医药生物行业专题：生物制造大有可为，助力新一波产业革命浪潮_29页_2mb

生物制造行业总结

核心内容

生物制造是一种基于工业生物技术的生产方式，通过酶、微生物细胞与化学工程技术结合，生产生物基材料、化学品和生物能源等产品。合成生物学作为核心平台技术，推动了生物制造的快速发展。全球合成生物学市场预计在2028年将达到498亿美元，年均复合增长率（CAGR）约为24%。

主要观点

• 技术突破：基因测序、基因编辑、基因合成等底层技术的快速发展及成本降低，为合成生物学的产业化提供了坚实的技术基础。
• 政策支持：各国政府包括中国在内，纷纷出台政策支持合成生物学的发展，推动其在医药、化工、材料、食品和农业等领域的应用。
• 环保与低碳：合成生物学能够显著降低碳排放，符合双碳减排趋势，具有深远的战略意义。
• 产业应用：合成生物学已在多个领域实现产业化应用，如医药（抗生素、疫苗、细胞治疗）、化工（生物基材料、化学品）、食品（人造肉、无动物奶）等。
• 成本优势：通过生物制造技术，可大幅降低生产成本，提高生产效率，推动行业向绿色化、高效化发展。

关键信息

技术发展

• 基因测序：成本从2001年的5000美元/兆数据降至2020年的0.007美元/兆数据，推动生物制造的精准化发展。
• 基因编辑：CRISPR-Cas9技术成本仅为ZFNs的1/200，且具备高通量、高精度的优势，是当前最主流的基因编辑技术。
• 基因合成：随着技术进步，基因合成效率显著提高，成本大幅下降，为生物制造提供了更广泛的原料来源。
• 酶工程与代谢工程：这些技术的进步使得合成生物学能够更高效地改造菌株和优化代谢路径，从而提升生产效率与产品质量。

产业链分析

• 上游：关注基因测序、DNA合成、基因编辑等底层技术的突破，为生物制造提供技术保障。
• 中游：聚焦于生物系统的设计与改造，强调技术平台的通用性和可扩展性。
• 下游：注重产业化与规模化，强调生产成本、良品率、批次稳定性等实际应用指标。

碳减排与可持续发展

• 合成生物学通过生物基材料替代传统化石基材料，预计到2030年可减少10亿至25亿吨二氧化碳排放。
• 在多个生物基材料生产中，合成生物学可实现60%以上的碳减排，部分领域甚至高达90%。

生物制造优势

• 成本控制：生物制造相较于传统方法具有显著的成本优势，如L-丙氨酸发酵法相比酶法可降低52%的生产成本。
• 生产效率：通过优化菌株和代谢途径，合成生物学显著提升生产效率，如L-丙氨酸产量提升至127.2 g/L，转化率提高至0.83 g/g。
• 绿色转型：合成生物学推动了生物制造的绿色化发展，如华恒生物的厌氧发酵技术大幅降低能耗与成本。

投资建议

建议关注以下公司：

• 川宁生物
• 金斯瑞生物科技
• 凯莱英
• 华熙生物

风险提示

• 技术发展风险
• 产业化进程不及预期风险
• 环保合规风险
• 生物安全风险
• 监管风险
• 市场推广风险

产业前景

合成生物学正在重塑传统生产模式，为高附加值化合物的制造带来颠覆性变革。其技术优势体现在更高效、更环保的生物合成方案，同时在医药、食品、化工、材料、农业等多个领域展现出巨大潜力。随着技术的不断突破与政策的持续支持，合成生物学将成为推动新一轮产业革命的重要力量。

图表目录

• 图表1：合成生物学构建形式
• 图表2：合成生物学流程图
• 图表3：合成生物学产业链
• 图表4：全球合成生物学市场规模（亿美元）
• 图表5：合成生物学主要应用前景
• 图表6：全球合成生物学细分市场规模（亿美元）
• 图表7：合成生物学在不同领域的产业化应用
• 图表8：全球部分国家经济战略中的合成生物学规划
• 图表9：中国在合成生物制造领域的战略部署和政策规划
• 图表10：三代基因测序对比
• 图表11：2001-2020年基因测序成本（美元）
• 图表12：2024-2034E全球基因测序市场规模（亿美元）
• 图表13：三代基因编辑技术对比
• 图表14：基因测序和合成技术单位成本（美元）
• 图表15：DNA读取和合成生产力（以每人每天核苷酸数量估算）
• 图表16：三种主要适应性免疫类型的CRISPR免疫阶段
• 图表17：细胞工厂代谢网络数字化设计
• 图表18：丙氨酸生产工艺的对比
• 图表19：发酵法L-丙氨酸和酶法L-丙氨酸单位成本对比（元）
• 图表20：L-丙氨酸增强前体供给、优化启动子工程、提高外运能力三步骤构建与评估
• 图表21：川宁生物研发的一种头孢菌素C的发酵方法的发酵结果对比
• 图表22：华恒生物从种植到合成生产再到消费后回收的循环经济链条
• 图表23：川宁生物研发的一种头孢菌素C的发酵方法的发酵结果对比
• 图表24：2018至1H23中国生物发酵设备行业市场规模（亿元）
• 图表25：2023年全球小麦产量（吨）
• 图表26：2023年全球大米产量（吨）
• 图表27：部分医药领域布局合成生物学的企业
• 图表28：公司主要产品
• 图表29：公司2018至3Q24营业收入及增速
• 图表30：公司2018至3Q24归母净利润及增速
• 图表31：2013-2024全球抗生素制剂预计市场规模
• 图表32：2016-2025年中国抗生素市场规模趋势图
• 图表33：公司产能分布
• 图表34：抗生素中间体/原料药主要厂商所在地2024年平均昼夜温差（℃）
• 图表35：公司“绿色循环产业园项目”年产量（吨）
• 图表36：川宁生物部分产品市占率情况