2023中国健康产业白皮书-合成生物篇

2023易凯资本中国健康产业白皮书 合成生物篇 2022.04 核心观点： 合成生物学正在进入一个快速发展的新阶段，将为健康产业提供更多的底层支持。类比AI（ArtificialIntelligence）技术，合成生物本身并非一个独立产业，而是推 动和支撑多个产业发展的底层技术，也是一个“横向+纵向”的生态体系。“横向”是支撑产业应用落地的底层技术平台，“纵向”则是“横向”应用在诸如生物医药/生物技术、生物基材料的大宗商品、食品保健品、医美/日化等行业的具体场景落地。 合成生物虽然并非一个全新的技术体系，但最近几年取得了长足的进步并引起广泛关注。“合成生物”是微生物、遗传、酶工程、生物医学工程等传统领域技术经历了连续的创新迭代升级，各个技术环节完美整合在一个平台体系后被学界、产业、资本共同赋予的“新标签”。 近年来驱动合成生物技术快速发展的底层因素包括： 1）2020年，第三代CRISPR/Cas9基因编辑技术的广泛应用以及酶定向进化等合成生物体系关键技术的突破性发展，叠加2015年起基因合成及基因测序成本的大幅降低，“技术驱动”掀起了中国“合成生物”的第一波产业热潮。 2）AI的日趋成熟，其与发酵工艺的深度融合将颠覆传统的发酵生产技术。AI和合成生物的融合不仅体现在设计-构建-学习测试维度，也渗透到了工厂生产管理的自动化、模块化和高通量等环节。 3）合成生物企业的全球IPO浪潮，引发中国资本市场的涌入和持续关注。凯赛、华恒、Ginkgo、巨子生物等国内外企业的IPO让一级市场的投资人和企业看到了合成生物这个新的概念。2022年，中国的合成生物学上市公司平均PE及PS倍数均高于深度布局合成生物的创新药、生物技术、医疗器械类型的上市公司均值，二级市场对合成生物学的估值预期仍然处于较高水平。 我们认为，健康产业为合成生物技术学提供了大量的应用场景，是合成生物学最大的应用产业之一，也为合成生物学“横纵结合”的发展路径提供了样板。2022年，国内合成生物学融资事件中，医疗健康产业相关应用的融资事件占比超过59%。合成生物学底层技术可以赋能创新药及医疗器械的全产业链：它可以通过生物智造工厂实现大规模降本增效，为创新药及创新器械企业面临的集采困局提供解决方案；它催生了生物技术新赛道，推动了如mRNA疫苗、重组蛋白疫苗等新兴疫苗技术路线的发展；基因测序、合成、编辑以及酶工程的发展在IVD领域同样具有广阔的应用前景。 我们预计，2023年合成生物学在中国将迎来商业驱动的第二波浪潮。中国的合成生物 创新企业正在临近形成商业闭环的关键点。过往三到四年资本市场对这个领域的重金投入将推动合成生物企业的规模化生产落地以及规模收入和利润的产生。“生物造万物”的合成生物技术在“万物生长”的大环境下，未来五年里将从“产品替代”、“工艺改进”和“原材料变革”等不同维度助推健康产业的技术创新。 正是在这一大背景下，我们看到越来越多的健康产业巨头开始通过孵化、投资、并购等 方式进行相关布局，构造合成生物技术平台并以此寻求新的资本市场故事和收入增长点。 一、2022年发生了哪些重要变化？ (一)市场规模保持增长趋势，资本市场热度持续 1、合成生物学作为底层技术平台，其推动和支撑的相关产业市场规模保持增长趋势 在政策和技术的双重驱动下，近年来全球合成生物学相关行业的市场规模持续保持高速增长态势：BCCResearch数据显示，预计到2024年，全球合成生物学市场规模将达到189亿美元，2019-2024年复合增长率为28.8%。从细分领域来看，医疗健康是合成生物学目前最大的细分市场，2024年市场规模预计将达到50.22亿美元，占比26%；而从地域分布来看，北美和欧洲市场仍然占据主要地位，合计占比超80%，亚太区市场占比约15%，到2024年市场规模将达到24亿美元。全球经济中60%以上的化工制造未来可以被生物制造所取代，合成生物学将使得制造业更有效、更清洁、更具成本效益，因此，其未来发展潜力无限。 2、资本市场回归理性价值的同时，对“合成生物学”标签的相关企业保持较高关注度 据Synbiobeta数据显示，2021年全球合成生物学行业融资总额约180亿美元，这一数字几乎是2009-2020这12年以来全球合成生物学行业融资的总和，资本助力下，合成生物学市场扩张进入快车道。 国内资本市场亦保持着对合成生物学的高关注度，2022年全年发生融资事件约120起，融资总额约233.13亿元，虽受到疫情影响，相对2021年整体有所下滑，但下滑幅度仍远小 于其对应的传统行业，在2022年的资本寒冬下，合成生物学是难得的积极发展的赛道。与此同时，2022年国内二级市场依旧赋予了合成生物学较高的期望：凯赛生物、华恒生物2022年整体PE倍数和市值仍可以维持在行业同类上市公司中值的2倍以上，与华东医药、诺唯赞、远大医药等深度布局合成生物的创新药、生物技术、医疗器械类型的上市公司均值相比，虽在市值体量方面无明显优势，但凯赛生物与华恒生物的PE和PS倍数依然高出华东医药等深度布局合成生物的创新药、生物技术、医疗器械类型的上市公司2倍有余；巨子生物、川宁生物、天新药业成功IPO，也为2022年合成生物学在二级市场的表现更添一份色彩。 另一方面来看，2020~2021年国内合成生物学一级市场高估值的现象有所回落，2022年资本市场回归理性价值判断，短期内有部分合成生物学相关企业股价震荡,更有利于整个合成生物学行业的更健康、更高质量的发展。长期来看，我们认为2023年是中国合成生物学迎来商业驱动的第二波浪潮的一年，也是合成生物创新企业正在临近形成商业闭环的关键点。 部分已上市的成熟期企业预计将持续保持高估值，例如巨子生物、华恒生物、川宁生物等。类比AI技术，合成生物本身并非一个独立产业，而是推动和支撑多个产业发展的底层技术，也是一个“横向+纵向”的生态体系。因此，合成生物学相关的诸如生物医药/和生物技术、生物基材料的大宗商品、食品保健品、医美/日化等行业的产出产品如仍然达不到量产落地，2023年该类企业在资本市场将遇冷。投资者和市场更偏好可以形成稳定营收的企业和产品，找准应用场景、按需选品成为企业的首要任务和挑战。 受全球经济原因环境影响，技术驱动的合成生物学“第一波”产业热潮仅持续了2-3年 （全球），我们认为商业需求驱动的“第二波”浪潮将会持续更长、更稳定，但同时企业的生存方式会更加多元化，不仅是IPO，也可以是产业整合共同发展。 (二)双碳背景下，合成生物学相关行业持续受到政策支持，正在进入一个快速发展的新阶段 1、全球政策利好，合成生物学已上升至战略层面 自2018年以来，全球主要经济体均开始密集部署生物经济战略规划，截止目前，全球 已有50多个国家发布了重点发展生物经济的相关政策，合成生物学作为生物经济的主要底层支持型技术，已被各国政府提升到战略规划高度。 美国合成生物学技术发展较早，政策监管层面一直相对较为宽松，近年来更是将合成生物作为未来“重点关注的六大颠覆性基础研究领域”，推出了多项利好政策。2021年美国参议院通过了《2021年创新和竞争法案》，提出：在未来五年内，将2,500亿美元投入科技产业与发展，包括用于应对中国等国的科技竞争，其中尤其强调了关于基础研究科技创新与技术转化的产业应用，并首次将合成生物学技术作为十大关键技术重点领域。2022年9月，美国总统签署了《国家生物技术和生物制造计划》，提出将提供总额超20亿美元的资金投入，推动美国生物技术和生物制造计划的实行，意在加速发展生物制造业，维持其在合成生物学的领先优势。 欧盟也是较早拟定合成生物学发展路线的国际组织之一，其于2018年就成立了“工业生物技术创新与合成生物学加速器（IBISBA）”，以支持欧洲向循环生物经济转型过程中的技术发展。同时，欧盟在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中，也提出了在2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%的发展目标。其中，英国是较早重视合成生物学发展的国家之一，其学科基础建设处于国际领先水平，2021年，英国颁布《生命科学十年战略计划》，提到英国已在合成生物学领域投资约4,500万英镑，并计划制定相关技术路线图，为建立世界领先的合成生物学产业所需的行动提供参考与规划，同时将不断加大对合成生物学初创企业的投资力度。 已拥有生物经济战略规划的国家分布图 2、中国利好政策频出，审批与监管环境逐步放行 2022年5月10日，我国发改委发布了首部生物经济五年规划《“十四五”生物经济发展规划》，其中多次提及合成生物学，提出要有序发展全基因组选择、系统生物学、合成生物学、生物育种技术等，并将多种生物基材料纳入原材料重点任务，加强相关研究和投入，提高国家自主贡献力度，表明我国对合成生物学学科及产业发展的重视。2023年1月13日，工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、农业农村部、市场监管总局联合发布的《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》明确提出四大方面保障措施，推进基于非粮生物质的生物基材料加快创新发展。 与此同时，作为合成生物学下游应用的农业与食品始终在我国受到严格的审批与监管。合成生物学生产的许多农业及食品新品种审批难、审批慢的问题始终是从业者不可逾越的一条鸿沟。但近年来随着合成生物学在我国的迅猛发展，市场认知度不断增加，相关的政策监管也持续迭代。2022年5月10日，发改委发布的首部生物经济五年规划《“十四五”生物经济发展规划》中就提出，优化新食品原料、添加剂、微生物等准入审批，统一市场准入标准和审查制度。 例如，在食品添加方面，2022年10月28日卫健委公开征求新食品添加剂品种意见， 其中包括2种HMO重要单体：2'-FL、LNnT。征求意见截止到2022年11月28日。两种单体均采用合成生物学技术，均以大肠杆菌为底盘细胞发酵生产；若此次到期公开征求无意见，HMO单体有望在中国被首次批准应用于婴配粉及特医奶粉，也将首次打开合成生物学技术在中国食品中应用的大门。2023年1月28日，国家卫生健康委员会政务服务平台官网发布卫食添新申字号公告，正式受理NMN作为食品添加剂新品种的申请。合成生物学在食品添加剂方向的两大标志性品种目前均在审批方面获得重要进展，也表明我国对于合成生物学产品的审批与监管环境有所放松，为我国合成生物学在食品、保健品领域的发展增添了更多确定性。 （三）合成生物并非一个全新的技术体系，前沿技术的连续创新是近年来驱动合成生物相关行业快速发展的底层因素之一 合成生物学作为底层技术平台，是多个传统领域技术经历了连续的创新迭代升级，各个技术环节完美整合在一个平台体系后被学界、产业、资本共同赋予的“新标签”。其他创新型技术，如AI技术，助力合成生物学产业链全流程，包括从分子、细胞层面的设计优化、效率提升，到生产应用层面的数据管理、进程控制。合成生物学技术近年的快速迭代，引发了诸如生物医药和生物技术、生物基材料的大宗商品、食品保健品、医美/日化等行业的变革。 1、合成生物学“源动力”技术：基因改造与设计 基因改造与设计是合成生物学的基础与底层技术，过去二十年，基因设计所需的三大主要技术都取得了巨大进展，即读（DNA测序）、改（DNA编辑）、写（DNA合成）技术这些进展，使得DNA测序成本下降速度超越了摩尔定律，完整测序单个人类基因组的成本从21世纪初的5~10亿美元下降至今天的不到1,000美元，合成生物学DBTL循环成本也随着大大降低。成本的下降伴随着测序能力和质量的提升，基因测序技术已迭代至三代：一代技术读长较长、通量低；二代技术通量高、读长短；三代技术通量更高、读长更长，但准确率较低。 此外，基因组革命带来的最新发现和工具之一便是使用CRISPR在体内精确编辑DNA的能力，CRISPR技术是具有跨时代意义的突破性技术，这一技术的广泛应用推动了合成生物学乃至整个生物技术领域的发展。相比前两代基因编辑技术ZFN和TALEN，CRISPR技术具有操作简便