一、合成生物学作为平台技术，在生物制造中发挥重要作用

生物制造是指以工业生物技术为核心，利用酶、微生物细胞，结合化学工程技术进行目标产品的加工过程，包括生物基材料、化学品和生物能源等。合成生物学作为平台技术，在生物制造中发挥着至关重要的作用。

合成生物学是运用跨学科知识和技术，通过人工合成方法重新设计、改造自然生物系统或创造人造生命，以研究生命规律并实现有用目的的设计驱动型科学。

可针对特定需求和用途，利用自然界中已有物质的多样性，从工程学角度设计构建具有元器件或模块，对已有生物系统的重新或优化设计、生命过程的集成式解析，或者设计合成全新可控运行的新生物系统。

二、合成生物学的规模化及商业化、上下中游梳理

规模化生产是能否成功实现产业化的关键环节。生产环节包括实验室小试、中试、量产。

在选定合成目标和合成途径之后，随着产品的研发，扩大生产，会进一步引出工艺优化问题。过程期间涉及菌种培养、筛选、分离等菌种培育技术，及发酵技术、酶工程技术、分离纯化技术等。

通过不断优化最终达到提升合成效率、实现大规模生产，同时降低成本、降低资源消耗、降低环境污染等目的，提高目标产物的转化效率，下游产品的应用开发，合成生物学已在化工、医药、能源等多个领域展现出较大潜力。

从产业链各环节来看：

上游关注底层技术突破以及降本增效。上游为底层技术及开发，基因测序技术、DNA合成技术、基因编辑技术、自动化高通量药物筛选、AI赋能等新兴生命技术的发展为生物制造提供了坚实的底层技术保障。

中游更强调技术平台的通用性。中游主要是对生物系统及生物体进行设计、改造的技术平台。生物系统的高度复杂性导人工设计的基因线路难以一步到位，需经历长期且反复的调试。

为了突破这一瓶颈，构建工程化研究平台至关重要。自动化设施是工程化平台的核心，旨在缩短生物设计、制造和测试的周期，降低成本，并推动生物元器件和生物制造平台的模块化与标准化设计。

下游则为应用的具体落地，核心在于产业化、规模化，更强调应用领域的聚焦、大规模生产成本、批次间稳定性、良品率等。

图表1：合成生物学产业链上下中游各环节梳理

三、下游市场多元，2028年全球合成生物学市场规模有望接近500亿美元

全球合成生物学市场仍有望保持较快的增速，2028年有望接近500亿美元。

根据CBInsights，全球合成生物学市场规模从2018年的约53亿美元快速增长至2023年的171亿美元，期间CAGR为27%。预计在2028年全球合成生物学市场规模将达到498亿美元，期间CAGR约24%。

图表2：2018-2028年全球合成生物学市场规模及预测（亿美元，%）

合成生物学下游市场多元，在医疗健康、食品与农业、化学工业、消费品等众多领域均得以广泛应用。医疗健康、专业科研以及化学工业是全球合成生物学最大的三个细分方向。

图表3：合成生物学主要应用前景

生物医药是合成生物学影响较大的领域，包括可应用于细胞和基因治疗、部分原料药和中间体生产、医疗耗材、体外检测等诸多方向，未来也有望进一步助力更多疾病的预防、诊断和治疗。

图表4：合成生物学目前在不同领域的部分产业化应用（1）

图表5：合成生物学目前在不同领域的部分产业化应用（2）

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