異植物醇 甲基庚烯酮路徑 丙酮、異丁烯、甲醛（巴斯夫法）/乙炔、丙酮（羅氏法）/異戊二烯、丙酮（異戊二烯法）甲基庚烯酮（C8H14O）、芳樟醇（C10H18O）以丙酮為原料，經甲基庚烯酮合成芳樟醇，經過加碳、還原得到異植物醇 生物法生物法 法尼烯路徑 糖類、乙醇 法尼烯（C15H24）通過選擇合適的菌種，提取出菌種發酵液，再純化分離得到目標產物法尼烯，該化合物再通過氫化，羥基化的方法得到異植物醇。資料來源：維生素 E 合成路線研究進展王子強等、華安證券研究所 實際生產中

30、，相比化工生產，生物制造實際生產中，相比化工生產，生物制造在戰略與商業角度均具備優勢，其在戰略與商業角度均具備優勢，其原料易得原料易得、可循環，、可循環，降本空間大降本空間大，符合環保的經濟發展方向，符合環保的經濟發展方向。原料方面，生物制造的優勢體現在易得與環保的特點上。傳統化工生產依賴于石油、煤炭，不可再生且價格波動大，而且我國石油依賴進口，相較于生物制造的原料而言更不易得。而生物制造可使用清潔的生物質甚至 CO2 作為碳源，包括秸稈、玉米、高爐廢氣等。通過將碳源轉化為糖、將糖作為生物基平臺的原料基礎，可以從源頭解決生物制造原料和自給問題，最終產品會涵蓋大宗、基礎、精細、食品等領域，對目前

31、部分傳統生產體系實現大幅提升。據中國合成生物產業白皮書 2024，生物制造當前可實現平均節能減排 30%50%，并具備未來達到 50%70%的潛力。成本方面，如同摩爾定律之于集成電路，合成生物學的“奈特定律”提出：每隔一段周期，技術的疊加會促使生物合成效率的提升、合成成本的下降。通過對菌種不斷進行優化篩選，每年的副反應都會減少、轉化率提升，產品生產成本降低，最終實現產品溢價。從更加長遠的、環保發展戰略的角度來看，生物制造過程中排出的有害物質少，推動生物制造發展也可以降低人們生產生活中對于石油基物質的依賴，縮小傳統行業生產現狀與未來Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁

32、重要聲明及評級說明 11/38 證券研究報告 社會發展需求在資源攫取、生產效率、安全性以及環保等方面的巨大落差，實現更多領域的可持續發展。在實際產業落地過程中，當前化工企業紛紛布局合成生物學，產業轉型升在實際產業落地過程中，當前化工企業紛紛布局合成生物學，產業轉型升級在全球范圍內已在進行中。級在全球范圍內已在進行中。在化工領域，合成生物學在生物基化學品的合成、生物材料、生物能源、現代農業、環境治理等領域有廣泛的應用前景。近年來，合成生物學的技術進步不僅使一批合成生物學企業（例如：Ginkgo、Beam、Genomatica 等）得以成長，也令許多以傳統化工、醫藥產品開發為主的企業（例如：BAS

33、F、Dupont 等）也將目光投向合成生物學，發展生物化工，開發出一系列生物基產品。目前合成生物學可合成的大宗化學品僅幾十種，在整體基礎化學品中的占比還非常有限，提升空間巨大。中短期內，產業內聚焦產品開發推廣的應用層公司有望通過替代化學法更快實現生產盈利；而以技術研發、服務為主的平臺層、工具層公司將在合成生物學行業生態建立起來后，通過更高效專業地為大量代工企業服務獲利。圖表圖表 10 海內外化工企業積極布局合成生物學領域海內外化工企業積極布局合成生物學領域 企業企業 布局合成生物學舉措布局合成生物學舉措 國外國外 巴斯夫 自研自產生物基琥珀酸、1,4-丁二醇及下游的四氫呋喃；投資合成生物公司恩

34、和生物 杜邦 合成生物學工藝商業化生產 1,4-丁二醇；自研自產 1,3-丙二醇（PDO）并將 PDO 聚合成的 Sorona 聚合物材料用于地毯及服裝行業；與 ADM 公司合作，共同開發新型可再生材料生物基呋喃二羧酸甲酯 住友化學 與 Zymergen 公司合作共同生產聚酰亞胺薄膜 Hyaline；投資合成生物學新興企業 Conagen 國內國內 梅花集團 2011 年與國內科研機構合作開展合成生物高性能菌種開發工作，重新設計系列氨基酸菌種，大幅提升谷氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的生產轉化率 首鋼集團 2011 年與 LanzaTech 成立合資公司，用合成生物學技術改良乙醇梭菌，用一氧化碳生產蛋白

35、，創造了工業化條件下一步生物合成蛋白質收率 85%的世界紀錄 圖表圖表 9 基因測序成本降低體現了奈特定律基因測序成本降低體現了奈特定律 資料來源：中國合成生物產業白皮書 2024，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 12/38 證券研究報告 萬華化學 2020 年與天津科技大學成立合成生物學聯合研究院，推動乳酸單體生物合成技術升級及關聯技術研發 中國石化 2021 年聯手新和成探索生物合成蛋氨酸 安琪酵母 2021 年和森瑞斯生物科技成立合資公司，推動以合成生物技術為基礎的開發工業大麻和新材料橡膠的生產中試及其產業化項目 資料來

36、源：中國合成生物產業白皮書 2024、華安證券研究所 合成生物學產業發展不僅將替代部分傳統發酵、傳統化工工業行業應用場合成生物學產業發展不僅將替代部分傳統發酵、傳統化工工業行業應用場景，也會創造新的發展空間。景，也會創造新的發展空間。合成生物學產業在過去五年經歷了高速增長，據據 McKinsey 數據，合成生物學市場規模從 2018 年的 53 億美元增長到 2023年的超過 170 億美元，平均年增長率達 27%，預計全球合成生物學市場在可見的未來仍將保持較快發展勢頭，將在 2028 年成長為體量達近 500 億美元的全球型市場。合成生物技術合成生物技術將將在不同行業逐步完成工業化落地，應用

37、場景在不同行業逐步完成工業化落地，應用場景逐漸逐漸打開。打開。據中國合成生物產業白皮書 2024，近五年內，生物制造工業化成果將主要圍繞各大領域中先發探索話題的散點突破，如化學和材料中的部分基礎化學品及聚合物，農業和食品中的少數食品添加劑、植物蛋白及發酵蛋白作為替代蛋白，醫療保健中創新細胞和基因療法、部分原料藥合成，以及消費品中的部分功能性小分子和重組膠原蛋白技術等；五至十年內，生物制造將圍繞各大領域的應用進一步拓展，并實現部分全新子品類的技術突破和規?；a，如材料領域的高性能蛋白、食品領域的細胞培養蛋白、農業領域的共生固氮技術、醫藥領域的工程菌療法等；超過十年的遠期來看，合成生物學一方面有

38、望在熱門應用領域和目前科研尚處早期/技術瓶頸較大的話題上實現工業化跑通，如活體功能材料、光合作用優化、器官再生等，另一方面，也預期將在生物質燃料、環保等新領域進一步發揮作用。圖表圖表 11 預計預計 2028 年全球合成生物學市場規模近年全球合成生物學市場規模近 500 億美元億美元 資料來源：中國合成生物產業白皮書 2024、華安證券研究所 2.16.413.30.3212.71.13.49.90.20.70.61.64.410.5051015202530354045502018（十億美元）2023估（十億美元）2028估（十億美元）醫療健康食品與農業化學工業消費品專業科研+27%+24%5

39、.317.149.8Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 13/38 證券研究報告 圖表圖表 12 合成生物技術合成生物技術將將在不同行業逐步完成工業化落地在不同行業逐步完成工業化落地 資料來源：中國合成生物學產業白皮書 2024、華安證券研究所 1.3 政策驅動政策驅動+AI 賦能賦能：合成生物學迎來新合成生物學迎來新發展發展階段階段 合成生物學的發展隨著人類對基因認知的不斷深入、基因技術的不斷發展、合成生物學的發展隨著人類對基因認知的不斷深入、基因技術的不斷發展、各學科交叉融合，走向應用開發與商業化的新發展階段各學科交叉融合，走向應用開發與商業

40、化的新發展階段?？茖W家嘗試將生物學與工程學、物理科學、計算機科學、人工智能等理論相結合，合成生物學應運而生，被視為繼 DNA 雙螺旋結構發現和人類基因組測序計劃之后的第三次生物技術革命，賦能傳統工業制造產業，解決人類所面臨的一系列環境問題。我國在“十三五”科技創新戰略規劃中，已將合成生物技術列為戰略性前瞻性重點發展方向。麥肯錫全球研究院（Mc-Kinsey Global Institute）發布的研究報告將合成生物學列入未來十二大顛覆性技術之一的“下一代基因組學”之中。21 世紀以來，世紀以來，合成生物學領域的基礎研究、應用開發、產業投資相繼進合成生物學領域的基礎研究、應用開發、產業投資相繼進

41、入快速發展期入快速發展期。其發展大體經歷了四個階段：（1）創建時期（20002003年）：產生具備領域特征的研究手段和理論，特別是基因線路工程的建立及其在代謝工程中的成功運用。（2）擴張和發展期（20042007 年）：應用領域有擴大趨勢，但工程技術進步比較緩慢。（3）快速創新和應用轉化期（20082013 年）：涌現出的新技術和工程手段使合成生物學研究與應用領域大為拓展，特別是人工合成基因組的能力提升到了接近 Mb（染色體長度）的水平，而基因組編輯技術出現前所未有的突破。（4）發展新階段（2014 年后）：工程化平臺的建設和生物大數據的開源應用相結合，全面推動合成生物學技術創新以及相關應用的

42、開發和商業化。Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 14/38 證券研究報告 圖表圖表 13 合成生物學發展歷程合成生物學發展歷程 資料來源：合成生物學:開啟生命科學會聚研究新時代趙國屏等、華安證券研究所 國內國內合成生物學產業目前處于部分龍頭企業自發商業化獲得成功合成生物學產業目前處于部分龍頭企業自發商業化獲得成功、政策支政策支持落地將近的關鍵時期，持落地將近的關鍵時期，雖然相對海外市場起步較晚、技術方面有待積累，雖然相對海外市場起步較晚、技術方面有待積累，但但在政策扶持加碼、市場需求拉動、技術不斷進步的推動下在政策扶持加碼、市場需求拉動、技術不

43、斷進步的推動下，國內合成生物學產，國內合成生物學產業業將將不斷開發應用場景，不斷開發應用場景，迎來新發展階段。迎來新發展階段。在合成生物學發展的大背景下，不同國家的生物制造產業發展呈現相似歷程：技術突破部分企業自發商業化政策支持建立生物制造市場。近年來，國內合成生物學公司融資加速、多家企業完成上市，產業進入快速成長期；生物制造相關政策頻發，各主要省份均在加緊布局合成生物學產業集群，科研院所的發展也呈現出多點開花的態勢；科技與產業的結合吸引了大量國際及國內資本對于本賽道的關注，而資本的注入正不斷加速技術從實驗室走向市場的進程。為成功實現商業化、促進行業發展，除了必要的政策端發力、創造機會為更多廠

44、商提供加入市場的幫助扶持外，基礎研究的持續積累不可或缺，為市場提供源源不斷的新技術。據據2024 中國合成生物產業白皮書，在上游技術方面，國內仍有多項中國合成生物產業白皮書，在上游技術方面，國內仍有多項技術亟待追趕。技術亟待追趕。合成生物學技術發展可視為 4 個階段循環、推動技術螺旋式進步。設計（Design）是合成生物學 DBTL 策略的基礎，即在前期已有知識的基礎上遵循一定的規則，利用現有的標準化生物元件對基因、代謝通路或基因組進行理性設計。構建（Build）過程包括 DNA 合成、大片段組裝以及基因編輯。測試（Test）是以高效、準確和經濟的檢測方法從實驗室中存在大量的突變體或候選目標中

45、選擇最佳生物元件及組合，以及對合成生物學 DBTL 整個閉環的試錯性檢測，高效驗證 DBTL 過程并快速積累數據和經驗。學習（Learn）涉及數據收集整合、數據分析、結果可視化和建模分析等，為下一個循環改進設計提供指導。當前組學數據大量積累以及過程檢測數據劇增，專用的公共數據庫為數據的收集整理提供了極大的便利。Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 15/38 證券研究報告 圖表圖表 14 合成生物學上游合成生物學上游“設計“設計-構建構建-測試測試-學習（學習（DBTL）”）”階段中階段中相關技術的中外差距相關技術的中外差距 資料來源：合成生物學時

46、代基于非模式細菌的工業底盤細胞研究現狀與展望楊永富，耿碧男，宋皓月等、中國合成生物學產業白皮書 2024、華安證券研究所 近年來全球范圍內合成生物學學科迅猛發展，人工智能（近年來全球范圍內合成生物學學科迅猛發展，人工智能（AI）的突破顯著的突破顯著提高了合成生物學的底層研發效率，提高了合成生物學的底層研發效率，可以在短時間內分析大量數據并對生物系可以在短時間內分析大量數據并對生物系統進行建模、仿真，將統進行建模、仿真，將在技術在技術發展發展的的 4 個個環節環節賦能賦能生物制造。生物制造。AI 技術可以應用于合成生物學技術開發領域，利用計算機的大數據迭代和數據庫測算，在模擬軟件中實現數據分析、

47、蛋白質設計、路線設計、仿真測試等，比如對功能蛋白、功能大分子的功能特性的測試、篩選，可以顯著減少前期研發步驟、篩選轉化率更高的有效菌種、降低研發成本。目前人工智能（AI）技術的合成生物學應用在國內外尚處發展初期，依賴人工經驗總結及學習。其中，數據分析、蛋白質結構預測及設計等尚未實現智能化，但海外在預測算法準確度、數據積累、不依賴注釋預測算法等領域較為領先；在路線設計、仿真測試等合成生物學領域特有需求的技術開發方面，全球均未突破。圖表圖表 15 AI 可以賦能合成生物學技術發展的各個環節可以賦能合成生物學技術發展的各個環節 環節環節 應用應用 賦能點賦能點 Design 底盤細胞基因設計 人工智

48、能技術通過結合已知的生物物理、機器學習和強化學習模型，預測基因結構對主體的影響，輔助基因線路設計；基于序列的模型和圖卷積神經網絡也得到了應用，用于將生物知識納入深度學習模型、從蛋白質與蛋白質相互作用網絡中預測蛋白質人工智能應用于開發綜合模型，減少需要進行的實驗/設計的次數。設計設計 Design 構建構建 Build 學習學習 Learn 測試測試 Test DBTL 循環循環 學習環節關鍵技術：學習環節關鍵技術：AI 賦能數據分析、蛋白質設計、路線設計、仿真測試 中外對比：中外對比：目前國內外均處于發展初期國內外均處于發展初期，依賴人工經驗總結及學習。設計環節關鍵技術：設計環節關鍵技術：數據

49、庫和工具、DNA 測序 中外對比：中外對比：二代測序技術目前中外同步中外同步，三代測序技術國內研發起步較晚國內研發起步較晚，國內企業高度依賴海外數據庫及工具進行相關分析和設計。構建環節關鍵技術：構建環節關鍵技術：DNA 合成、基因編輯 中外對比：中外對比：國內國內 DNA 拼接已做到與海外同同步步，在酶切鏈接、Gibson 鏈接、酵母同源重組等技術中外中外無代差無代差；對于 DNA 合成和基因編輯也在快速追趕快速追趕，逐步突破專利封鎖。未來，行業仍需繼續攻克行業仍需繼續攻克難以合成長鏈 DNA 及成本高等問題，并在基因編輯上攻克精確性問題和效率問題。測試環節關鍵技術：測試環節關鍵技術：高通量、

50、自動化平臺測試及篩選 中外對比：中外對比：國內國內以自動化機械輔助的人工測試為主，中外當前差距較大中外當前差距較大。Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 16/38 證券研究報告 的功能、或識別蛋白質的潛在結合位點、基因的表達和新的生物結構的設計。Build 代謝工程 人工智能已應用于幾乎所有階段，例如人工神經網絡已被用于預測翻譯起始位點，注釋蛋白質功能，預測合成途徑，優化多個外源基因的表達水平，預測調控元件的強度，預測 CRISPR 的指導效果等。人工智能最有希望被應用于流程放大，這是該領域的一個重大瓶頸，以及下游處理（例如從發酵液中系統提取所產

51、生的分子）。Test&Learn 實驗自動化 在幫助自動化實驗室工作和推薦實驗設計方面，人工智能不局限于 DBTL 周期的“學習”階段。實驗自動化幫助獲得訓練人工智能算法所需的高質量、大容量、低偏差數據，使得可預測的生物工程成為可能，從而獲得快速迭代通過 DBTL 周期的能力。人工智能用于減少生成實驗室數據的障礙。資料來源：Artificial Intelligence for Synthetic Biology：The opportunities and challenges of adapting and applying AI principles to synbio.Mohammed

52、Eslami 等、華安證券研究所 2 國家政策支持以及國內外差距（雙碳政策）國家政策支持以及國內外差距（雙碳政策）生物制造被視作新質生產力重要的新賽道和新業態，生物制造被視作新質生產力重要的新賽道和新業態，合成生物學的行業發合成生物學的行業發展前景展前景從原本的從原本的“碳中和碳中和”邏輯，逐步轉變為邏輯，逐步轉變為“國內產業升級、發展優質新生產國內產業升級、發展優質新生產力的方向力的方向”，更加廣闊。，更加廣闊。國家層面，自 2022 年“十四五”生物經濟發展規劃提出生物制造在 25 年應當成為“高質量發展的強勁動力”起，政策端的支持一以貫之。在部署 2024 年政府工作任務時，李強總理表示

53、：國家要積極培育新興產業和未來產業，加快創新藥等產業發展，積極打造生物制造、商業航天、低空經濟等新增長引擎，制定未來產業發展規劃，開辟生命科學等新賽道，創建一批未來產業先導區。在 2024 年 4 月 26 日的中關村論壇年會上，北京化工大學校長、中國工程院院士譚天偉提到目前由發改委牽頭，工信部和科技部等國家部委正在聯合研制國家生物技術和生物制造行動計劃，并且有望在近期出臺合成生物學國家級政策，“生物制造+”是其中的關鍵內容，有望進一步加快生物制造產業化落地。2.1 海外政策情況海外政策情況 當前，國際合成生物學優勢力量主要分布在美、歐等地當前，國際合成生物學優勢力量主要分布在美、歐等地，相關

54、國家相關國家先后將先后將合成生物學發展定為重點發展產業，通過政策文件合成生物學發展定為重點發展產業，通過政策文件為生物制造產業提供助力為生物制造產業提供助力。政策支持主要可分為：頂層設計中的指導類政策，具體落實中的規范類政策，設立研究中心、建設基礎設施或提供資金等的支持類政策。圖表圖表 16 近年來部分國家經濟戰略中的合成生物學近年來部分國家經濟戰略中的合成生物學 發布國家發布國家 時間時間 政策行動政策行動 類型類型 主要內容主要內容 美國美國 2022 國家生物技術和生物制造計劃 規范類、支持類 分別從 11 個方面提出支持生物制造的具體政策，包括：擴大國內衛生、能源、農業和工業部門生物制

55、造能力，鼓勵生物基產品采購等，為合成生物學發展明確了技術路徑；發布 20 億美元投資計劃，資助內容設計生物工業制造基礎設施，生物制造在醫藥、能源、材料等行業應用，生物基產品市場化等 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 17/38 證券研究報告 2023 美國生物技術和生物制造的明確目標 指導類 白宮科學和技術政策辦公室（OSTP）提出在20 年內用生物基替代品取代塑料和商業聚合物，取代 90%以上的塑料；通過合成生物學等方式擴大細胞療法規模，并將制造成本降低 10倍；在 7 年內減少農業甲烷排放 30%等 英國英國 2021 英國生命科學戰略：構

56、建生命科學生態系統 指導類 英國已在合成生物學領域投資約 4500 萬英鎊，并希望計劃一個獨立小組制定相關技術路線圖，為建立世界領先的合成生物學產業所需的行動提供建議 澳大利亞澳大利亞 2021 國家合成生物學路線圖：確定澳大利亞的商業和經濟機會 指導類 制定了 20212040 年推進國家合成生物學應用的遠景規劃：未來短期（2021-2025 年）要提升合成生物學的應用能力，并論證其商業可行性；中期（2025-2030 年）要推動合成生物學初步實現商業化發展，建立群聚效應；長期（2030-2040 年）要重點發展由市場決定的合成生物學優先應用方向，實現相關產業的規?；鲩L的發展路線圖。報告指

57、出，合成生物學或將成為澳大利亞經濟發展重要驅動力，可幫助澳大利亞建立具有成本效益的國內制造能力，增強供應鏈韌性，并保護國家免受新興傳染病或生物恐怖主義等生物威脅。韓國韓國 2022 第五次科技總體規劃/國家戰略技術培育計劃 指導類 擴大合成生物學、數字生物技術等先進生物技術的研究開發；在 12 項關鍵技術之外，將合成生物學等列為未來有希望的技術領域；推出“國家合成生物學計劃”，預期未來 10 年內促進 30的制造業向生物產業轉型 資料來源：基于產業視角的合成生物學發展態勢研究張拓宇等、合成生物學賦能生物經濟高質量發展的對策研究以浙江為例勞慧敏等、政府官方網站、華安證券研究所 另一方面，另一方面

58、，海外政策也海外政策也影響影響著全球生物制造市場，直接或間接地影響國內著全球生物制造市場，直接或間接地影響國內合成生物學企業下游需求合成生物學企業下游需求。美國生物安全法以美國國家安全為由，企圖以立法手段干預正常市場秩序，限制中國生物制造企業出口，從而擴大美國本土公司在基因測序領域的壟斷態勢。截至 2024 年 12 月 7 日，美國參眾兩院推動生物安全法案進入 2025 財年 NDAA 以期盡快完成立法程序的意圖受阻，但法案是否會落地、以何種形式對合成生物學企業產生影響，仍具有不確定性?；谑袌鰧γ绹镝t藥行業或將減少對中國供應鏈依賴的恐慌，這項法案自誕生以來已數次導致國內 CRO 板塊股

59、價異動。此種妨礙公平競爭的法律法規將促使中國政府加速國內生物制造市場拓展、配合供給端國產替代，進一步完成合成生物學產業完整、健康的價值循環。圖表圖表 17 美國生物安全法案美國生物安全法案企圖企圖以立法手段限制中國生物制造企業市場布局以立法手段限制中國生物制造企業市場布局 時間時間 事件事件 內容內容 影響影響 2022 年 9 月 拜登政府簽發關于生物制造的行政命令 該命令禁止美方對該以藥明康德、藥明生物、華大集團、華大智造等為首的中國生物技術公司進行投資，禁止美方購買此類公司的生物技術設備。法案目的在于保持美國生物經濟生物科技和生物制造的全球領先地位、為本國民眾提供充足的工作機會；美國生物

60、醫藥企業對與中國合作的信心下降，9 月 13 日國內 CRO 板塊股價大跌，康龍化成跌超 14，凱萊英、藥明康德跌停，博騰股份跌超 9%，泰格醫藥盤中最高Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 18/38 證券研究報告 跌超 9%，中證醫療指數跌逾 2。2023 年 3 月6 日、5 月 15日 參議院、眾議院通過生物安全法案草案 新增長達八年的緩沖期條款，明確要求美國公司在 2032 年 1 月之前結束與藥明康德、藥明生物、華大集團、華大智造等中國生物科技公司的合作。3 月 7 日，藥明系股價開盤大跌，截至上午收盤，藥明康德 A 股跌停、H 股跌超

61、15%，藥明生物 H 股跌超 20%；法案草案引入八年豁免期，這意味著在法案生效后的第一階段豁免期內，相關中國企業仍可以接收來自美國藥企的新訂單。但在第一階段豁免期結束之后，直到 2032年，這些企業將不再被允許接收新的訂單，但仍可繼續執行已簽訂的訂單，鑒于法案通過和實施的不確定性，美方企業可能不與中國的生物制造企業簽署新合同。2023 年 6 月 納入 NAAD（2025 國防授權法案）未獲得眾議院規則委員會批準，生物安全法案目前不會進入眾議院的 2025 國防授權法案的立法議程，其后續立法路徑仍有待明確 這是該項法案能夠被快速走流程和獲得簽署生效的一種嘗試。若通過，該法案將以國家安全為由限

62、制美國生命科學公司與“與中國政府或其他指定外國政府有關系”的生物技術公司簽訂合同。2024 年 12月 2025 財年國防授權法案(NDAA)最終協議文本公布 美國國會參眾兩院軍事委員會公布了2025 財年國防授權法案(NDAA)最終協議文本，該版本兼顧了眾議院以及參議院兩方的提案。NDAA 最新版本顯示，生物安全法案未被列入其中。生物安全法案試圖“搭便車”進入 NDAA的這條路徑已受阻。資料來源：每日經濟新聞、界面新聞、21 世紀經濟報道、國科農研院、同花順、華安證券研究所 2.2 國內政策情況及展望國內政策情況及展望 國內國內以省市為單位進行布局以省市為單位進行布局、政策端提供政策端提供路

63、線指導路線指導與與各類各類支持，隨著生物支持，隨著生物制造產業落地的需求不斷變強，新的綱領性文件有望出現、進一步指導行業發制造產業落地的需求不斷變強，新的綱領性文件有望出現、進一步指導行業發展。展。海外政策先在戰略上明確合成生物學的重要性，政策落地過程中通過基礎設施建設、設立研究機構及資金補助等方式支持企業，并不斷彌補規范類文件的缺失。目前國內政策已充分強調合成生物學作為新質生產力的重要地位，處于政策落地階段。省市層面上的措施是以上游技術研發為導向，形成以深圳、天津、上海為代表的三大合成生物學研發陣營，再從研發端向應用端轉化。部分省市響應國家號召進行具體落實布局、形成合成生物學核心城市，體現了

64、中國治理實踐中的特色機制“政策試點”。在企業層面上，通過招商局以“具體問題具體分析”的方式連接企業與下游客戶，打造低碳行業示范項目，輔助合Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 19/38 證券研究報告 成生物學產品落地、實現下游應用市場的具體拓展。通過總結目前的實踐經驗，形成國內合成生物學行業的更加詳細的綱領性文件，未來體系化的輔助項目如基礎設施與補助資金項目等也會逐步完善。圖表圖表 18 國內政策從三個層面推動合成生物學產業發展國內政策從三個層面推動合成生物學產業發展 層面層面 類型類型 舉例舉例 國家層面國家層面 指導類 2022 年 5 月發

65、布的“十四五”生物經濟發展規劃做出戰略部署，瞄準合成生物學等領域實施國家重大科技項目和重點研發計劃，推動合成生物學技術創新。2024 年 12 月 17 日，工信部編制了生物制造中試服務平臺培育指南（征求意見稿），擬在生物制造領域開展中試服務平臺培育和遴選工作，并分期分批公布培育名單。其中囊括，技術設備條件、公共基礎條件、服務能力和資質、以及知識產權保護等 4 大章節，每個章節又進行了細分，涉及若干領域，一系列儀器、設備等。省市層面省市層面 指導類/支持類 2023 年 9 月發布的上海市加快合成生物創新策源打造高端生物制造產業集群行動方案(2023-2025 年)對上海市的合成生物學行業發展

66、給予指導，要求充分發揮本市合成生物領域頂尖人才集聚、科研底蘊深厚、產業基礎扎實、供應鏈配套齊全等發展優勢,加快推進上海合成生物技術創新與產業化應用,全力打造高端生物制造產業集群。開發面向基因編輯、合成與組裝、線路設計與構建等具有自主知識產權的關鍵技術,組建 5 個以上合成生物功能型平臺。企業層面企業層面 支持類 2023 年 6 月，凱賽生物發布公告，擬定增 66 億元引入招商局作為間接股東，同時雙方達成業務合作協議、聯合布局生物基復合材料建設基地、孵化下游各類應用。2024 年 5 月，合肥市政府、招商局創新科技集團、凱賽生物三方在“科大硅谷”中安創谷全球路演中心舉行的“合肥市生物制造產業發

67、展大會”上達成戰略合作、順利完成協議簽約，合作項目定址合肥。資料來源：前瞻產業研究院、政府官方網站、華安證券研究所 合成生物學政策制定的難點在于政策的適用對象較難定義，包括企業、技合成生物學政策制定的難點在于政策的適用對象較難定義，包括企業、技術等。術等。作為前沿創新產業中涉及學科多、產品范圍廣的行業，與光伏、新能源汽車等行業相比，合成生物學的相關定義更為困難，其定義關系到哪些企業可以享受減稅或補貼等政府支持。新技術、新產品的臨床應用和市場準入也需要兼具創新與審慎的指導和監督，以及合成生物學發展中的倫理問題，最終使國內合成生物學產業獲得定量化、標準化的長期發展。圖表圖表 19 各省市積極各省市

68、積極出臺系列政策支持發展出臺系列政策支持發展 時間 地區 政策名稱 相關內容 2025 年 3月 7 日 蘇州市 蘇州工業園區加快推動生物制造產業發展行動計劃（2025-2027 年）報告指出將重點發展生物醫藥、食品、生物基材料、生物制造設備等方向；同時引導生物醫藥及大健康產業發展資金向生物制造領域傾斜。2025 年 2月 11 日 湖南省 關于支持常德市合成生物制造產業高質量發展的若干措施 內容指出要將常德市合成生物制造產業納入全省重點產業規劃予以重點支持，推動合成生物制造產業項目、技術、成果向常德市集聚，重點支持酶制劑、醫藥中間體及制藥原料、動植保藥物及制劑、醫美原料及制劑、生物基材料領域

69、發展。2024 年 12杭州市 杭州市未來產業培育行動發揮杭州數字經濟產業優勢，圍繞五大產業生態圈Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 20/38 證券研究報告 月 31 日 計劃（20252026）建設，優先推動通用人工智能、低空經濟、人形機器人、類腦智能、合成生物等五大風口潛力產業快速成長，積極謀劃布局前沿領域產業。在合成生物領域，要加快基因編輯、蛋白質設計、仿生及分子靶向醫藥、干細胞與再生醫學和高通量多組學篩選等技術的研發及產業化。2024 年 9月 14 日 北京市 北京市加快合成生物制造產業創新發展行動計劃（2024-2026 年）以中關

70、村先行先試改革和北京“兩區”政策優勢為支撐，在創新研發、準入監管、市場應用等關鍵環節爭取一批改革舉措先行示范，帶動京津冀經濟圈逐步形成全產業鏈生態 2024 年 7月 18 日 浙江省 錢塘區支持合成生物產業高質量發展若干政策意見 構建錢塘區合成生物學產業生態，強化科技創新，優化資源配置，進一步完善合成生物產業生態體系 2024 年 5月 26 日 安徽省 合肥市推進生物制造產業高質量發展行動方案（2024-2026）以效率提升、性能優化、環保降碳等領域應用需求為牽引，突出企業為主體和產學研聯動、技術創新和產業應用協同，以示范應用帶動技術迭代 2023 年 12月 23 日 北京市 北京昌平區

71、支持生物制造產業高質量發展的若干措施(試行征求意見稿)推進生物制造產業園建設、推進生物制造產業園建設、提升生物制造產業創新能級、激發生物制造企業創新活力、加速生物制造產業項目落地、布局生物制造產業服務平臺、構建生物制造金融服務體系、培育生物制造產業人才梯隊、支持生物制造應用場景建設、優化生物制造產業發展環境 2023 年 11月 6 日 江蘇省 省政府關于加快培育發展未來產業的指導意見 優先發展的 10 個成長型未來產業中，“細胞和基因技術”、“合成生物”、“零碳負碳”均涉及合成生物學上下游不同領域 2023 年 9月 27 日 上海市 上海市加快合成生物創新策源打造高端生物制造產業集群行動方

72、案(2023-2025 年)充分發揮本市合成生物領域頂尖人才集聚、科研底蘊深厚、產業基礎扎實、供應鏈配套齊全等發展優勢,加快推進上海合成生物技術創新與產業化應用,全力打造高端生物制造產業集群。開發面向基因編輯、合成與組裝、線路設計與構建等具有自主知識產權的關鍵技術,組建 5 個以上合成生物功能型平臺。資料來源：政府官方網站、synbio 深波、華安證券研究所 3 合成生物學合成生物學產業鏈：應用層產業鏈：應用層、平臺層平臺層、工具工具層層 全球合成生物學產業正處在高速發展期，合成生物學產業鏈環環相扣：上全球合成生物學產業正處在高速發展期，合成生物學產業鏈環環相扣：上游工具層企業聚焦于使能技術開

73、發，中游平臺層企業提供賦能型技術平臺，下游工具層企業聚焦于使能技術開發，中游平臺層企業提供賦能型技術平臺，下游應用企業為各垂直行業帶來創新產品。游應用企業為各垂直行業帶來創新產品。對于合成生物學這一高技術含量的創新生產力行業，專利雖然重要，卻難以概括其全部產業的核心壁壘。生物制造產業內涵豐富，不同產業鏈階段的公司戰略側重不同、具備不同的核心壁壘。工具層企業的核心資產在于其技術帶來的專業優勢。工具層企業的核心資產在于其技術帶來的專業優勢。工具層企業聚焦使能技術的開發，各企業通常聚焦繁多技術中的某一技術領域如二代合成、三代測序、新一代基因編輯工具、仿真測試、自動化/高通量設備等，關注底層技術顛覆及

74、提效降本。目前工具層企業較難實現快速規模增長，多通過與產品層公Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 21/38 證券研究報告 司合作、提供生物解決方案，從而實現技術落地獲利，但在合成生物學行業生態建立完全后，工具層企業將發揮自身技術優勢、更高效、專業地為大量企業提供技術服務獲利。平臺型公司的核心資產集中于生物鑄造廠與代碼庫，集合了多種知識的全平臺型公司的核心資產集中于生物鑄造廠與代碼庫，集合了多種知識的全工作流程生物實驗室及細胞編程所需的數據庫等物理及數字生物資產。工作流程生物實驗室及細胞編程所需的數據庫等物理及數字生物資產。平臺層企業關注對生物系

75、統及生物體進行設計、改造的技術平臺，核心技術為路徑開發，注重合成路線的選擇以及技術上跑通（如底盤細胞選擇及改造、培養條件優化、純化方法開發等），與下游產品層企業相比，平臺層企業更強調技術平臺的通用性，潛在具備 CRO 屬性。目前有很多創業公司投身于合成生物學技術平臺建設工作，主要利用計算機的大數據迭代和數據庫測算，在模擬軟件中實現對功能蛋白、功能大分子的功能特性的測試、篩選，減少前期研發步驟、降低研發成本、篩選轉化率更高的有效菌種。應用層企業應用層企業則涉及人類衣食住則涉及人類衣食住行方方面面的應用開發和產品落地，行方方面面的應用開發和產品落地，其核心其核心技術在于大規模生產的成本、批間差及良

76、品率等的把控。技術在于大規模生產的成本、批間差及良品率等的把控。應用層企業是距離投資者消費者最近的，在醫療健康、食品飲料、能源環境、農業農藥、化工新材料、消費品等領域都有廣泛應用。原先需通過天然物質提取或化學合成的產品，現在可以通過細胞代謝更為快捷、高效、低成本地生產，從而實現產品的大規模應用，比如國內化工新材料方面的生物法二元酸、生物基尼龍、生物法PDO 等產品已經逐步開始大規模產業化、擴大下游應用。與中游企業相比，下游企業更強調應用領域的聚焦、產品的精細打磨及商業化放量，在大規模生產方面具備潛在 CDMO 屬性。圖表圖表 20 合成生物學產業鏈各層核心壁壘合成生物學產業鏈各層核心壁壘 資料

77、來源：中國合成生物學產業白皮書 2024、華安證券研究所 上游上游 工具層公司：工具層公司：圍繞“設計設計-構建構建-測試測試-學習（學習（DBTL）”進行降本增效的技術創新技術創新。核心壁壘：核心壁壘：各環節中的專業技術專業技術，包括：D-基因測序、數據庫、工具集；B-DNA 合成、DNA 拼接、基因編輯、定向進化；T-設備自動化、高通量化、虛擬測試；L-AI 應用 中游中游 平臺層公司：平臺層公司：對生物體進行設計、開發、優化的技術平臺技術平臺；與下游公司相比，更強調技術平臺的通用性通用性。核心壁壘：核心壁壘：在路線設計、底盤細胞選擇、代謝途徑重構、菌株測試等過程中獲得的物理及數字生物資產

78、物理及數字生物資產 下游下游 應用層公司：應用層公司：利用合成生物學技術生產產品產品，并推動商業化商業化；與中游公司相比，更強調應用領域的聚焦和產品的精細打磨。核心壁壘：核心壁壘：大規模生產中，產品批間差產品批間差和良品率良品率的把控能力 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 22/38 證券研究報告 平臺層與應用層平臺層與應用層企業之間并無明確界限企業之間并無明確界限。在海外，很多上市公司著力產品開發的同時也關注相應平臺層工具及技術儲備，進行中下游一體化布局，有助于企業形成完整產業鏈，在這方面國內企業尚有追趕空間。此外，國外的平臺公司擁有自己的基

79、因代碼庫和菌株數據庫，已開始實驗性用于生物元件、代謝通路和基因組的設計。國內企業還需累積自有細胞菌種庫，并通過拓展生物元件庫和代謝網絡等來拓展數據庫的數據深度和廣度，同時進一步積累人工智能數據累積及算法訓練。優勢在于一旦平臺建立成功，隨著公司在平臺上執行更多的細胞程序，代碼庫將繼續積累生物資產、對未來的實驗設計產生指導作用，提升細胞程序設計效率。對于應用層企業來說，完善的技術是企業脫穎而出的根本，卻不是關鍵。對于應用層企業來說，完善的技術是企業脫穎而出的根本，卻不是關鍵。專利可以加強企業競爭力，形成技術優勢，但技術本身不足以構成生物制造企業商業化護城河：如同化工產業中的催化劑，合成生物學的菌種

80、設計、優化屬于企業核心技術機密，但同時做相關主題研究的企業實驗室及學術中心數量繁多，從中選擇具備商業化潛力的菌種、技術，并通過企業的工業化能力實現技術落地、商業價值變現，才是應用層企業與平臺層、技術層以及其他行業企業的最大能力壁壘。技術開發過程固然有其不可替代的作用，但產品落地更加艱難，在生物制造行業逐步邁入快速發展階段的今天，能否在多如繁星的技術中找到合適的一種、并令產品安全渡過小試、中試、商業推廣階段，最終帶向大眾生活，將成為企業能否邁入生物制造行業的門檻。圖表圖表 21 企業圖譜企業圖譜 產品類型產品類型 上游上游-工具層工具層 中游中游-平臺層平臺層 下游下游-產品層產品層 生物醫藥生

81、物醫藥 弈柯萊、Bota Bio 恩和生物、華大基因、貝瑞基因、楚天科技、諾禾致源 川寧生物、蔚藍生物、溢多利、凱萊英、慕恩生物、麗珠集團、苑東生物、普洛藥業、健康元、諾唯贊、Ginkgo&Zymergen、Beam、Codexis、Novozymes 雅本化學、華東醫藥、浙江震元、翰宇藥業、廣濟藥業、浙江醫藥、金城醫藥、康弘藥業、億帆醫藥、魯抗醫藥、愛博醫療、華北制藥、科倫藥業、百濟神州、富祥藥業 農業農業 綠氮生物 平潭發展、Pivot Bio 食品與健食品與健康康 杜邦、帝斯曼 金丹科技、嘉必優、潤科生物、安琪酵母、雙匯發展、蓮花健康、金字火腿、梅花生物、亞香股份、保齡寶、雙塔食品、祖名

82、股份 消費個護消費個護 巨子生物、華熙生物、錦波生物 高性能材高性能材料料 Genomatica、微構工場 凱賽生物、藍晶微生物、圣泉集團、華峰化學、蘇州龍杰、東方盛宏、中糧科技、Carbios、Bolt Threads 大宗化學大宗化學品品 華恒生物、元利科技、山東赫達、新和成、Lygos 生物能源生物能源 Lanzatech Gevo 資料來源：企業官網，華安證券研究所整理 處于處于不同細分領域的合成生物學產品不同細分領域的合成生物學產品具備各不相同的商業具備各不相同的商業化難度化難度，產品層，產品層企業需在前期的資金、時間投入與后期收獲中權衡企業需在前期的資金、時間投入與后期收獲中權衡。

83、新型農業、化學品和生物高分子聚合物等新材料以及生物太陽能、電池、燃料等新型能源市場空間大，Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 23/38 證券研究報告 但技術成熟周期更長、需要大量前期投入，相比而言，在現有技術基礎上進行改進或通過生物合成路線更高效低能耗生產的產品，如食品添加劑、植物蛋白等，更易打開市場、商業化推廣成本低，但替代空間較前者有限。4 合成生物的投資機會合成生物的投資機會 根據企業在產業鏈的上中下游方位根據企業在產業鏈的上中下游方位與發展歷程，合成生物學公司可分為：與發展歷程，合成生物學公司可分為：實現核心單品技術突破與商業化的公司，

84、轉型升級布局合成生物學的傳統發酵實現核心單品技術突破與商業化的公司，轉型升級布局合成生物學的傳統發酵公司，以及專精上游合成生物學技術的工具型與平臺型公司。公司，以及專精上游合成生物學技術的工具型與平臺型公司。合成生物學未來將進入快速發展期，產業鏈投資速度繼續加快，產品產業化也將提速。4.1 關注技術突破的核心單品公司關注技術突破的核心單品公司 未來合成生物機會更多在于產品端，未來合成生物機會更多在于產品端，無論從產業鏈上游向下游布局還是方無論從產業鏈上游向下游布局還是方向相反，向相反，產品選擇產品選擇都都是產品層公司的核心是產品層公司的核心重點重點。產品未來定位既要看目前市場空間和競爭格局，也

85、要看公司或行業的技術水平，需要時間來研究挖掘。國內企業目前集中于產品層、關注于實現某一產品相關技術突破，從而實現對現有市場內產品的替代或開拓新市場。4.1.1 凱賽生物凱賽生物：生物基生物基新材料落地放量，投資新材料落地放量，投資 AI 技術平技術平臺賦能研發臺賦能研發 凱賽生物凱賽生物圍繞生物制造制定發展戰略，圍繞生物制造制定發展戰略，具有核心產品長鏈二元酸、戊二胺具有核心產品長鏈二元酸、戊二胺及生物基尼龍產品及生物基尼龍產品，是生物制造替代化工產品的范例，是生物制造替代化工產品的范例。凱賽生物通過對發酵菌種在基因工程層面的改造，獲取了具有產業化價值的用于生物法長鏈二元酸系列產品和生物基戊二

86、胺產品生物轉化的高效菌種，從而通過生物法的方法生產長鏈二元酸。凱賽生物可以工業化量產 DC1018，而化學法生產長鏈二元酸反應條件苛刻、步驟多、收率低、成本高、污染嚴重，以英威達為代表的傳統化學法長鏈二元酸（主要為 DC12 月桂二酸）自 2015 年底開始逐步退出市場，凱賽生物的生物發酵法實現了對化學法的替代。以生物制造方法生產的長鏈二元酸系列產品由于經濟性及綠色環保優勢突出，逐步主導市場。公司以生物合成技術為杠桿，撬動了以英威達為代表的化學合成在業界的壟斷地位。圖表圖表 22 凱賽生物掌握優化生產所需的核心合成生物學技術凱賽生物掌握優化生產所需的核心合成生物學技術 核心技術核心技術 功能功

87、能 合成生物學對生產的優化合成生物學對生產的優化 開發微生開發微生物代謝途物代謝途徑和構建徑和構建高效工程高效工程菌菌 對生物體基因組特定目標基因進行改造和修飾、改造微生物代謝途徑，從而構建高效的工程菌 公司通過該核心技術研發實現對發酵菌種在基因工程層面的改造，降低產品發酵轉化成本、獲取了具有產業化價值的高效菌種 微生物代微生物代謝調控和謝調控和微生物高微生物高效轉化技效轉化技術術 是微生物發酵過程自動化、智能化控制系統，提升生物轉化效率、輔助工業化放大，實現生物制造過程的智能高效運行 公司通過該核心技術實現了生物法系列產品在生物制造發酵設備設計和生產過程中的穩定控制，使產業化放大成為可能。生

88、物轉化生物轉化/發酵體發酵體系的分離系的分離公司的該項核心技術為系統化的分離純化平臺，可高效、低成本地將產品中“從復雜的生物發酵體系中得到高質量產品”是生物制造大規模產業化實踐的重要技術瓶頸；Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 24/38 證券研究報告 在長鏈二元酸基礎上，凱賽進一步布局生物基聚酰胺改性全系列產品，在長鏈二元酸基礎上，凱賽進一步布局生物基聚酰胺改性全系列產品，目目前前亟待產品落地、開拓下游市場。亟待產品落地、開拓下游市場。凱賽生物基聚酰胺產品涵蓋通用聚酰胺、高溫聚酰胺、長碳鏈聚酰胺等，可滿足新能源汽車、電子電氣等行業在新材料上的開

89、發需求。公司與招商局的合作落地將推進生物基聚酰胺系列產品下游應用開發，加速生物基材料替代石化產品進程與產能放量。目前公司生物基聚酰胺產品在工程塑料、紡絲、交運物流、建筑材料、新能源等領域開發了大量客戶，有望在交運物流、新能源裝備、建筑等領域的大場景中實現“以熱塑替代熱固、以塑代鋁、以塑代鋼”。投資入股投資入股 AI 蛋白質設計平臺公司“分子之心”賦能蛋白質設計平臺公司“分子之心”賦能研發研發，從核心產品出從核心產品出發，實現“基因工程發，實現“基因工程菌種培養菌種培養生物發酵生物發酵分離純化分離純化化學合成化學合成應用開發”全產業鏈布局。應用開發”全產業鏈布局。公司核心產品長鏈二元酸市占率穩定

90、；生物法癸二酸產能逐步釋放，貢獻增量；生物法戊二胺的可再生碳含量為 100%、符合碳減排需求，公司將對已有生產線持續優化菌種和生產工藝。公司作為一體化布局的合成生物學企業，同樣重視上游專利積累、研發支出常年保持較高占比，抓住合成生物學技術前沿，在 2023 年 1 月戰略入股 AI 蛋白質設計平臺公司“分子之心”，實現了對 AI 蛋白質結構預測、設計技術領域的深度布局。圖表圖表 23 凱賽生物凱賽生物研發支出保持較高占比研發支出保持較高占比 圖表圖表 24 凱賽凱賽生物生物毛利率凈利率相對穩定毛利率凈利率相對穩定 資料來源：iFinD、華安證券研究所 資料來源：iFinD、華安證券研究所 4.

91、1.2 華恒生物：生物法丙氨酸華恒生物：生物法丙氨酸領軍者領軍者 0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,00020,000累計研發支出（萬元）研發支出占比（%）0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%2018202020222024Q1-Q3毛利率凈利率純化技術純化技術 的關鍵雜質控制在極低水平（ppm 級），使長鏈二元酸收率達到 98%以上 公司掌握的多種提取純化方法實現了生物制造高效去雜質、實現了生物法系列產品、的高效分離提純。聚合工藝聚合工藝及

92、其下游及其下游應用開發應用開發技術技術 公司通過小試、中試和放大生產的研究，以及應用領域的高通量開發和評價系統，更加高效研究各種原料的組合得到的不同性能的聚合產品 使得公司能夠與市場更加接近；對公司實現生物基聚酰胺產業化具有重要作用。資料來源：公司招股說明書、華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 25/38 證券研究報告 華恒生物華恒生物的的生物制造技術工藝升級和迭代能力突出，是目前全球范圍內規生物制造技術工藝升級和迭代能力突出，是目前全球范圍內規模最大的丙氨酸系列產品生產企業之一，同時基于合成生物學技術持續拓展新模最大的丙氨酸系列

93、產品生產企業之一，同時基于合成生物學技術持續拓展新產品，進軍新材料等領域。產品，進軍新材料等領域。公司主要產品包括氨基酸系列產品（丙氨酸系列、L-纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸、精氨酸）、維生素系列產品（D-泛酸鈣、D-泛醇、肌醇）、生物基新材料單體（1,3-丙二醇、丁二酸）和其他產品（蘋果酸、熊果苷）等，可廣泛應用于中間體、動物營養、日化護理、功能食品與營養、植物營養等眾多領域。經過多年的創新發展，公司已經成為全球領先的生物基產品制造企業。公司核心產品丙氨酸及纈氨酸采用厭氧發酵法技術生產，收率更高且環境公司核心產品丙氨酸及纈氨酸采用厭氧發酵法技術生產，收率更高且環境友好。友好。傳統化學法合成丙氨酸

94、存在產品質量差，合成路線長，收率低，成本高，環境污染重等缺點，目前基本被淘汰。酶催化法解決了化學法的高污染、低產率問題，是目前工業上主流方法，工藝以 L-天冬氨酸為原料，通過 L-天冬氨酸-脫羧酶轉化成 L-丙氨酸。而華恒生物使用厭氧發酵法技術生產丙氨酸，以可再生葡萄糖為原料代替了傳統的石油基原料，具有更加明顯成本優勢，原材料端支出受周期影響小，更加穩定，且發酵過程無需通入空氣、無二氧化碳排放、發酵控制技術簡潔高效，生產效率及毛利更高。公司采用酶法生產的-丙氨酸制備 D-泛酸鈣，基于公司現有核心產品丙氨酸的技術與成本優勢基礎上開發衍生物新產品，形成了自有業務的上下游產業鏈優勢，生產成本更低。纈

95、氨酸響應當前政策對食品安全的強調，下游主要應用于動物飼料、替代玉米、豆粕等提供動物必要氨基酸，隨著國內非糧生物質開發需求增加、纈氨酸的需求也將持續擴大、屬于增量市場，成長優勢顯著。圖表圖表 25 華恒生物產品布局豐富華恒生物產品布局豐富 資料來源：華恒生物 2022 年度向特定對象發行 A 股股票證券募集說明書（申報稿）（2023年度數據更新版）、華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 26/38 證券研究報告 圖表圖表 26 華恒華恒生物生物厭氧發酵厭氧發酵 L-丙氨酸丙氨酸節能環保節能環保 圖表圖表 27 華恒華恒生物生物厭氧發酵

96、纈氨酸厭氧發酵纈氨酸收率更高收率更高 項目 公司技術 同行業其他技術 技術名稱 厭氧發酵法 好氧發酵法 酶法 工藝步驟 以可再生葡萄糖為原料 發酵過程無需通入空氣 無二氧化碳排放 細胞工廠 以可再生葡萄糖為原料 發酵過程需要通入空氣 有二氧化碳排放 細胞工廠 以石油基產物為原料 有二氧化碳排放，1 摩爾產物對應生產 1 摩爾二氧化碳 生物酶 技術指標 發酵周期40h 產品含量99.0%轉化率95%發酵周期48h 產品含量98.5%轉化率90%轉化率67%產品含量99.0%項目 公司技術 同行業其他技術 技術名稱 厭氧發酵法 好氧發酵法 工藝步驟 以可再生葡萄糖為原料 發酵過程無需通入空氣 無二

97、氧化碳排放 發酵控制技術簡潔高效 高通氣量發酵 發酵控制工藝繁瑣、培養基組成復雜 技術指標 產物濃度100g/L 時空產率2g/L/h 糖酸轉化率50%產物濃度75g/L 時空產率1.2g/L/h 糖酸轉化率45%資料來源：華恒生物 2022 年定增募集說明書、華安證券研究所 資料來源：華恒生物 2022 年定增募集說明書、華安證券研究所 4.1.3 藍晶微生物：領先的生物法功能分子和藍晶微生物：領先的生物法功能分子和 PHA 新材料新材料制造商制造商 藍晶微生物藍晶微生物(Bluepha)是一家基于合成生物技術從事分子與材料創新的企是一家基于合成生物技術從事分子與材料創新的企業業，致力于設計

98、、開發、制造和銷售新型生物基分子和材料，致力于設計、開發、制造和銷售新型生物基分子和材料，核心產品為核心產品為自然自然環境中可自發完全降解的生物材料環境中可自發完全降解的生物材料 PHA。公司核心產品 PHA 是一種天然存在的生物基材料，由微生物利用油脂或者淀粉生成，具有優異的氣體阻隔性、耐熱性等材料物理性能，能夠在所有自然與人工條件下生物降解，包括在海洋環境中。公司基于 PHA 材料開發多種下游應用，包括：海洋降解 PHA 板材，純生物基 PHA 纖維，回收膜材&PHA 膜材，應用于醫療、紡織、食品包裝等領域，為實現“碳中和”并減少塑料污染提供獨特的解決方案。與其他可降解塑料相比，PHA 優

99、勢在于全域降解，與回收塑料相比，PHA 天然存在且全生物基，是對回收塑料的有機補充。藍晶 PHA 通過 USDA 生物基認證及德國 TUV認證，為開拓海外市場打下良好基礎，藍晶微生物是全球為數不多可規?；慨a PHA 的材料商。藍晶微生物年產 5,000 噸“超級工廠”現已建成投產，目前正在推進二期工程的建設，將形成總計年產 25,000 噸的 PHA 供應。在研發主營在研發主營 PHA 產品基礎、形成自身在生物基新材料市場上的核心優勢產品基礎、形成自身在生物基新材料市場上的核心優勢外，藍晶微生物積極向合成生物學上中游拓展，依托自身核心技術開發外，藍晶微生物積極向合成生物學上中游拓展，依托自身

100、核心技術開發國際領國際領先的先的專業研發平臺專業研發平臺，具備生物基高分子材料的全鏈條研發和生產能力，具備生物基高分子材料的全鏈條研發和生產能力。目前，公司已組建了一支由機器人、軟件開發、機械電氣、大數據和合成生物學等不同領域資深科學家和工程師組成的跨學科團隊，開發合成生物學研發平臺SynBio OS，現已部署柔性自動化實驗平臺(BlueArk)、超高通量發酵平臺(AutoFarm)和智慧云端數據系統(CyberFarm)三部分，利用自研專有研發平臺SynBio OS，通過高通量篩選和全數字化技術得到的藍晶微生物專有微生物細胞，實現特定 PHA 的定向快速生產。預計 SynBio OS 能夠將

101、藍晶微生物的單個產品完整研發周期在現有基礎上再縮短 70，減少人為錯誤并提升研發速度，將試驗產生的高維數據用于反饋指導微生物菌株的設計和優化、提供超越經驗限制的放大工藝設計方案，令新產品從實驗室原型到中試完成僅需 2 個月。Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 27/38 證券研究報告 4.1.4 巨子生物：重組膠原蛋白領軍者巨子生物：重組膠原蛋白領軍者 巨子生物巨子生物以專有合成生物學技術為核心，設計開發以專有合成生物學技術為核心，設計開發核心產品核心產品基因重組膠原基因重組膠原蛋白，蛋白，其其相比天然提取產品更加安全。相比天然提取產品更加安全。

102、公司核心產品膠原蛋白是一種生物性高分子物質，對維護細胞、組織、器官的正常生理功能和損傷修復有重要的作用，也可用于食品、化妝品、醫療器械等領域，主要分為生物源提取和重組基因工程法兩大制備途徑。圖表圖表 29 合成生物學技術平臺賦能公司產品研發合成生物學技術平臺賦能公司產品研發 資料來源：公司招股說明書、華安證券研究所 圖表圖表 28 藍晶微生物掌握多項藍晶微生物掌握多項 PHA 生產相關專利生產相關專利 申請號 發明名稱 申請日 公開（公告）日 CN201710413338.3 一種啟動子庫以及利用其在細菌中構建不同強度表達系統的方法 20170605 20181211 CN2017104863

103、20.6 一種精細調控共聚物中 4-羥基丁酸組成比例的基因盒及其應用 20170623 20190101 CN201710832790.3 一種無滅菌發酵生產聚羥基脂肪酸酯的方法 20170915 20190322 CN201710840777.2 一種制備聚羥基脂肪酸酯（PHA）的方法 20170915 20190322 CN201711445256.3 一種在鹽單胞菌中快速基因編輯的載體組合及其應用 20171227 20190705 CN201810074387.3 一種重組鹽單胞菌以及利用其生產 P(3HB-co-4HB)的方法 20180125 20190802 資料來源：國家知識產

104、權局、華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 28/38 證券研究報告 重組膠原蛋白的底層技術即為合成生物學技術。重組膠原蛋白的底層技術即為合成生物學技術。重組膠原蛋白是以生物體內膠原蛋白的氨基酸序列為模板，對其進行合理的設計、酶切和拼接后借助合成生物學技術轉入到以大腸桿菌、畢赤酵母菌為主的工程細胞內，并利用工程細胞的快速生產能力制備獲得的膠原蛋白。公司采用重組基因工程法，使用基因工程技術令工程細胞表達從而生產膠原蛋白，大幅度降低了外來蛋白引起免疫反應的風險。重組膠原蛋白的發展有助于提升合成生物學整體產業鏈的競爭力，延伸合成生物學的下

105、游應用領域 4.1.5 帝斯曼：帝斯曼：傳統化工轉型生物制造典范傳統化工轉型生物制造典范 帝斯曼是全球領先的食品添加劑和營養品原料生產商，從化學合成成功轉帝斯曼是全球領先的食品添加劑和營養品原料生產商，從化學合成成功轉型生物科技企業，通過合成生物學技術實現產能升級。型生物科技企業，通過合成生物學技術實現產能升級。食品添加劑和配料生物科技行業屬于多學科交叉的技術密集型行業，產品系列多、工藝技術路徑多樣，技術壁壘和工藝涉及到各個方面和環節，其流程中核心技術和工藝包括菌種選育、發酵工藝優化、分離純化和提取工藝優化等。在生產工藝方面，帝斯曼率先在食品與營養健康板塊重點布局合成生物學方法，相比化學合成法

106、和天然產物提取法，公司認為合成生物學方法更可持續、成本更低，且具有質量一致性和可靠性。據公司官網，2021 年約 50%的營養添加劑收入為生物基生產或者來自直接從自然界提取的原料。轉型過程中，公司加強技術層面上的專利布局，推動環保低能耗的合成生轉型過程中，公司加強技術層面上的專利布局，推動環保低能耗的合成生物學技術替代現有化學合成技術。物學技術替代現有化學合成技術。公司 2017 年與合成生物學公司 Amyris 達成協議，將對 Amyris 進行股權投資。同時，雙方將更加聚焦發展在全球健康和營養市場產品的研發合作，包括維生素和其它營養添加劑。維生素 E 工藝的變革是帝斯曼布局合成生物學技術的

107、重要成果之一，該路線綠色環保，成本低，對原有的化工法假紫羅蘭酮工藝和芳樟醇工藝造成沖擊，使維生素行業進入了快速發展階段。2019 年帝斯曼與能特科技合作，在國內就維生素 E 及其中間體業務組建合資公司益曼特，以生物基法尼烯合成異植物醇的半生物發酵工藝替代舊的全化工合成工藝。圖表圖表 30 帝斯曼通過生物科技實現新產品突破帝斯曼通過生物科技實現新產品突破 產品 技術和優勢 低糖甜味劑EverSweet 甜菊糖苷為基礎開發的零卡路里天然甜味劑，發酵法實現大規模生產。由帝斯曼和嘉吉合資研發，已經獲得美國 FDA 批準，以及加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亞、新西蘭等國家批準。天然色素類胡蘿卜素 傳統生產

108、類胡蘿卜素的方法產量低且產生高廢，帝斯曼通過生物科技實現布拉霉菌發酵法大規模生產高價值天然-胡蘿卜素。母乳低聚糖HMO 傳統方法會導致大量高廢產生，帝斯曼通過生物科技開發出結構上與母乳相同的低聚糖，實現低成本、環境友好的方式生產 HMO。維生素 B2（核黃素）傳統的化學合成法需要七步生產核黃素，帝斯曼利用微生物實現一步法發酵生產維生素 B2。低糖甜味劑EverSweet 甜菊糖苷為基礎開發的零卡路里天然甜味劑，發酵法實現大規模生產。由帝斯曼和嘉吉合資研發，已經獲得美國 FDA 批準，以及加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亞、新西蘭等國家批準。資料來源：中國合成生物學產業白皮書 2024，華安證券研究

109、所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 29/38 證券研究報告 4.1.6 華熙生物華熙生物：透明質酸透明質酸微生物發酵技術全球領先微生物發酵技術全球領先 華熙生物是全球領先的、以透明質酸微生物發酵生產技術為核心的高新技華熙生物是全球領先的、以透明質酸微生物發酵生產技術為核心的高新技術企業，透明質酸產業化規模位居國際前列。術企業，透明質酸產業化規模位居國際前列。公司建立了從原料到醫療終端產品、功能性護膚品及功能性食品的全產業鏈業務體系，服務于全球的醫藥、化妝品、食品制造企業、醫療機構及終端用戶，向國內外提供資質齊、規格全、分子量范圍廣的透明質酸

110、原料產品及其他生物活性物質。截至 2024H1，公司具備透明質酸鈉產能 770 噸，產業化規模居國際前列。公司公司將合成生物學作為底層技術支撐和核心戰略方向將合成生物學作為底層技術支撐和核心戰略方向，通過合成生物技術，通過合成生物技術生產透明質酸生產透明質酸、麥角硫因麥角硫因等產品等產品，成本降低、效率提高。，成本降低、效率提高。微生物發酵法生產透明質酸技術是公司首席科學家郭學平博士及其團隊在國內首創，替代了傳統的動物提取法，實現透明質酸的規?；a，改變了透明質酸在醫藥、食品、化妝品等多個領域的應用格局。公司也積極引進 AI 和機器學習技術，結合高通量篩選技術，在合成生物學領域實現菌株設計、

111、構建和性狀篩選、數據分析和生物系統建模、下游工藝開發優化的高效運轉，以此提高項目開發轉化效率和產品質量。圖表圖表 31 法尼烯法法尼烯法 VE 工藝反應步驟簡潔且環保工藝反應步驟簡潔且環保 方法名稱 流程圖 化學法 甲基庚酮路徑 甲基庚烯酮路徑 生物法 法尼烯法 資料來源：維生素 E 合成路線研究進展王子強等，華安證券研究所 圖表圖表 32 公司采用微生物發酵技術生產的透明質酸質量參數全球領先公司采用微生物發酵技術生產的透明質酸質量參數全球領先 項目 歐洲藥典 日本藥典 國家藥品標準（2011年）公司產品實測值 蛋白質 0.3%0.05%/未檢出 核算 0.5 0.02 0.3 0.01 內毒

112、素（注：1IU/mg=1EU/mg）0.05 IU/mg（眼內、關節內制劑）/0.05 EU/mg（骨科注射用）0.0025 EU/mg 資料來源：公司公告，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 30/38 證券研究報告 4.1.7 嘉必優嘉必優：發酵精細調控技術落地生物基產品發酵精細調控技術落地生物基產品 嘉必優主要產品為嘉必優主要產品為 ARA 和藻油和藻油 DHA，下游應用領域主要為嬰幼兒配方奶下游應用領域主要為嬰幼兒配方奶粉、健康食品等。粉、健康食品等。公司以通過離子束生物工程技術選育獲得的高山被孢霉菌種為基礎，開發了微生物

113、發酵生產 ARA 的產業化技術，打破了國外技術壟斷，填補了國內空白，該產品技術被科技部認定為“國際領先，國內首創”。DHA 方面，公司采用等離子誘變育種技術，篩選出高產裂殖壺菌和雙鞭甲藻菌種，通過微生物發酵技術，在密閉、潔凈、可控的環境中培育。菌種在生長過程中體內合成 DHA 油脂，公司通過提取、精煉等工藝最終獲得藻油 DHA 產品。圖表圖表 33 嘉必優嘉必優研發支出持續增長研發支出持續增長 圖表圖表 34 嘉必優擁有完善的研發架構嘉必優擁有完善的研發架構 資料來源：iFinD、華安證券研究所 資料來源：嘉必優招股說明書、華安證券研究所 嘉必優從嘉必優從下游產品層下游產品層向向中游平臺層布局

114、，中游平臺層布局，逐漸形成了以工業菌種定向選育、逐漸形成了以工業菌種定向選育、發酵精細調控、高效分離純化制備等生物制造技術為基礎的領先性平臺化技術。發酵精細調控、高效分離純化制備等生物制造技術為基礎的領先性平臺化技術。公司擁有完善的研發架構，基于核心技術，公司在前端研發、工程化、產業化三個層面不斷創新，建立了一系列技術產業鏈轉化平臺。2024 年公司將基于AI 發展，建設并完善合成生物學技術平臺、完成武漢合成生物創新中心項目建設工程，與各個研發中心形成聯動互補，發揮公司產業化能力，打造高效合成生物產業生態，提升研發成果轉化能力。4.2 關注傳統發酵企業的轉型升級關注傳統發酵企業的轉型升級 中國

115、生物發酵產業協會名譽理事長石維忱在中國食品報 2024 年 2 月 26 日采訪中表示：“原料對于行業發展限制已經日益凸顯，要利用非糧原料、生物質原料以及采用合成生物學的技術，來解決一些難題?！蹦壳?，生物發酵產品大多數是應用于傳統領域的低值化大宗產品，缺少用于醫藥、健康防護等領域的高端產品，不能適應市場變化的需求。合成生物學技術可以加速實現營養化學品的產業化。合成生物學技術可以加速實現營養化學品的產業化。以維生素為例，中國工程院院士鄭裕國指出，我國維生素市場規模不斷擴大，合成生物學技術的崛起與進步給維生素產業的發展帶來了新的機遇。鄭裕國介紹，維生素生產主要以化學法和生物發酵法為主，在合成生物學

116、技術快速發展的推動下，呈現從化學法向綠色低碳生物法發展的趨勢。隨著合成生物學技術的進一步升級與工程化應用，多個品種的維生素有望實現對原有生產路線的替代。0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%01,0002,0003,0004,0005,0006,0002018201920202021202220232024累計研發支出（萬元）研發支出占比（%）Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 31/38 證券研究報告 生物制造和傳統發酵相比勝在對菌種培養實現主動控制。生物制造和傳統發酵相比勝在對菌種培養實現主動控制。合成生物學可以有意識的根據需求自上而

117、下設計細胞工廠，實現低成本、高轉化率。傳統發酵法產品工藝成熟、有成熟工業體系，相比而言，合成生物學目前還有很多制約因素。但隨著更多成熟企業從發酵技術切入合成生物學市場進行布局，合成生物學在傳統發酵領域如食品添加劑、營養產品等領域將帶來新的生產力、完成降本增效，企業也可以利用原有主業的優勢，包括上游階段原材料供應鏈、中游發酵技術積累、下游客戶錨定成果，在新生物制造市場中形成先發優勢。4.2.1 梅花生物：氨基酸梅花生物：氨基酸領軍領軍企業企業 梅花生物主要產品包括蘇氨酸、賴氨酸、纈氨酸、味精等，公司掌握梅花生物主要產品包括蘇氨酸、賴氨酸、纈氨酸、味精等，公司掌握厭氧厭氧發酵制纈氨酸技術發酵制纈氨

118、酸技術，通過合成生物學優化傳統發酵路徑，顯著提高生產效率。，通過合成生物學優化傳統發酵路徑，顯著提高生產效率。2023 年公司與外部科研機構合作研發的纈氨酸厭氧發酵技術落地，通過合成生物學技術進行菌種構建、底盤細胞基因組編輯，顯著提升了微生物菌種的代謝效率。與傳統工藝相比，經過編輯的細胞工廠使生產流程更為簡化，且具有更高的生產效率和優良的產品品質，同時對環境的影響也顯著降低。傳統發酵行業完整的產業鏈、配套設施及多年的深耕經驗，使得公司更易傳統發酵行業完整的產業鏈、配套設施及多年的深耕經驗，使得公司更易于快速轉型合成生物學企業。于快速轉型合成生物學企業。公司利用內蒙古通遼基地原年產 10 萬噸發

119、酵制品蘇氨酸技術改造項目現有的發酵、提取廠房及設備改造纈氨酸，技改后年產飼料級纈氨酸 2.1 萬噸，體現了發酵企業相比其他行業公司在轉型合成生物學企業的道路上具備的基礎建設、生產設備優勢。圖表圖表 35 梅花生物梅花生物通過合成生物技術規?；a多種氨基酸通過合成生物技術規?；a多種氨基酸 主要產品 現有產能（萬噸/年）在建產能（萬噸/年）賴氨酸 100 60 蘇氨酸 50-纈氨酸 3.5 谷氨酸及谷氨酸鈉（味精）100 50 呈味核苷酸二鈉 1.2-維生素 B2 0.1-黃原膠 7.5 1.5 有機肥料 110-資料來源：公司公告，華安證券研究所 公司公司持續引進科研專業人才，加大研發投入

120、，持續引進科研專業人才，加大研發投入，并重產品應用與并重產品應用與技術支撐平技術支撐平臺臺建設，建設，將建設將建設從基因組編輯到產品落地的全鏈條合成生物學產業從基因組編輯到產品落地的全鏈條合成生物學產業。梅花生物從 2010 年開始進行合成生物學相關研究，2023 年引進來自國內外著名院校的近四十位專業技術人才，專業背景涵蓋基因編輯、代謝途徑設計、發酵工程、酶催化和人工智能等多個合成生物學相關的前沿領域，搭建實驗室團隊，建成包括代謝途徑設計、基因編輯與菌株構建、酶工程改造、產品應用開發、精密發酵在內的高水平支撐平臺，完成了合成生物學全產業鏈的科研力量布局。公司團隊擁有新一代基因組測序儀等先進設

121、備，形成公司自己的菌種改造基因數據庫，并且能快速表征高通量篩選獲得細胞的產物譜和基因型，用于指導設計新一代的合成生物學菌株。4.2.2 中糧科技：中糧科技：玉米深加工企業轉型玉米深加工企業轉型 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 32/38 證券研究報告 中中糧科技糧科技 PHA 產品采用產品采用陳國強團隊陳國強團隊合成生物學技術合成生物學技術，通過基因工程構造，通過基因工程構造新菌種、新菌種、優化工藝路線優化工藝路線，實現降本，實現降本。中糧科技是國內規模、技術領先的大型玉米深加工企業，主要經營領域包括食品及食品原料、生物能源和生物可降解材料（

122、聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等。在 PHA 的微生物合成過程中，生產成本主要集中在發酵底物的消耗和滅菌過程的能源消耗上。傳統微生物發酵生產是在無菌環境中進行的，無菌化處理過程導致成本較高，而公司獨立董事、清華大學陳國強教授及其團隊利用合成生物學和代謝工程學方法，構建了更加符合規?；a的工程菌株和技術體系，由于無需滅菌過程，能夠降低設施、能源消耗和材料成本，并且可以實現連續發酵。2022 年 5 月公司年產 1000 噸 PHA 裝置建設項目一次性投料試車成功，該 PHA 中試裝置是國內收條全自動化和高標準化的全流程生產裝置。圖表圖表 36 中糧科技董事會碩博占比九成中糧科技董事

123、會碩博占比九成 重視技術轉型重視技術轉型 姓名 職務 任職日期 學歷 個人簡歷 江國金 董事長 2024-04-02 碩士 北京輕工業學院機械工程系機械設計與制造專業工學學士，中歐國際工商學院工商管理專業，工商管理碩士?，F任中糧集團有限公司行業資深總經理，中糧生物科技股份有限公司第八屆董事會董事。張念春 獨立董事 2024-02-19 碩士 華東師范大學英語學士，人民大學法學院法律碩士。北京大成律師事務所高級合伙人。商務談判專家，資深涉外律師。擅長跨境投資、并購重組、國際貿易、重大疑難爭議解決等領域法律服務。李世輝 獨立董事 2019-08-26 博士 管理學博士，現任中南大學會計學教授，中南

124、大學商學院會計研究中心副主任，中南大學國家一流本科專業“雙萬計劃”會計學專業建設負責人，兼任中糧生物科技股份有限公司、京滬高速鐵路股份有限公司獨立董事。陳國強 獨立董事 2021-08-27 博士 華南理工大學學士，奧地利格拉茨工業大學博士，英國諾丁漢大學、加拿大阿爾伯達大學博士后。973“合成生物學”項目以及國家重大專項項目首席科學家、清華大學合成與系統生物學中心主任、英國曼徹斯特大學兼職講座教授?，F任清華大學教授，國際國內學術期刊生物工程學報合成生物學Journal of BiotechnologyMicrobial Cell FactoriesBiotechnology Journal和

125、Syntheticand Systems Biotechnology副主編。張德國 董事 2013-08-28 碩士 研究生學歷?，F任中糧生物科技股份有限公司董事、副總經理兼安徽生化管理公司總經理。張鴻飛 董事 2024-01-02 碩士 中國政法大學國際經濟法專業法學學士，清華大學法學碩士、工商管理碩士。2024 年 1 月起任中糧生物科技股份有限公司董事。2024 年 2 月起任中糧集團有限公司法律合規部總監。江國金 董事 2024-03-28 碩士 北京輕工業學院機械工程系機械設計與制造專業工學學士，中歐國際工商學院工商管理專業，工商管理碩士?，F任中糧集團有限公司行業資深總經理，中糧生物

126、科技股份有限公司第八屆董事會董事。王尚文 董事 2021-08-27 本科 本科學歷。曾任株洲市總工會經濟工作部副部長。深圳市寶庫企業管理顧問有限公司企業文化顧問師?，F任深圳市寶庫企業管理顧問有限公司企業管理顧問師，獨立開發了可適應不同企業的不同需求的“互聯網大數據戰略管理系統”。石碧 董事 2019-08-26 博士 博士，四川大學輕紡與食品學院教授、博士生導師。教育部高等學校教學指導委員會輕工類專業教學指導委員會主任，“長江學Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 33/38 證券研究報告 者”特聘教授。中糧生物科技股份有限公司第七屆董事會董事。

127、鄭合山 董事 2024-02-19 碩士 任中糧集團專業化公司專職董事。資料來源：企業官網、iFind、華安證券研究所 傳統發酵型企業易受到原料及盈利不足限制，傳統發酵型企業易受到原料及盈利不足限制，轉型需求轉型需求增加增加。2023 年，我國玉米深加工行業玉米加工能力達到 1.2 億噸，實際玉米加工量約 7,600 萬噸，行業以大宗同質化產品為主，平均開工率約為 63%，同比略有上漲，但受制于產能過剩和需求低迷，行業盈利能力同比大幅減弱。整體看來，行業進入了發展期后期，淀粉、乙醇、淀粉糖等產能嚴重過剩，仍需加快整合進程，進一步提高行業集中度，減少無序競爭和低水平重復建設，促進行業健康發展。4

128、.3 投資生物制造上游工具企業投資生物制造上游工具企業 工具層企業工具層企業聚焦聚焦合成生物學合成生物學技術的開技術的開發，核心在于發，核心在于擴展技術應用范圍。擴展技術應用范圍。比如基因測序技術過去主要圍繞動物及人體，現在則將相關測序、編輯技術的應用拓展，在農業的轉基因種子、化工的工業酶改進等領域實現應用，未來工具層應用場景更加廣泛。4.3.1 弈柯萊生物科技：弈柯萊生物科技：生物醫藥技術平臺“研發生物醫藥技術平臺“研發+市場市場”雙雙驅動驅動 弈柯萊弈柯萊以合成生物學技術為核心，以合成生物學技術為核心，同時同時具備多數產品“自主研發具備多數產品“自主研發產業化產業化生產生產市場開發與銷售”

129、的全流程獨立業務能力市場開發與銷售”的全流程獨立業務能力。公司是一家致力于將生物合成技術應用于規?；a的平臺型企業，但在當前國內合成生物學市場不夠完善的情況下，中上游企業需要通過產品銷售、技術授權及轉讓等方式實現自主研發成果的產業化及商業化轉換。公司堅持“研發+市場”雙驅動戰略，技術方面，建有實驗室研發相關以及與產業化生產相關的合成生物學技術創新平臺，產業化生產方面，業務綜合了化學藥品生產、醫藥中間體的研發、生產、銷售為一體。公司目前已成功實現 10 余項產品的產業化，產品管線覆蓋了生物醫藥、綠色農業、營養健康等多個領域。圖表圖表 37 2021 年弈柯萊已具備多項醫藥類產品產能年弈柯萊已具

130、備多項醫藥類產品產能 產品 產能（噸）產量（噸）銷量（噸）產能利用率 產銷率 西他列汀中間體 196 77.28 77.74 39.43%100.60%度魯特韋中間體 269 204.82 191.88 76.14%93.68%依巴斯汀原料藥 3 1.66 1.66 55.33%100.00%NMN 原料 100 9.97 9.45 9.97%94.78%手性酯 50 50.92 48.48 101.84%95.21%R-3-羥基丁酸乙酯 360 337.58 371.13 93.77%109.94%資料來源：弈柯萊招股說明書，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究

131、 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 34/38 證券研究報告 弈柯萊弈柯萊有豐富的技術積累及生物數據資產，有豐富的技術積累及生物數據資產，構成構成平臺型企業的核心壁壘。平臺型企業的核心壁壘。公司建立了豐富的生物工程資源庫（酶、基因元件和底盤細胞）與合成生物學技術創新平臺，現已掌握高性能酶開發、生物合成途徑構建、微生物功能細胞設計和規?；铣缮锞G色制造共 4 項核心技術，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。圖表圖表 38 弈柯萊依照合成生物學研發邏輯建立弈柯萊依照合成生物學研發邏輯建立 4 個實驗室技術創新平臺個實驗室技術創新平臺 創新平臺 功能 智能設計 作為

132、核心技術理念貫穿于公司全部研發流程，集成了高性能硬件與公司自行設計的軟件算法，能完成大數據采集分析、根據生化反應性質直接從數據庫中模擬挖掘酶，日均能完成1 萬條以上酶序列分析、預測及模擬篩選 酶工程 建立配備一系列自動化設備的酶工程平臺，具備大規模制造和篩選實體酶突變體的能力，輔助實體酶庫篩選，從具有明確反應活性的初始酶出發尋找同源酶，相比數據庫模擬挖掘具有更高的成功率，日均可完成約 1 萬個酶促反應的實體篩選以挑選出其中具有較高催化活性的酶突變體 基因工程 具備 Gibson 組裝、PCR-Targeting、TAR 克隆等基因裝配技術，能夠針對上游酶工程平臺開發出酶的催化活性匹配不同強度的

133、轉錄翻譯元件，通過基因的高效拼接組裝出生物合成途徑庫，并將經過設計的合成途徑導入工程菌株中，之后利用菌落挑選機器人、液體工作站、高通量發酵平臺和超高效液相色譜等快速篩選系統和自動化設備完成重組菌株的篩選。公司目前日均可對約 2,000 個重組菌株進行篩選以獲得具有最佳合成效率的生物合成途徑 細胞鑄造 依靠細胞構筑技術，根據目標產品生物合成需求，篩選、構筑出不同的底盤細胞，具體需要研發人員通過代謝組學分析底盤細胞的代謝流和能量通量，使用基因編輯技術如CRISPR 對底盤細胞原有代謝網絡進行優化或重構，使人工設計出的生物合成途徑與微生物底盤細胞實現最佳匹配，構建高性能的微生物細胞工廠 資料來源：弈

134、柯萊招股說明書、華安證券研究所 4.3.2 Bota Bio：細胞鑄造廠技術：細胞鑄造廠技術平臺平臺 Bota Bio（恩和生物）（恩和生物）是是國內合成生物學領域的國內合成生物學領域的初創初創公司，公司，作為上游技術作為上游技術層企業，通過與多家行業內公司建立合作、實現技術商業化落地。層企業，通過與多家行業內公司建立合作、實現技術商業化落地。公司的核心團隊均來自 Amyris、GinkgoBioworks、Codexis 等國際頂尖生物合成公司，具有深厚的產業背景。2022 年 8 月 25 日，Bota Bio 與 Medichem專注藥物活性成分（API）及成品制劑（FDF）工藝開發與制

135、造的綜合型制藥公司正式宣布開啟商業開發合作，共同推進兩個高價值 API 項目。Bota 負責開發新型酶，以高效催化和可持續化的生產方式，最大程度地降低生產過程中對昂貴試劑和中間體的需求。Medichem 將在西班牙和馬耳他的工廠負責 API 的研發、擴產、制造以及市場運營。2023 年 8 月，Bota Bio 與安捷倫簽訂戰略合作協議，雙方將進一步加強多形式、多層次的資源共享及技術交流，共同探索合成生物領域上下游新興技術開發與應用。BotaBio 核心技術在于自主研發的一體化數字平臺核心技術在于自主研發的一體化數字平臺 Bota Freeway，將先，將先進的數字工具與實驗室自動化相融合，加

136、速模型推導的猜想得到驗證、推動實進的數字工具與實驗室自動化相融合，加速模型推導的猜想得到驗證、推動實驗室的成果盡快轉化為高性能產品。驗室的成果盡快轉化為高性能產品。公司具有結合生物信息計算和機器學習的標準化自動化高通量實驗操作平臺，搭建了酶工程、菌株工程和發酵工藝工程平臺、涵蓋生物催化、生物轉化和生物全合成三大技術路徑。除了技術資產外，公司 LEAP 研發中心的重視車間也擁有 2x 1,000L+4x 500L 發酵容量的自動Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 35/38 證券研究報告 化中試管線，結合模塊化的下游純化單元操作，可覆蓋不同種類產品

137、生產工藝開發，為大規模工業生產落地提供參考。4.3.3 微構微構工場工場：細胞工廠技術細胞工廠技術 公司核心技術在于利用前沿的“下一代工業生物技術”平臺建設“超級細公司核心技術在于利用前沿的“下一代工業生物技術”平臺建設“超級細胞工廠”，使用生長在特殊環境中的極端微生物作為底盤細胞，建立開放、無胞工廠”，使用生長在特殊環境中的極端微生物作為底盤細胞，建立開放、無滅菌的連續發酵生產體系。滅菌的連續發酵生產體系。公司創始人陳國強教授長期從事“生物合成 PHA材料及其下一代工業生物技術”的研究，開發的技術已經在數家公司用于大規模生產 PHA，且由于無需滅菌，生產過程可以連續發酵，操作簡單、流程標準化

138、，提高了生產效率。公司圍繞嗜鹽微生物成功進行一系列合成生物學的創新研發和生產，包括：生物降解材料 PHA（聚羥基脂肪酸酯）、醫藥中間體四氫嘧啶、尼龍 56 前體戊二胺等多種高附加值產品。通過嗜鹽微生物的改造和工程化應用，公司構建了“低碳+智造”綠色生產模型，進行“平臺+產品”雙矩陣發展。公司具備多管線量產能力，可進行生物降解材料公司具備多管線量產能力，可進行生物降解材料 PHA、醫藥中間體四氫、醫藥中間體四氫嘧啶、尼龍嘧啶、尼龍 56 前體戊二胺等多種高附加值產品研發和生產前體戊二胺等多種高附加值產品研發和生產，體現上游企業向，體現上游企業向中游布局產生的中游布局產生的 CDMO 屬性。屬性。

139、目前，搭載了全新一代數字孿生引擎的微構工場合成生物學智能生產示范線，已在北京中德產業園正式投產；位于湖北宜昌的年產萬噸級生產基地正在建設中。微構工場還計劃在 5 年內建立覆蓋全國的3-5 個大型生產基地。圖表圖表 39 Bota Bio 融資歷程融資歷程 時間 融資事件 2020 年 9 月 完成種子輪融資和 1500 美元的 A 輪融資。2021 年 3 月 第三輪融資由巴斯夫風險投資公司(BVC)發起，此次化工第一巨頭巴斯夫的投資不僅體現了生物制造行業的價值和潛力，更是對于 BotaBio 技術實力的認可與證明。2021 年 7 月 在 B 輪融資中完成超額認購，最終籌集了超過 1 億美元

140、，本輪融資由紅杉資本中國基金領投，招銀國際資本及前輪投資人經緯中國、源碼資本、夏爾巴投資、五源資本等跟投。至此，Bota Bio 的融資總額超 1.45 億美元。資料來源：36 氪、界面新聞、DeepTech 深科技、華安證券研究所 圖表圖表 40 微構工場從技術平臺向產品落地拓展微構工場從技術平臺向產品落地拓展 時間 事件 2003 年 微構工場開發 PHA 生產技術 2009 年 從新疆艾丁湖獲得極端細菌 Halomonas 2014 年 實驗室完成開放式發酵生產 PHB 和 PHBV，陸續完成不同噸數的中試發酵工藝研究 2021 年 微構工場在北京成立，同年獲得紅杉資本 5000萬元天使

141、輪投資；完成 200 噸發酵罐工藝調試 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 36/38 證券研究報告 4.4 逐漸發展的生物制造中游平臺層企業逐漸發展的生物制造中游平臺層企業 平臺層企業的核心價值在于提供成型、模式化的研發生產服務，構建通用平臺層企業的核心價值在于提供成型、模式化的研發生產服務，構建通用性強的技術實驗平臺、基因代碼庫和菌株數據庫。性強的技術實驗平臺、基因代碼庫和菌株數據庫。中游企業應用上游技術并開發下游銷售的生物制造產品，但當前國內中下游企業的分界并不明顯，許多中游企業會有意識地觸及終端客戶，而下游企業則會通過投入資金、引入人才、

142、建立企業實驗室等方式積極向中游延伸，增強自身研發能力。未來隨著合成生物學市場更加成熟、各環節的分工更加明確，市場運轉效率將會提高，集中資源深耕專業領域的企業將能夠發揮自身深度專業化優勢。4.4.1 蔚藍生物：蔚藍生物：酶制劑研發酶制劑研發平臺平臺 蔚藍生物是以酶制劑、微生態制劑的生產、研發和銷售為主營業務的生物蔚藍生物是以酶制劑、微生態制劑的生產、研發和銷售為主營業務的生物科技公司?？萍脊?。公司的主要產品包括酶制劑，如飼料酶、工業酶、食品酶、生物催化用酶等；微生態制劑，如畜禽微生態、水產微生態、植物微生態、食品益生菌、環境微生物等；動物保健品，如生物制品、中獸藥、獸用化藥。公司作為平臺層企業

143、，堅持“技術驅動發展”戰略，持續加大新產品的研公司作為平臺層企業，堅持“技術驅動發展”戰略，持續加大新產品的研發投入和開發力度。發投入和開發力度。公司構建了木霉、酵母、黑曲霉、芽孢四大高效蛋白質表達系統及對應的規?；l酵體系，搭建高通量篩選工作站，并建立了通用型的高通量基因篩選大數據模型與蛋白質工程改造等核心體系，大幅提高了酶制劑的催化效率和工業應用屬性，提升了生物產業技術創新能力。4.4.2 川寧生物：川寧生物：抗生素發酵技術平臺抗生素發酵技術平臺 川寧生物為川寧生物為科倫藥業的科倫藥業的抗生素中間體生產基地抗生素中間體生產基地，于，于 2022 年單獨分拆上市年單獨分拆上市，其核心技術主要

144、包括生物發酵、過濾提取以及和環保處理緩解的相關技術。其核心技術主要包括生物發酵、過濾提取以及和環保處理緩解的相關技術。公2022 年 公司與清華大學宣布，成功聯合構建了一種能夠耐受堿性環境，并生產賴氨酸、戊二胺的工程菌株，量產高透明度可降解材料成為可能 獲得來自中國國有企業混合所有制改革基金、紅杉資本的 2.5 億元投資 與恩格拜、同杰良、華北制藥達成合作，推進合成生物學在污水處理和新材料紡織領域的發展以及醫藥小分子開發 資料來源：企業官網，華安證券研究所 圖表圖表 41 公司纖維素酶產品可為紡織行業降本公司纖維素酶產品可為紡織行業降本 項目名稱 傳統工藝 酶工藝 助劑成本 380 元 700

145、 元 水 40 噸 20 噸 電 200 度 120 度 蒸汽 4 噸 2 能源成本 1140 元 534 元 總成本 1520 元 1234 元 資料來源：公司公告，華安證券研究所 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 37/38 證券研究報告 司從事生物發酵產業化，并以合成生物學研究為核心，專注保健品及化妝品原料、生物農藥、生物可降解材料等產品的研發、生產和銷售業務。公司核心技術產品包括硫氰酸紅霉素、青霉素類抗生素、頭孢類抗生素等。公司持續研發、推動業態創新，充分發揮生物發酵領域技術優勢，以公司持續研發、推動業態創新，充分發揮生物發酵領域技術優

146、勢，以打造打造穩定高效的抗生素發酵技術平臺穩定高效的抗生素發酵技術平臺。自成立以來，公司以生物發酵技術產業化為指導，以先進抗生素中間體生產發酵技術的開發與應用為業務基礎，對整個生物發酵生產環節進行了信息化、集成化改造，2018 年公司抗生素中間體整個生產項目入選工信部智能制造新模式應用項目。此外，公司也建立了菌種選育的基因編輯體系，引入人工智能手段研發菌種，實現菌種的優化選育。4.5 相關相關公司估值公司估值 風險提示：風險提示：產業化進程不及預期的風險；菌種及配方泄露的風險；法律訴訟的風險；生物安全的風險；道德倫理的風險；下游認證不及預期的風險。圖表圖表 42 公司在菌種篩選及優化領域擁有數

147、項國內領先技術成果公司在菌種篩選及優化領域擁有數項國內領先技術成果 技術核心 成果 微生物異源表達 通過對現有生產相關酶的菌種進行了異源表達，提高了酶活性，降低了生產成本 微生物代謝途徑改造 通過基因工程手段對現有生產硫氰酸紅霉素的放線菌菌種的代謝途徑進行改造，菌種傳代穩定，生產產量得到提高 抗生素生物合成基因簇改造 通過同源重組單交換/雙交換技術對現有放線菌菌種的合成基因進行改造，使發酵過程中發酵液組分轉化率顯著提升 資料來源：公司公告，華安證券研究所 圖表圖表 43 相關相關公司公司估值估值 證券代碼證券代碼 證券簡稱證券簡稱 凈利潤（一致預期，億凈利潤（一致預期，億元）元）EPS（一致預

148、期）（一致預期）PE*2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E 688065.SH 凱賽生物 4.84 6.77 8.72 0.83 1.16 1.50 65.11 46.49 36.07 688639.SH 華恒生物 2.46 3.98 5.43 1.03 1.65 2.25 26.74 16.62 12.19 688089.SH 嘉必優 1.22 1.50 1.79 0.72 0.89 1.06 33.52 27.28 22.86 600873.SH 梅花生物 29.36 32.02 34.86 1.03 1.12 1.22

149、 10.58 9.70 8.92 603739.SH 蔚藍生物 0.67 1.08 1.42 0.27 0.43 0.56 48.81 30.65 23.54 301301.SZ 川寧生物 14.17 16.79 19.06 0.64 0.76 0.86 18.45 15.56 13.72 資料來源：iFinD，華安證券研究所*：采用 2025 年 4 月 18 日收盤價為基礎計算 Table_CompanyRptType 行業研究 敬請參閱末頁重要聲明及評級說明 38/38 證券研究報告 重要聲明重要聲明 分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，以

150、勤勉的執業態度、專業審慎的研究方法，使用合法合規的信息，獨立、客觀地出具本報告，本報告所采用的數據和信息均來自市場公開信息，本人對這些信息的準確性或完整性不做任何保證，也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。報告中的信息和意見僅供參考。本人過去不曾與、現在不與、未來也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收任何形式的補償，分析結論不受任何第三方的授意或影響，特此聲明。免責聲明免責聲明 華安證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準，已具備證券投資咨詢業務資格。本報告由華安證券股份有限公司在中華人民共和國（不包括香港、澳門、臺灣）提供。本報告中的信息均來源于合規渠道，華安證券研究

151、所力求準確、可靠，但對這些信息的準確性及完整性均不做任何保證。在任何情況下，本報告中的信息或表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利，不與投資者分享投資收益，也不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。投資者務必注意，其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。華安證券及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易，還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送，未經華安證券研究所書面授權，本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制

152、品，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。如欲引用或轉載本文內容，務必聯絡華安證券研究所并獲得許可，并需注明出處為華安證券研究所，且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。如未經本公司授權，私自轉載或者轉發本報告，所引起的一切后果及法律責任由私自轉載或轉發者承擔。本公司并保留追究其法律責任的權利。投資評級說明投資評級說明 以本報告發布之日起 6 個月內，證券（或行業指數）相對于同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準，A 股以滬深 300 指數為基準；新三板市場以三板成指（針對協議轉讓標的）或三板做市指數（針對做市轉讓標的）為基準；香港市場以恒生指數為基準；美國市場以納斯

153、達克指數或標普 500 指數為基準。定義如下：行業評級體系行業評級體系 增持未來 6 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%以上;中性未來 6 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%;減持未來 6 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%以上;公司評級體系公司評級體系 買入未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 15%以上；增持未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%至 15%；中性未來 6-12 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%；減持未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%至；賣出未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 15%以上；無評級因無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使無法給出明確的投資評級。