合成生物学,实现原料“自由”?



近几年,合成生物学异常火热。据美国合成生物学媒体 SynBioBeta 统计,2021 年,全球合成生物学投融资金额达到 180 亿美元,相当于过去 12 年的总和。此外国内首个合成生物学基金也在 6 月 3 日正式成立,该基金由华熙生物与赋远投资联合成立。

其实早在 2011 年,我国科技部便开始对合成生物学进行支持,启动了 973 计划重大项目 " 人工合成细胞工厂 ",但是由于缺乏 " 造风者 ",合成生物学在早些年一直不温不火。

" 年轻 " 的合成生物学

相比较于其他学科,合成生物学还很年轻。1980 年," 合成生物学 " 的名词出现在文献中,Barbara Hobom 用它来描述使用重组 DNA 技术进行基因工程改造的细菌,当时,合成生物学很大程度上等同于 " 生物工程 "。2000 年,Eric Kool 等人在旧金山举行的美国化学学会年会上再次引入 " 合成生物学 " 一词,在这里,该术语已被用来指代 " 重新设计生命 "。

合成生物学可以对现有的生命形式进行重建,同时也可以创造新的生命形式,并且往往会颠覆一般的认知,比如利用二氧化碳和氢气来生产蛋白、通过酵母发酵生产人参皂苷等。麦肯锡报告显示,未来 60% 的产品都可以通过合成生物生产制造。

合成生物学通过构建高效的细胞工厂来实现生命制造,其核心是生物设计,应用模块化、标准化和特征化 / 抽象的工程原理来提高编程和构建生物系统的实际能力,以产生具有可预测属性和功能的特定人类设计输出。其中底盘细胞的选择和优化是核心的核心,底盘细胞是指为了某些功能需要其基因组或基因通路被改造后的细胞。通过在底盘细胞中置入功能化生物系统模块,使人工细胞能够具备人类所需要的特殊功能。

合成生物学,实现原料“自由”?

合成生物学中常用的技术 / 图源:参考文献 2

资本疯狂,融资不断

合成生物学的融资在这几年呈现疯狂状态,据美国合成生物学媒体 SynBioBeta 统计,2020 年,全球合成生物学领域企业获得投融资 78 亿美元,是 2019 年的 2.5 倍,2021 年,全球合成生物学投融资金额达到 180 亿美元,相当于过去 12 年的总和。

据不完全统计,2022 年有超百家合成生物企业完成了新的融资。其中涉及食品领域的超 30 家,主要聚焦在植物肉、细胞培养肉、替代蛋白和功能性原料领域。

合成生物学,实现原料“自由”?

2022 年获得融资的食品企业 / 根据华安证券研究所、DeepTech 等资料进行整理

今年,全球合成生物学的投资逐渐回归理性。中国科学院上海营养与健康研究所研究员熊燕介绍,"2023 年全球合成生物学方面投融资呈下降趋势,体现了投资走向理性、精准之路。2023 年第一季度,全球合成生物学领域的初创公司筹集了约 28 亿美元,是过去三年来同期最少的一个季度 "。

食品,合成生物学的高速增长领域

据 CB Insight 数据,2019 年全球合成生物学的市场规模为 53 亿美元,预计 2024 年将达到 189 亿美元,2019 年至 2024 年期间年复合增长率(CAGR)高达 28.8%,其中食品和饮料行业将迎来 64.6% 的高速增长,遥遥领先于医疗健康(18.9%)、科研(21.7%)、工业化学品(27.5%)和消费品方向(43.9%),预计 2024 年将达到 25.7 亿美元。此外据波士顿咨询(BCG)预测,预计 2026 年,食品饮料行业全球合成生物市场规模将超 57 亿美元。

合成生物学的发展正在改变食品行业。食品行业与合成生物学的有效结合,不仅是解决现有食品安全和营养问题的重要技术,也是克服传统食品技术相关的不可持续性问题的重要方法。合成生物学主要通过三种方式引导当前和未来的食品革命:首先,合成生物学可以改善传统食品的生产和制造;其次,合成生物学可以改善食物营养或增加新功能;第三,合成生物学可以通过使用工程微生物群落来改变传统的发酵食品生产方式。

合成生物学在食品饮料领域的应用主要聚焦在四个类别:替代蛋白、食品添加剂、新食品原料和功能性食品原料。

合成生物学,实现原料“自由”?

图源:DeepTech

麦肯锡和 Deeptech 预测了合成生物学在食品各应用领域的爆发加速点,目前加速点集中在食品添加剂生产、基因工程作物和食品溯源追踪;预测 2023 年 -2030 年会向替代蛋白、基于微藻的产品和微生物组应用转变;2030 年 -2040 年之间,主要集中在功能性营养组分、细胞培养肉、食品品质控制和减少碳排放;2040 年之后,将重点集中在增强光合作用作物。

食品领域代表企业及产品

在食品领域,有很多企业涉及合成生物,通过合成生物生产相对稀缺的原料,以期通过合生生物提高产率,实现原料端的降本增效。




上一篇:世界七大洲是根据什么来划分?四大洋名字来历
下一篇:注意!上海检出4批次不合格食品,有饼干、鳊鱼