生物医药Ⅱ：合成生物产业链分析及河南产业概况

分析师：李琳琳 登记编码：S0730511010010 lill@ccnew.com021-50586983 生物医药Ⅱ 合成生物产业链分析及河南产业概况 证券研究报告-行业深度分析 发布日期：2024年07月31日 联系人：马嶔琦 电话：021-50586973 地址：上海浦东新区世纪大道1788号16楼 邮编：200122 投资要点： 全球合成生物产业概况。合成生物学（syntheticbiology），又称为工程生物学，该学科结合了生命科学观察分析方法和工程学设计思维的学科。在生物合成基本规律的基础上，通过工程方法设计新的生物系统，或者改造旧的生物代谢过程，甚至从头合成有特定功能的生物系统，从而实现新的功能或者新物质合成。与化学合成法相比。合成生物学工艺符合低碳发展的方向，在合适工艺条件下，能够以较低成本，较高效率的方式来运作。相较于天然提取法，合成生物学在合适工艺条件下也表现出效率高，成本低，非资源依赖等特点。但目前全球的合成生物学仍处于发展的初级阶段，未来机遇与挑战并存。 我国合成生物产业概况。2010年之后，我国逐步加强合成生物领域的顶层战略规划，密集出台加快合成生物创新发展的政策文件，未来合成生物产业仍将处于政策红利期。 河南合成生物产业发展情况。目前河南省的合成生物产业仍处于发展的初级阶段。未来河南省将着力构建“一核、五基地”为主体的生物经济发展布局。“一核”即郑州和新乡联动发展的生物经济核心区，“五基地”即洛阳、濮阳、南阳、商丘、周口等5个生物经济基地。瞄准合成生物学等前沿领域，积极参与国家重大科技项目，实施重点研发计划，建设一批关键共性技术和成果转化平台。加强创新主体培育。加快形成创新龙头企业和“瞪羚”企业为引领、高新技术企业为支撑、科技型中小企业为基础的创新型企业集群发展体系。2023年底，河南投资集团整合现有生物产业资源，成立了河南生物产业集团。目前河南生物产业集团已拥有多家生产、中试、销售型企业。主要企业为牧原股份旗下公司牧元安粮，龙都天仁，巨龙生物，飞天生物等。 风险提示：产品同质化导致竞争加剧，价格下降风险；规模化量产风险；技术及市场突破进度不及预期风险；国家产业政策变化风险。 内容目录 1.合成生物学简述5 1.1.合成生物学概述5 1.2.合成生物学分类5 1.3.合成生物学发展历史沿革6 2.合成生物学开发策略：DBTL策略概述8 3.合成生物产业链简述9 3.1.合成生物产业链上游概述9 3.2.合成生物产业链中游概述10 3.3.合成生物产业链下游概述10 4.合成生物产业特点13 4.1.与化学合成方法相比，更具环保，经济性和可持续性13 4.2.技术具备可复制性13 4.3.具备强进入壁垒属性13 5.合成生物产业发展前景与挑战14 5.1.合成生物学发展趋势展望14 5.1.1.生物底层技术与大数据、信息技术，人工智能合力助推合成生物学快速发展14 5.1.2.医药是合成生物未来主要的应用领域17 5.1.3.平台型公司是未来的发展方向18 5.2.合成生物产业面临的挑战18 5.2.1.全链条技术发展仍处于初级阶段18 5.2.2.存在生物安全和生物安保问题18 6.全球合成生物产业发展现状20 6.1.全球合成生物市场规模及展望20 6.2.全球多国出台政策支持合成生物学发展21 6.3.全球合成生物企业融资情况一览24 6.4.全球代表性合成生物学企业及业务一览26 6.4.1.上游代表性上市企业-TwistBioscience&Codexis26 6.4.2.平台型代表性上市企业-GinkgoBioworks27 6.4.3.产品型代表性上市企业-Amyris28 7.我国合成生物产业发展概述29 7.1.我国合成生物产业发展历程29 7.2.2010年之后我国逐步加强合成生物领域的顶层战略规划30 8.我国地方层面合成生物产业发展概述32 8.1.山东省：合成生物制造产业在全国具有较强竞争力32 8.2.浙江省：杭州发布地级市层面首个合成生物专项政策33 8.3.广东省：深圳是国内合成生物的重要一极36 8.4.河北省：全国首个发布生物制造产业发展蓝皮书的省份39 8.5.湖北省：合成生物协同创新生态正在形成41 8.6.江苏省：依托南京、无锡、常州全速抢滩合成生物产业43 8.7.上海市：打造一核两翼的合成生物产业空间布局48 8.8.北京市：依托昌平进军合成生物产业50 8.9.天津市：以合成生物为抓手之一推动制造业高质量升级51 8.10.黑龙江省:依托生物资源，大力发展生物经济53 8.11.辽宁省：依托沈阳布局合成生物前沿技术55 8.12.内蒙古自治区：依托托克托县生物发酵先天优势打造重要生物制造产业基地55 8.13.山西省：合成生物产业生态园区将步入项目投产期，聚集生物基新材料56 8.14.四川省：成都打造具有前沿特征“BT+IT”生物经济创新区57 8.15.重庆市：布局食品，农业，能源等生物制造领域58 8.16.湖南省：常德津市将打造湖南合成生物制造产业高地59 8.17.安徽省：合肥市推进生物制造产业高质量发展行动方案（2024-2026）》发布59 8.18.陕西省：西咸新区为合成生物重点布局区域60 8.19.新疆维吾尔自治区：霍尔果斯经济开发区培育合成生物产业发展60 8.20.广西省：将利用气候、资源优势打造合成生物产业链优势61 8.21.其他省份合成生物产业处于发展初级阶段62 9.我国合成生物产业市场规模及展望65 9.1.我国合成生物产业市场规模65 9.2.我国合成生物企业融资情况一览65 9.3.我国合成生物代表性企业及业务一览67 9.3.1.华大智造（688114）：上游一站式合成生物学产品组合提供商67 9.3.2.金斯瑞生物科技（1548.HK）：上游工业酶龙头企业68 9.3.3.东富龙（300171）：积极打造合成生物学上游应用设备68 9.3.4.优宁维（301166）：合成生物上游试剂、耗材和仪器提供商68 9.3.5.百普赛斯(301080)：上游重组蛋白等关键生物材料细分龙头69 9.3.6.川宁生物（301301）：打造合成生物学技术平台69 9.3.7.华熙生物（688363）：打造研发创新、中试及产业、市场转化全产业链70 9.3.8.凯赛生物（688065）：全球生物法长链二元酸主导供应商70 9.3.9.华恒生物（688639）：具备“工业菌种-发酵-提取-产品应用”全链条技术优势 .........................................................................71 9.3.10.金城医药（300233）：未来将打造合成生物平台72 9.河南省合成生物产业发展现状及发展建议72 9.1着力构建“一核、五基地”为主体的生物经济发展布局72 9.1.1郑州：全面推进郑州航空港区国家高技术生物产业基地（核心区）建设73 9.1.3洛阳：未来打造国内最大生物酶数据库平台74 9.1.4濮阳：成功培育全国唯一一条完整的生物基可降解材料产业链条74 9.1.5南阳：聚焦豆粕减量替代74 9.1.6商丘：已形成较为完整的生物医药产业链，合成生物仍处于初级阶段75 9.1.7周口：郸城打造全国重要生物基可降解材料基地75 9.1.8其他河南地区76 9.4.河南省合成生物重点企业78 9.4.1.牧元安粮合成生物技术有限公司79 9.4.2.河南龙都天仁生物材料有限公司79 9.4.3.河南巨龙生物工程股份有限公司79 9.4.4.飞天生物科技有限公司80 9.5.河南省合成生物产业发展建议80 10.风险提示81 图表目录 图1：基于细胞的合成生物学途径5 图2：合成生物学DBTL流程示意图9 图3：主要生物基化学品12 图4：合成生物学产业链一览13 图5：合成生物学技术全景图14 图6：1980年-2020年基因检测速度变化一览15 图7：2001年-2016年基因组测序成本变化一览15 图8：三代基因技术对比17 图9：合成生物学十大创新趋势17 图10：全球合成生物产业规模预测120 图11：全球合成生物产业规模预测220 图12：全球合成生物学产业规模预测320 图13：全球合成生物融资额一览24 图14：全球2012-2023年医疗健康产业投融资趋势/亿美元25 图15：全球合成生物学平均投资额和交易量/笔，美元25 图16：全球合成生物投资细分领域一览25 图17：绥化生物经济图谱54 图18：中国合成生物学项目融资金额65 表1：四代基因测序技术对比16 表2：2016—2021年按终端用户分类的合成生物学市场规模/百万美元18 表3：973合成生物学项目一览29 表4：青岛合成生物探索33 表5：杭州市支持合成生物产业高质量发展若干措施34 表6：杭州市合成生物产业探索36 表7：深圳市光明区关于《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》37 表8：《河北省支持生物制造产业发展若干措施》主要内容一览40 表9：《河北省生物制造产业发展蓝皮书》主要内容41 表10：常州合成生物10条主要内容48 表11：截至2024年7月17日合成生物领域融资情况66 表12：河南省支持生物经济发展若干政策主要内容一览77 1.合成生物学简述 1.1.合成生物学概述 合成生物学（syntheticbiology），又称为工程生物学，该学科是结合了生命科学观察分析方法和工程学设计思维的学科。在生物合成基本规律的基础上，通过工程方法设计新的生物系统，或者改造旧的生物代谢过程，甚至从头合成有特定功能的生物系统，从而实现新的功能或者新物质合成。 纵观合成生物学，包含了生物学、化学、信息学、工程学、数学和计算模型的科学工具和原理，是21世纪生物学领域的新型交叉学科，被称为继“DNA双螺旋结 构”、“基因组技术”之后的第三次生物科技革命。 与化学合成法相比，合成生物学工艺符合低碳发展的方向，在合适工艺条件下，能够以较低成本，较高效率的方式来运作。相较于天然提取法，合成生物学在合适工艺条件下也表现出效率高，成本低，非资源依赖等特点。但目前全球的合成生物学仍处于发展的初级阶段，未来机遇与挑战并存。 1.2.合成生物学分类 与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的方法不同，合成生物学则是从最基本的要素开始一步步的建立零部件。按照合成底层技术不同，合成生物学可以分为基于细胞的合成生物学以及无细胞合成生物学（cell-freesyntheticbiology）。前者是利用活体工程细菌来构建细胞工厂从而生产出所需物质。后者利用非生物系统，在体外添加DNA模板以维持基因转录、蛋白质翻译或代谢过程运转，从而合成目标产品。 面对合成生物学难以标准化、不可预见性、不相容性及高复杂度的挑战，无细胞合成生物学手段展现其优秀特质，能够只专注于目标代谢网络/目标产物合成路线，元件相容性更高且更易实行标准化操作，结合工程化技术提供最大化合成效率及效益。 图1：基于细胞的合成生物学途径 资料来源：《合成生物学在化工新材料领域的应用及展望》，中原证券研究所 1.3.合成生物学发展历史沿革 1953年，Miller通过放电合成氨基酸，模拟原始地球的有机物发生过程； 1965年，中国合成了第一个人工合成蛋白质，结晶牛胰岛素； 1968年，Khorana等合成了核苷酸及基因密码子； 1973年，Khorana又合成了具有126个核苷酸对的大肠杆菌酪氨酸tRNA基因，但并没有转录功能；同年11月，StanleyCohen和HerbertBoyle等精准地把基因或者DNA片段插入其他细胞中，从而建立了重组DNA技术； 1977年，美国加州大学的Boyer等用化学方法合成了人生长激素抑制因子的基因； 1978年Genentech公司生产出首个用于人类胰岛素的重组DNA； 1979年，Khorana等合成了酪氨酸阻