生物基时代已经来临。
近期，国家工信部、发改委等七部门发布《石化化工行业稳增长工作方案》。其中提及，支持开展非粮生物质生产生物基材料产业化示范。
而在今年1月，工信部等六部门发布《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，强调发展非粮生物基材料。7月，国家发改委发布关于《产业结构调整指导目录(2023年本，征求意见稿)》公开征求意见的公告，生物基材料相关产业被列为鼓励类。
在双碳背景下，我国正力推生物基产业转型升级，生物基材料成为新一轮产业焦点。
合成生物技术赋能生物基材料
“生物基材料”是利用可再生生物质为原料，包括农作物、其他植物，谷物、豆科、秸秆、竹木粉等，通过生物、化学以及物理等方法制造的新型材料。这些材料具有生物兼容性好、可降解、环保等特点，被广泛应用于医疗、食品、环保等领域，能够推动产业绿色发展和转型升级，拥有较大发展潜力。
其中，近年热度颇高的“合成生物技术”是获取及实现生物基材料生产的重要底层技术。
合成生物技术的应用目前大多和微生物发酵技术相结合。传统的微生物发酵，是通过在自然界中选取特定菌种，向其提供发酵底料，然后在合适的温度和PH值下，获得发酵产物。而合成生物技术则是对现有菌种的基因进行改造和编辑，使其能够生产不同物质或者更高效地产出物质，进而实现更多创新物质的生产及大幅降本增效。
比如过去需要通过动物提取的透明质酸、胶原蛋白，通过植物提取的青蒿素、红景天苷、麦角硫因，通过化学合成的塑料、化纤等物质及材料，现在都可以通过合成生物技术获得。
因此，有业内人士强调，合成生物的本质，就是对于传统生产制造方式的颠覆与变革。
除了降本增效之外，合成生物技术在绿色环保、重塑地球资源方面同样优势突出。
比如原本提取自高原植物红景天的原料——红景天苷，红景天的生存环境苛刻、生长周期长，提取工艺也十分复杂。因而，红景天苷原料长期供不应求，传统提取成本高达3万元/公斤，而通过合成生物细胞工厂生产，成本只需500元/公斤，生产时间也大幅缩短，且无需种植红景天，降低了环境影响。
数据显示，未来80%的物质都有望通过合成生物技术实现生产。无需偷走金丝燕的巢穴，也能生产燕窝酸;无需开采石油，就能制造生物可降解材料和生物燃料;其甚至能将工业废气、农场废物等作为生产原料，对实现“双碳目标”十分友好。
据中科院天工所统计，和石化路线相比，目前合成生物制造产品平均节能减排30%至50%，未来潜力将达到50%至70%。世界自然基金会预估，到2030年工业生物技术每年可降低10亿吨至25亿吨二氧化碳排放。
三个标杆，占领合成生物“制高点”
基于对生产方式和绿色发展的革命性意义，合成生物学也正在孕育千亿级、万亿级的市场规模。据《2022全球合成生物学报告》显示,2021年全球合成生物市场规模约为101.3亿美元,预计到2027年市场有望达到387.3亿美元,CAGR为25.05%。
同时，合成生物学也成为中国、美国和欧盟等全球重要经济体的竞争焦点。2022年我国发布《“十四五”生物经济发展规划》中，提到要“做大做强生物经济”，多次提到“合成生物学”。
庞大的市场前景吸引下，合成生物赛道近年不断涌入参与企业。数据显示，国内仅从事化妆品原料开发的合成生物学企业就超过40家，仅2022一年，国内有超过50家合成生物公司宣布完成融资。
然而，虽然合成生物产业前景广阔，但也容易“踩雷”。因为实验室和工厂差别很大，所以选品和规模化生产，成为摆在所有合成生物企业面前的主要问题。
从流程上看，合成生物制造要经历确定原料、筛选、改造底盘细胞、发酵、分离纯化和应用等多个步骤。但现阶段，行业内合成生物企业多以上游工具类公司(主要进行基因测序、基因编辑、基因合成等底层技术研发)和下游产品类公司(主要进行终端产品的规模化生产和市场化)为主，极度缺乏覆盖合成生物全产业链的综合性企业，特别是掌握菌株改造等基础研究能力和中试及产业转化能力的公司。
对此，业内人士认为，全产业链公司不仅掌握合成生物制造产业链的各个关键环节能力，且对市场及终端产品有更深刻的了解，能更好的反哺研发和产业转化环节。同时全产业链公司还能更有质量地实现降本增效，并具备质量安全可控、能有效规避供应链上各类外在风险的优势。
而现阶段国内合成生物企业中，华熙生物是为数不多打通全产业链的公司，既能进行基因编辑、创制细胞工厂，也能做产业转化以及市场转化，这也成为华熙生物从合成生物赛道中脱颖而出的关键。
值得一提的是，在合成生物领域，华熙生物还具备发酵和中试两大核心优势。
发酵是合成生物制造的重要环节，对企业的技术和经验要求较高。而华熙生物通过微生物发酵法大规模生产透明质酸引领了透明质酸产业革命，在微生物发酵及产业化生产上技术沉淀够足、经验积累够丰厚。
中试则是科技成果从实验室走向产业转化的关键环节。但是国内的科研成果转化率一直不高，而且由于中试环节对于产业化经验及投入成本的高要求，不少企业并不具备自主中试的能力。
对此，华熙生物已建成全球最大的合成生物中试转化平台，规划了64条中试生产线，30多条中试生产线已投入使用。据了解，华熙生物的中试转化平台采用“柔性化生产”，能够满足不同物质对不同中试流程的要求，并快速实现物质的产业转化。
据悉，华熙生物自2018年布局合成生物，迄今已取得阶段性成果。据2023年半年报，其合成生物学国际创新研发中心也已进入高效运营阶段，组建了5个合成生物研发工作室和1个应用研发工作室，实现了合成生物生产菌种的快速迭代，并与清华大学、江南大学、北京化工大学等多家高校和科研院所积极开展“产学研”创新合作。
此外，在合成生物学研发平台支持下，华熙生物的超纯麦角硫因和微真两种化妆品级生物活性物新原料产品已完成上市，而且已经被应用在面向消费者的产品中。并已有多个物质进入中试阶段或完成试产。
如其半年报所言，华熙生物正逐步打造合成生物“生物智造标杆、全产业链标杆、绿色制造标杆”。而随着合成生物产业链的不断完善，产业竞争力的提升，这也将更好的驱动生物基材料的产业发展进程，推动生物基时代的加速进程。