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合成生物学有望带动生命科学上游设备增长超预期,建议前瞻性布局

医药生物2024-05-13蔡明子中邮证券健***
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合成生物学有望带动生命科学上游设备增长超预期,建议前瞻性布局

政策端:聚焦新质生产力,多地发布合成生物学支持政策 全球加快部署合成生物学领域,欧美高度重视、布局较早。2021年,美国出台《2021美国创新与竞争法案》,将合成生物学列为关键技术重点布局领域之一。2019年,欧盟在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中设立目标,在2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%。我国十四届全国人大二次会议指出要加快发展新质生产力,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等产业作为经济新增长引擎。聚焦地方,我国北京、上海、江苏、深圳、重庆等多地政府出台支持合成生物学产业发展的配套政策;政策一旦落地,设备采购为首要执行任务之一。 技术端:合成生物学体内、体外技术路径均涉及大量配套设备使用 合成生物学上游聚焦使能技术的开发,关注底层技术颠覆及提效降本;中游为对生物系统及生物体进行设计、改造的技术平台,核心技术为路径开发,潜在具备CRO属性;下游涉及应用开发和产品落地,强调应用领域的聚焦、产品的精细打磨及商业化放量,其中在大规模生产上,潜在具备CDMO属性。从合成生物学的解决路线方案角度分析,其体外路线主要采用酶法工艺,过程涉及到酶设计与改造、多酶级联催化、无细胞/类生命系统在体外实现生物合成;而其体内路线采用生物发酵,涉及代谢通路改造,细胞工厂合成目标产物,后续涉及提取纯化等。体内路线及体外路线均涉及大量配套设备使用。 市场端:全球合成生物学市场规模高速增长,生物医药领域应用占比有望持续提升 根据CBInsight和BCG分析数据显示,全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长,市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元,年均增长率27%。预计全球合成生物市场在可见的未来仍将保持较快发展势头,合成生物学产业规模到2028年有望成长为体量达到近500亿美元的全球性市场。 受益标的: 东富龙(包含:生物反应器、分离纯化、培养基配制、收获、缓冲液配制系统、CIP、灭活系统等);楚天科技(包含:生物反应器、配液系统、分离纯化系统、离心分离系统、冻干工艺系统);海尔生物(包含:全自动化细胞培养解决方案、低温存储系统、冷冻干燥机、灭菌锅、离心机等);华大智造(测序仪器、试剂等)。 风险提示: 政策推广不及预期风险;市场竞争加剧风险。 1政策端:聚焦新质生产力,多地发布合成生物学支持政策 全球加快部署合成生物学领域,欧美高度重视、布局较早。近年来,全球各国针对生物制造领域加快部署战略规划,不断增加资金投入,推动合成生物学应用加速发展,其中欧美高度重视合成生物学,布局较早。2006年,美国新成立合成生物学研究中心(SYNBERC);2011年,美国启动《生命铸造厂计划》,旨在利用合成生物学通过对自然生物的操纵来获取原创性新材料、新器件、新系统和新平台;2021年,美国出台《2021美国创新与竞争法案》,将合成生物学列为关键技术重点布局领域之一。欧盟方面,2005年起英国、德国、法国研究学院分别发表合成生物学行业研究报告或设立研发中心;2014年,欧洲合成生物学研究区域网络发布《欧洲合成生物学下一步行动及战略愿景》;2019年,欧盟在《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中设立目标,在2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%。 我国聚焦新质生产力快速发展,多地政府陆续出台合成生物学产业支持政策。 回溯历史,国家科技部最早于“十二五”期间启动了合成生物学研究项目,在《“十三五”生物技术创新专项规划》中将合成生物技术列为“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”和“发展引领产业变革的颠覆性技术”之一;2022年5月,国家发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》,多次提及合成生物学,强调底层技术的建设,以及在医药、农业、食品等领域的应用。2024年3月5日,十四届全国人大二次会议开幕,李强总理在政府工作报告中提到,2024年要加快发展新质生产力,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等产业作为经济新增长引擎。聚焦地方,我国北京、江苏、深圳、上海、重庆等多地政府陆续出台支持合成生物学产业发展的配套政策;政策一旦落地,设备采购为首要执行任务之一。 其中,北京市《昌平区支持合成生物制造产业高质量发展的若干措施(试行)》旨在催生新质生产力,推进合成生物制造产业高质量发展,打造合成生物制造创新策源地和产业引领区。上海市自22年起集中发布了合成生物学产业相关政策,《 上海市加快合成生物创新策源打造高端生物制造产业集群行动方案(2023-2025年)》中提出了到2030年建设合成生物全球创新策源高地、国际成果转化高地和国际高端智造高地,基本建成具有全球影响力的高端生物制造产业集群的目标;《徐汇区关于支持合成生物产业发展的扶持意见(试行)》聚焦合成生物技术领域产业发展方向,明确支持基因编辑、合成、测序相关基础层技术、数字化辅助研发及成果转化、生物医药领域的应用、合成生物产业配套支撑等方面发展。江苏省常州市《省政府关于加快培育发展未来产业的指导意见》将合成生物纳入十大重点发展方向,无锡市滨湖区《滨湖合成生物产业创新发展规划》中设定了到2026年,全区合成生物产业规模达到50亿,年均增幅15%以上的战略目标。深圳市光明区《关于支持合成生物创新链产业链融合发展的若干措施》提出了瞄准“全过程创新生态链”、瞄准“企业发展痛难点问题”、瞄准“全国最高最优标准”、瞄准“产业链创新链深度融合”的目标任务;浙江省杭州市《关于支持合成生物产业高质量发展的若干措施》旨在提升合成生物创新研发能力、促进合成生物产业集聚发展、健全合成生物生态服务体系。 图表1:多地发布的合成生物学支持政策核心内容梳理 2技术端:合成生物学体内、体外技术路径均涉及大量配套设备使用 根据合成生物学的工艺流程,其产业链可分为上、中、下游三个环节: (1)上游聚焦使能技术的开发,包括读—写—编—学、自动化/高通量化和生物制造等,关注底层技术颠覆及提效降本。 (2)中游是对生物系统及生物体进行设计、改造的技术平台,核心技术为路径开发,注重合成路线的选择以及技术上跑通(如底盘细胞选择及改造、培养条件优化、纯化方法开发等),与下游企业相比,更强调技术平台的通用性,潜在具备CRO属性。 (3)下游则涉及人类衣食住行方方面面的应用开发和产品落地,核心技术在于大规模生产的成本、批间差及良品率等的把控,与中游企业相比,更强调应用领域的聚焦、产品的精细打磨及商业化放量。其中在大规模生产上,潜在具备CDMO属性。中下游企业之间并无明确界限,现阶段行业整体尚处在产业发展早期,不少生物技术公司实质上为中下游一体化布局。 图表2:合成生物学产业链及上中下游特点 从合成生物学的解决路线方案角度分析,其体外路线主要采用酶法工艺,过程涉及到酶设计与改造、多酶级联催化、无细胞/类生命系统在体外实现生物合成;而其体内路线采用生物发酵,涉及代谢通路改造,细胞工厂合成目标产物,后续涉及提取纯化等。体内路线及体外路线均涉及大量配套设备使用。 图表3:合成生物学技术流程图 3市场端:全球合成生物学市场规模高速增长,生物医药领域应用占比有望持续提升 根据CB Insight和BCG分析数据显示,全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长,市场规模从2018年的53亿美元增长到2023年的超过170亿美元,年均增长率27%。预计全球合成生物市场在可见的未来仍将保持较快发展势头,合成生物学产业规模到2028年有望成长为体量达到近500亿美元的全球性市场。 图表4:合成生物学全球市场规模(十亿美元) 此外,合成生物学在生物医药领域应用占比有望持续提升。合成生物学在治疗药物研发上的应用主要有细菌工程化改造、人工病毒/噬菌体、人体自体细胞改造、基因治疗及基因编辑;更广义的定义中还包括DNA及各类RNA疗法等。其中:(1)细菌工程化改造和人工病毒/噬菌体可覆盖疾病谱广,制备简单、高效、成本低,具有巨大商业潜力,但目前还在概念验证阶段,部分领先管线已进入临床(如和度生物CBT-102、美国Adaptive的APT.UTI.001)。(2)细胞和基因治疗(CGT)是目前合成生物学在生物医药领域的重点应用领域之一,目前已进入商业化起步阶段。未来,以合成生物学为基础的药物市场将快速成长,合成生物学在医药生物领域的应用范围有望进一步扩大,预计至2028年全球合成生物学中医药生物应用端的市场规模占比约26.71%。 图表5:合成生物学主要应用前景及在医药领域的发展路径图 4受益标的 受益标的:东富龙(包含:生物反应器、分离纯化、培养基配制、收获、缓冲液配制系统、CIP、灭活系统等);楚天科技(包含:生物反应器、配液系统、分离纯化系统、离心分离系统、冻干工艺系统);海尔生物(包含:全自动化细胞培养解决方案、低温存储系统、冷冻干燥机、灭菌锅、离心机等);华大智造(测序仪器、试剂等)。 图表6:其他技术领域受益标的梳理 5风险提示 政策推广不及预期风险;市场竞争加剧风险。