主要观点总结
文章主要介绍了合成生物学的发展历程、市场前景、投资关注点及未来趋势。包括合成生物学的定义、应用领域、发展历程中的关键事件、合成生物学公司的产业格局、技术迭代的驱动力、如何评估合成生物学的标的、合成生物学公司的估值体系、从1.0到2.0时代的产业变革以及未来展望。
关键观点总结
关键观点1: 什么是合成生物学
合成生物学不仅仅是行业，更是一种技术与基础设施相结合，最终转化为生产力的过程。
关键观点2: 合成生物学的发展史
合成生物学领域经历了从起步到发展的过程，如今面临新的挑战和机遇。
关键观点3: 合成生物学公司的产业格局
当前合成生物学公司面临传统制造业巨头的竞争，但仍有发展空间和潜力。
关键观点4: 技术迭代的驱动力
科技作为第一生产力是推动合成生物学发展的关键因素。
关键观点5: 如何评估合成生物学的标的
评估合成生物学的标的需关注团队、选品、底层技术突破和整个行业技术壁垒的厚度。
关键观点6:
估值体系由市场决定，但初创公司的估值需结合其发展阶段和未来发展路径。
关键观点7:
合成生物学正在经历从1.0到2.0时代的发展，面临商业化的挑战和机遇。
关键观点8:
合成生物学是一个巨大的赛道，未来5到10年将见证行业的巨大变革和发展。
正文
这是生命科学产业观察公众号的第
1128-2
期文章
过去几年，中国合成生物学领域蓬勃发展，犹如烈火烹油，“万物皆可合成”的slogan随处可见。但放到全球视角来看，合成生物学走过了哪些起起伏伏、商业本质是什么？未来趋势如何？
2024年8月底，BiG携手播禾创新中心举办BT/IT系列第六期，主题为“AI与合成生物学的结合”。我们邀请到了经纬创投投资副总裁薛明宇博士，为大家介绍合成生物学的全球格局及投资策略。
* 以下内容以现场为准，整理可能存在疏漏；观点不代表嘉宾所在公司及单位立场，亦不构成任何投资与用药建议。
作为国内较早布局合成生物学领域的投资机构之一，经纬创投约在五年前就开始系统性关注整个赛道的机会，在这一领域进行了全面的投资战略布局，包括生物制造、细胞与基因治疗、上游基因合成和下游替代蛋白等。我们投资了约十三四家合成生物学公司。我们深信合成生物学是一个具有长远发展潜力的赛道，在这一领域的各个阶段依然蕴藏着诸多投资与创业的机会。
从第一性原理来看，合成生物学的核心在于工程细胞，而工程细胞所能实现的功能正是合成生物学的精髓
。因此，合成生物学并不仅仅是一个行业，实质上，它是一种技术与基础设施相结合，最终转化为生产力的过程。这种生产力可以用于制造物品、药物、食物、能源，甚至可能用于培育新型农作物。因此，合成生物学有着广泛的应用场景，类似于人工智能为许多行业带来的赋能和潜力革命。因此，当谈论投资合成生物学时，
我们需要分清楚，投资的是合成生物学的哪个应用领域，因为具体的应用领域才决定了行业的逻辑，而不是合成生物学本身
。
关于合成生物学的市场前景，很多人关注市场规模有多大，我认为这基本上是对未来的一种遐想。然而，梦想始终存在，万一实现呢？因此，人们经常引用麦肯锡2020年的报告提到的4万亿美元市场规模，这样的数字让人心潮澎湃。然而，实现这一目标需要一步步踏实前行。
我们来回顾一下合成生物学的发展历程。
实际上，"合成生物学"这一术语最早出现于1910年，至今已有114年的历史。
如果我们追溯到系统化地在基因层面上工程化生命体的起点，可以追溯到1969年，当时John Beckwith首次分离出乳糖操控子，并获得了LacZ蛋白。接着，在1996年，Francisco Mojica完成了CRISPR系统的完整表征。2000年，生物学上首次应用数理工程逻辑，Toggle Switch和Repressilator的提出标志着生物体工程化尝试和探索的开始。随后，在2003年，Jay D. Keasling成功实现了青蒿素在大肠杆菌中的生物合成，他的愿景不仅限于制药，还包括将世界变成一个完全清洁能源的世界。
2009年至2010年，第一代合成生物学公司如Amyris和Ginkgo相继成立
。2012年至2013年，CRISPR-Cas9基因编辑技术的诞生进一步推动了领域的发展。到2020年至2021年，国内第一波合成生物学公司，如凯赛生物和华恒生物，亦相继上市。因此，过去20年中，中美两国在合成生物学领域的发展势头十分迅猛。
当前合成生物学领域的发展状况可谓让人深思
。约20年前，美国率先掀起了合成生物学的热潮，然而如今第一波涌现的初创公司几乎都在生死线上挣扎。回顾当年的Amyris，曾一度市值高达1500亿美元，但如今已彻底破产；Ginkgo的市值从250亿美元一路跌至4亿美元。为了促使Ginkgo选择在纽约证券交易所而非纳斯达克上市，纽交所甚至提出了史无前例的将全球首家生物科技公司Genentech当年的股票代码“DNA”给了Ginkgo，成功帮助其登陆纽约证券交易所。Codexis的市值也从27亿美元跌至2亿美元。
反观国内初创合成生物学公司的发展现状与海外形成鲜明对比。尽管市值普遍回归理性，但发展状况仍属乐观。例如，凯赛生物市值从当初的800亿降至200亿，华恒生物则从200多亿减少至70多亿（数据截止2024年8月底）。然而，这些公司仍保持健康发展，因为它们至少是盈利的企业，且盈利状况良好。
而海外公司则普遍无法实现盈利，且难以展现盈利前景，这或许是一个相当严重的问题。
因此，我们不难发现，生物制造行业及其上下游产业链实质上属于高端制造业。
高端制造业最终是要看能否实现盈利，而不仅仅是炒作概念
。
高端制造业的演变路径是什么呢？提到制造业巨头，许多人首先想到的往往是石油化工行业，这一领域已经有近百年的历史。
当前，石油化工领域的公司发展成了什么样的产业格局呢？以海外的头部企业为例，例如巴斯夫、杜邦、帝斯曼、嘉吉，这些公司均拥有百年以上的历史，其收入规模达到数百亿甚至千亿美元，利润水平也在几十亿至几百亿美元之间。相比之下，国内的化工龙头企业如万华、荣盛、新和成自成立以来约30年，这些企业的收入规模为百亿到千亿人民币，利润在几十亿到几百亿人民币之间。可以看出，在高端制造业中，龙头企业的规模通常应达到千亿收入和百亿利润的水平。
那么，生物制造这些新兴领域的情况如何呢？
以国外的头部企业为例，Ginkgo Bioworks目前市值仅剩4亿美元，收入为2.5亿美元，但亏损接近10亿美元，去年亏损幅度更大。Amyris已宣布破产，2022年的收入不到3亿美元，亏损达到5亿美元。Codexis情况也类似，2023年的收入仅为7000多万美元，亏损也达到了7000多万美元。由此可见，整个海外生物制造行业，特别是第一波创业公司，仍处于探索阶段，探索产品类型、商业模式及生存路径。就国内情况而言，头部企业的状态相对较为健康。第一波公司现已发展到十几亿至二十几亿的收入规模，利润在几个亿人民币左右。一些公司，如华熙，成功完成了从B端到C端的转型，成为了综合性企业。
纵观全球，制造业，特别是高端制造业领域，表现为龙头公司高度集中和市场高度全球化。在一个大品类中，头部玩家往往能占据全球市场的重要份额，市场占有率甚至可能达到60%以上。
我们当前观察到的合成生物学公司，仅是冰山一角
。在面对传统制造业巨头时，这些公司在规模和盈利方面仍存在显著差距。因此，如果生物制造要成为制造业的重要支柱，必然需要涌现出类似于石油化工行业的巨头。当然，石油化工行业的巨头也不会坐视不管，全球领先的生物制造企业正是这些巨头。这些巨头的发展路径和被收购合并的生物制造公司是值得当前初创生物制造公司借鉴与学习的。
合成生物学在生物制造领域的发展，归根结底的驱动力在于科技作为第一生产力的地位。那么，如何将这一科技优势转化为商业上可行的路径呢？这涉及到核心技术与产业化两个方面。
在核心技术的前端，其突破主要源于菌株的工程化能力
。我们可以看到，过去一段时间，从1.0时代的人工育种和菌株筛选，发展到如今的2.0时代，生物技术与信息技术的结合，诞生了以高通量和底层生物编辑能力的进步为标志的新一代公司。这一代公司的特色在于其测序和合成能力的显著提升，生物元件的设计与表征能力也有了质的飞跃。同时具备高通量、连续流的基因编辑能力，并且形成了一个闭环。代谢通路的设计方法与上一代依赖进化论的方式截然不同。此外，
人工智能在酶工程和代谢工程中已经有了许多实际应用
，同时，各类大规模、高通量、自动化设备的使用也在不断增加。
在产业化的后端方面，中国作为全球主要的发酵大国，在中试和商业化生产上有着丰富的产能和完善的产业链，以及相应的技术和人才储备。我与许多美国从事合成生物学，尤其是生物制造领域的公司交流时，发现他们面临的一大困境是美国制造业的空心化。这一问题相当严峻，首先在美国很难找到经验丰富的发酵工程师。其次，在美国建立工厂所需的成本是中国的数倍，时间则是中国的五到七倍。
而中国则有现成的政策、产能、供应链和人才储备，这为合成生物学的产业落地提供了坚实的基础
。
将核心技术与产业化两部分结合
，构成了合成生物学在生物制造领域的产业基本面。
在这一基本面上，我们认为，整个中国生物制造行业正在面临在生物科技与人工智能赋能下带来的生产力与生产效率的提升与迭代，这为新质生产力的产生提供了重要机遇。当然，这种提升和迭代的最终目标是使我们能够制造出更多、更优质的产品，尤其是那些原本通过其他方法生产成本过高、难以实现的产品。然而，并非所有产品都适合生物制造，部分产品因其成本低廉而不适合通过生物制造方式生产。生物制造所能提供的，往往是那些原本昂贵、污染严重或生产过程繁琐的产品，而这些产品具有广泛的应用价值。
在过去的几年里，合成生物学公司的发展迅猛。在2019年至2021年间，我进行行业分析时，几乎可以快速列出所有公司，而现在已经无法用一页纸的Excel容纳下这些信息。大约在2021年底，合成生物学公司的数量已经超过170家，目前我估计已经超过三四百家，这个领域正在迅速扩张。
站在当前时间点上看，
中国的合成生物学在某种程度上类似于寒武纪生物大爆发的晚期阶段
，在过去的三四年里涌现了许多新物种。接下来，将会进入一个生物大灭绝的时期，最终会筛选出一批优秀公司，它们有望成为行业的领军者。因此，我们认为整个合成生物学领域的发展模式相对较为清晰，总体上看好这一重要领域的发展前景。
那么如何评估合成生物学的标的？
在探讨这一领域时，我们将主要关注以下几个方面。
首先是团队
，学术界和工业界的团队在这个过程中扮演着不可或缺的角色。一方面，为了在尖端技术转化领域取得突破，我们需要吸纳学术界的人才；另一方面，高端制造实质上属于制造业，这是一个高度工业化的产业形态，因此对工业界人才的需求也十分迫切。
其次是选品，选品的核心在于首先要能够生产出有价值的产品
。因此，我们应当努力寻找合适、具有壁垒且具备商业价值的产品，而不是盲目选择某一产品，最终发现市场上存在大量更低成本的替代品。许多公司在这一过程中会不断踩坑、不断迭代，这是爆发式行业早期发展阶段不可或缺的过程。
第三个关注点是底层技术突破和整个行业技术壁垒的厚度
，包括非技术方面的壁垒，比如产能本身就构成一种壁垒。我们需要关注核心技术对生产制造、成本和市场的影响。
估值实质上是由市场决定的
，然而，在过去一段时间内，合成生物学领域发展迅猛，我认为有相当一部分公司存在一定程度的估值超前的情况，但它们正在理性地回归。我们可以看到，包括凯赛和华恒在内的二级市场估值出现了回调，这在一定程度上与业绩表现有关，但也不完全挂钩。尽管这些公司的业绩仍然不错，为什么PE倍数却发生了如此大的变化呢？
实际上，这与整个市场的情况有关。
然而，我认为对于初创企业，尤其是即将进入商业爆发阶段的初创企业而言，最关键的是要在不同市场环境下清晰地思考其估值体系与发展路径的结合。简而言之，你需要融资多少，你认为你的估值可以融到多少，然后在这一融资情况下如何实现收入和利润。当然，以上逻辑是基于高端制造业，如果是细胞和基因治疗行业，就无法用收入和利润来进行估值。
