隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，原料藥生產(chǎn)行業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題逐漸凸顯。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，國(guó)家層面出臺(tái)了一系列政策意見(jiàn)，旨在引導(dǎo)原料藥行業(yè)向綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，構(gòu)建具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新發(fā)展格局。在這一轉(zhuǎn)型過(guò)程中，合成生物學(xué)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要技術(shù)力量。

本文基于藥融咨詢(xún)《原料藥產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》部分內(nèi)容，將深入分析原料藥產(chǎn)業(yè)在綠色轉(zhuǎn)型過(guò)程中的政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新以及主流前沿技術(shù)的布局情況，以及合成生物學(xué)的興起發(fā)展是如何成為推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵力量。

一、綠色轉(zhuǎn)型：政策引導(dǎo)下的必然路徑

化學(xué)原料藥屬于重污染行業(yè)，原料藥及中間體生產(chǎn)過(guò)程包含大量化學(xué)物質(zhì)， "三廢"排放量較大。為有效緩解原料藥生產(chǎn)企業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題，行政主管部門(mén)不斷出臺(tái)政策意見(jiàn)采取一系列措施引導(dǎo)原料藥行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，構(gòu)建具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的原料藥產(chǎn)業(yè)新發(fā)展格局。

傳統(tǒng)原料藥制造已經(jīng)不能滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)需求，高質(zhì)量發(fā)展階段原料藥競(jìng)爭(zhēng)已逐漸從成本競(jìng)爭(zhēng)向"綠色"競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)新態(tài)勢(shì)，指導(dǎo)原料藥產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、推進(jìn)化學(xué)原料藥生產(chǎn)工藝技術(shù)改造，是原料藥產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必由之路，生物酶催化合成和連續(xù)流動(dòng)技術(shù)應(yīng)用是工藝技術(shù)創(chuàng)新的重要發(fā)展方向。

· 關(guān)于印發(fā)《推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》的通知

加快技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位，健全產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新體系，集聚創(chuàng)新技術(shù)人才，激發(fā)創(chuàng)新主體活力，增強(qiáng)原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力。聚焦產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展需求，加快推進(jìn)綠色技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，推廣高效提取純化、綠色酶法合成、微通道反應(yīng)等綠色工藝，突破一批關(guān)鍵核心綠色技術(shù)，培育一批高質(zhì)量創(chuàng)新型企業(yè)，打造一批創(chuàng)新平臺(tái)、戰(zhàn)略聯(lián)盟、示范基地。

· 關(guān)于推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知

順應(yīng)原料藥技術(shù)革新趨勢(shì)，加快合成生物技術(shù)、連續(xù)流微反應(yīng)、連續(xù)結(jié)晶和晶型控制等先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，利用現(xiàn)代技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程。推動(dòng)骨干企業(yè)開(kāi)展數(shù)字化、智能化改造升級(jí)，提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制水平。圍繞原料藥生產(chǎn)關(guān)鍵共性技術(shù)，支持發(fā)展一批外部性較強(qiáng)的公共服務(wù)平臺(tái)。

二、原料藥主流前沿技術(shù)及重點(diǎn)企業(yè)布局

原料藥主流前沿技術(shù)涵蓋了多個(gè)方面，包括合成生物學(xué)、連續(xù)流微反應(yīng)技術(shù)、晶型控制、連續(xù)結(jié)晶、酶催化、共晶、不對(duì)稱(chēng)有機(jī)催化等。這些技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，將推動(dòng)原料藥產(chǎn)業(yè)向更高質(zhì)量、更綠色、更可持續(xù)的方向發(fā)展。

原料藥主流前沿技術(shù)概覽

原料藥重點(diǎn)企業(yè)在核心技術(shù)布局上展現(xiàn)出顯著的實(shí)力和創(chuàng)新力。新和成、浙江醫(yī)藥、普洛藥業(yè)、華海藥業(yè)及凱萊英等作為原料藥行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，各自在核心技術(shù)布局上展現(xiàn)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：新和成專(zhuān)注于合成生物學(xué)和微生物發(fā)酵技術(shù)，推動(dòng)維生素及氨基酸類(lèi)產(chǎn)品的高效生產(chǎn)；浙江醫(yī)藥則依托其在生物發(fā)酵和化學(xué)合成領(lǐng)域的深厚積累，強(qiáng)化高端抗生素及維生素類(lèi)藥物的研發(fā)與制造；普洛藥業(yè)通過(guò)持續(xù)優(yōu)化不對(duì)稱(chēng)合成和連續(xù)流技術(shù)，增強(qiáng)了特色原料藥的創(chuàng)新與生產(chǎn)能力；華海藥業(yè)則在高難度制劑技術(shù)及原料藥綠色生產(chǎn)工藝上構(gòu)建核心競(jìng)爭(zhēng)力，特別是在API與制劑一體化方面表現(xiàn)突出；凱萊英作為CDMO領(lǐng)域的佼佼者，重點(diǎn)布局連續(xù)性反應(yīng)和生物催化技術(shù)，為全球客戶(hù)提供高效、環(huán)保的定制化原料藥生產(chǎn)解決方案......

原料藥重點(diǎn)企業(yè)相關(guān)核心技術(shù)布局情況

三、合成生物學(xué)：開(kāi)辟原料藥創(chuàng)新紀(jì)元

1. 天然產(chǎn)物生產(chǎn)是合成生物學(xué)最有效且普遍應(yīng)用之一

合成生物學(xué) ( Synthetic biology) 是一門(mén)通過(guò)合成學(xué)設(shè)計(jì)、改造，使其擁有滿(mǎn)足人類(lèi)需求的生物功能，甚至創(chuàng)造新的生物系統(tǒng)的學(xué)科。它把"自下而上"的"建造"理念與系統(tǒng)生物學(xué)"自上而下"的"分析"理念相結(jié)合，利用自然界中已有物質(zhì)的多樣性，構(gòu)建具有可預(yù)測(cè)和可控制特性的遺傳、代謝或信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的合成成分。作為一門(mén)交叉學(xué)科，合成生物學(xué)不僅包含基因工程、蛋白質(zhì)工程等傳統(tǒng)學(xué)科，同時(shí)結(jié)合了系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等其它學(xué)科的研究思路。

隨著合成生物學(xué)的迅速發(fā)展，其擁有的巨大潛力已經(jīng)引起了全球的爭(zhēng)相關(guān)注。目前，從全球研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，其產(chǎn)品已經(jīng)涉及天然產(chǎn)物合成、生物醫(yī)藥、生物能源、工業(yè)等諸多領(lǐng)域。

其中，微生物系統(tǒng)工程用于提高天然產(chǎn)物的生產(chǎn)是合成生物學(xué)方法最有效和最普遍的應(yīng)用之一，代表產(chǎn)物包括番茄紅素、蝦青素等。工業(yè)方面，以綠色環(huán)保的途徑生產(chǎn)化學(xué)品已經(jīng)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)；利用合成生物學(xué)方法對(duì)自然界中微生物進(jìn)行改造可以提高其利用可再生生物質(zhì)資源合成不同化學(xué)品的能力。

2. DNA合成、基因編輯、DNA組裝與測(cè)序等底層技術(shù)相繼突破，推動(dòng)合成生物學(xué)邁向新臺(tái)階

2012年，CRISPR技術(shù)橫空出世，與ZFNs和TALENs技術(shù)相比,CRISPR/Cas9的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單得多,而且成本很低,對(duì)于相同的靶點(diǎn),CRISPR/Cas9有相當(dāng)甚至更好的靶向效率。

2021年，每Mb堿基合成的平均費(fèi)用已由2001年的超過(guò)5000美元下降至0.006美元，未來(lái)隨著第四代酶促合成技術(shù)的發(fā)展和成熟，DNA合成有望進(jìn)一步降低成本，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)?；a(chǎn)。

DNA測(cè)序技術(shù)在過(guò)去幾十年間得到了快速的發(fā)展，從最初的Sanger測(cè)序發(fā)展到四代納米孔測(cè)序，基因測(cè)序成本也由2001年每基因組的接近1億美元下降至2021年的0.006美元。隨著技術(shù)的迭代，讀長(zhǎng)長(zhǎng)度、測(cè)序速度等都有了質(zhì)的飛躍。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，生產(chǎn)效率高，綠色環(huán)保，具有成本優(yōu)勢(shì)以及變革潛力

（1）減少碳排放，助力碳中和

與使用石油基原材料的化學(xué)合成相比，合成生物學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大氣中部分碳元素的閉環(huán)循環(huán)，減少了大氣循環(huán)外部的碳元素釋放，有利于"碳中和"目標(biāo)在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)現(xiàn)。

（2）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有變革潛力

合成生物學(xué)通過(guò)定向基因編輯改造生物體，作為高效細(xì)胞微工廠進(jìn)行定向化、高效化、大規(guī)?；镔|(zhì)加工與轉(zhuǎn)化，全面賦能傳統(tǒng)行業(yè)，對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行補(bǔ)充和顛覆，在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食品、能源、化工、材料等領(lǐng)域具有變革性的潛力。

（3）大規(guī)模生物發(fā)酵+設(shè)備投資低，具有成本優(yōu)勢(shì)潛力

生物合成設(shè)備相較化工投資額低，可柔性生產(chǎn)，輕資產(chǎn)優(yōu)勢(shì)顯著； 微生物體內(nèi)代謝過(guò)程中的酶作為高效催化劑能大幅降低反應(yīng)能耗，高選擇性可提高目標(biāo)產(chǎn)物收益率，最大化利用原料進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。

（4）簡(jiǎn)化工藝步驟、生產(chǎn)效率提高

傳統(tǒng)的化學(xué)合成在制造復(fù)雜分子方面往往需要通過(guò)大量的中間體步驟才能生產(chǎn)出最后的目標(biāo)分子。合成生物學(xué)技術(shù)可通過(guò)構(gòu)建高性能酶或者設(shè)計(jì)底盤(pán)細(xì)胞內(nèi)的代謝通路直接獲得目標(biāo)產(chǎn)物，簡(jiǎn)化了工藝步驟、提高了生產(chǎn)效率。

（5）生物催化反應(yīng)高效，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯

生物制造表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)化學(xué)法的反應(yīng)特性，在部分領(lǐng)域的表現(xiàn)已優(yōu)于化學(xué)法?；瘜W(xué)反應(yīng)通常是通過(guò)分子內(nèi)不同基團(tuán)化學(xué)活性的差異來(lái)區(qū)分反應(yīng)位點(diǎn)；而生物制造通常通過(guò)"鎖-鑰模型"，即酶與底物的特異性結(jié)合，通過(guò)氫鍵、π-π堆積、疏水作用力等分子間相互作用力來(lái)活化底物分子推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，可以在更溫和的條件、更好的選擇性推動(dòng)反應(yīng)進(jìn)行，甚至?xí)憩F(xiàn)出與普通化學(xué)反應(yīng)截然不同的選擇性。

4. 全球市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)，醫(yī)療健康應(yīng)用領(lǐng)先，前景廣闊

BCC Research 2020 年發(fā)布的《合成生物學(xué)：全球市場(chǎng)》報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2019 年由合成生物學(xué)直接驅(qū)動(dòng)的全球市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 53.19 億美元，預(yù)計(jì)到 2024 年可達(dá) 188.85 億美元，2019-2024 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率(Compound Annual Growth Rate，CAGR)可達(dá)28.8%。

從全球范圍內(nèi)不同領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，與醫(yī)療健康相關(guān)的應(yīng)用主導(dǎo)了合成生物學(xué)行業(yè)的商業(yè)化，而在食品、農(nóng)業(yè)、消費(fèi)品以及化工領(lǐng)域，孕育著重要的市場(chǎng)機(jī)遇，相關(guān)細(xì)分市場(chǎng)空間正在以高 CAGR 的水平增長(zhǎng)。

從地理區(qū)域市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，全球合成生物學(xué)市場(chǎng)由北美洲和歐洲主導(dǎo)，分別占 2019年全球總市場(chǎng)份額的 58.5% 和 23.6%；亞太區(qū)是第三大市場(chǎng)，占 2019 年全球總市場(chǎng)份額的15.1%，與北美洲仍存在較為明顯的差距。

5. 投融資事件數(shù)量和金額不斷攀升，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)

2018-2022年中國(guó)合成生物學(xué)（平臺(tái)及應(yīng)用層）一級(jí)市場(chǎng)共完成了556個(gè)投融資事件（不包括IPO、非IPO上市、二次上市、收并購(gòu)、上市公司定增等），已披露融資總額923.17億元。從2018年起融資熱度逐年上升，在2021年融資事件數(shù)量和融資金額達(dá)到最高，2022年上半年融資市場(chǎng)較熱，下半年受資本寒冬影響則遇冷，但在投資放緩的一級(jí)市場(chǎng)里，合成生物學(xué)整體資本熱度有增無(wú)減。

以"合成生物"作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局記錄的有關(guān)"合成生物"的專(zhuān)利數(shù)量共1451 個(gè)(注:僅指專(zhuān)利名含有"合成生物"的專(zhuān)利，并非全部專(zhuān)利)。數(shù)據(jù)顯示，2010年以來(lái)，我國(guó)合成生物學(xué)相關(guān)專(zhuān)利年度申請(qǐng)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，在2021年達(dá)到最高，為153 例。底層技術(shù)持續(xù)突破也將為合成生物學(xué)行業(yè)帶來(lái)更大的發(fā)展動(dòng)力，為更多高經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境友好型產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)提供可能。

投融資事件數(shù)量和金額不斷攀升，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，從側(cè)面反映合成生物學(xué)市場(chǎng)正在日趨成熟。

6. 在底盤(pán)菌株設(shè)計(jì)、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、研發(fā)選品等方面仍存在挑戰(zhàn)

（1）技術(shù)難題

底盤(pán)菌株理性設(shè)計(jì)的技術(shù)門(mén)檻：菌株的發(fā)掘、認(rèn)識(shí)、馴化、編輯設(shè)計(jì)的能力，是合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)需要跨越的重要技術(shù)門(mén)檻。

大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化存在難度：工業(yè)化量產(chǎn)過(guò)程中可能面臨目標(biāo)產(chǎn)物不穩(wěn)定、染菌、裂解純化步驟繁瑣及純化成本高等問(wèn)題。因此要求企業(yè)具備清晰解析底盤(pán)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物合成路徑、優(yōu)化代謝方式等技術(shù)能力。

（2）產(chǎn)品應(yīng)用

選品考驗(yàn)團(tuán)隊(duì)技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)認(rèn)知：合成生物學(xué)應(yīng)用范圍廣泛，選品涉及多個(gè)行業(yè)，而不同行業(yè)面臨的市場(chǎng)規(guī)則、監(jiān)管政策、競(jìng)爭(zhēng)格局也有較大差異。選品失敗一般是因?yàn)閷?duì)已有競(jìng)品替代性和市場(chǎng)前景的誤判，此外，選擇技術(shù)壁壘不高、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)激烈的開(kāi)發(fā)方向也是一大誤區(qū)。

行業(yè)人才緊缺制約發(fā)展：合成生物學(xué)跨學(xué)科的特點(diǎn)對(duì)行業(yè)人才提出了更高的要求。產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展對(duì)綜合型高端人才的大量需求和高校培養(yǎng)人才的供應(yīng)之間竄在供不應(yīng)求的矛盾。

（3）外部環(huán)境

倫理爭(zhēng)議與輿論環(huán)境：倫理爭(zhēng)議主要集中于合成生物學(xué)人工制造自然界中本不存在的生命，違背了自然生命發(fā)展規(guī)模和尊重生命的倫理原則。

公眾認(rèn)知：根據(jù)公開(kāi)資料顯示，公眾對(duì)合成生物學(xué)行業(yè)的認(rèn)知依然偏低，"欠缺了解"的比例達(dá)到66.21%，大部分人因不了解而保持反對(duì)的立場(chǎng)。

政策支持：合成生物學(xué)的支持性政策近年來(lái)得到不斷完善，受重視程度逐漸提高，但合成生物學(xué)發(fā)展依賴(lài)于多領(lǐng)域、多行業(yè)的政策協(xié)同，需要規(guī)劃制定研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用各環(huán)節(jié)的配套支持政策。

結(jié)語(yǔ)：

隨著環(huán)保政策的持續(xù)完善和綠色轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，原料藥產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展階段。未來(lái)，原料藥產(chǎn)業(yè)將更加注重綠色生產(chǎn)，提高資源利用效率，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，隨著國(guó)際市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，原料藥企業(yè)將積極拓展國(guó)際市場(chǎng)，加強(qiáng)國(guó)際合作，提升在全球產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的地位和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

<END>

本文由“健康號(hào)”用戶(hù)上傳、授權(quán)發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場(chǎng)?！敖】堤?hào)”系信息發(fā)布平臺(tái)，僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)，如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關(guān)知識(shí)

?？菩略矗褐G色轉(zhuǎn)型與全球化，引領(lǐng)多元醇領(lǐng)域創(chuàng)新
乳業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型新范式——蒙牛發(fā)布AI驅(qū)動(dòng)雙飛輪與全球首個(gè)營(yíng)養(yǎng)健康領(lǐng)域模型MENGNIU.GPT
“青島環(huán)境醫(yī)院”：強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 堅(jiān)持綠色引領(lǐng)
醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)和醫(yī)療健康事業(yè)“雙輪驅(qū)動(dòng)” 瀘州打造醫(yī)藥健康千億產(chǎn)業(yè)
綠色建筑技術(shù)引領(lǐng)建工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展
建筑裝飾產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型策略
綠色建材期待行業(yè)轉(zhuǎn)型新生機(jī)
智能生物技術(shù)：引領(lǐng)未來(lái)科技的創(chuàng)新與發(fā)展
仕凈科技發(fā)布ESG報(bào)告：以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色發(fā)展，攜手共筑可持續(xù)未來(lái)
科技成果轉(zhuǎn)化驅(qū)動(dòng)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)闊步前行

網(wǎng)址: 原料藥綠色轉(zhuǎn)型：政策引領(lǐng)與技術(shù)創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng) http://www.u1s5d6.cn/newsview439790.html