美国独占全球4成市场拜登放不下的合成生物学

  新冠爆发之初，经济衰退阴影笼罩着全球长期资金市场，合成生物学赛道确实是风雨飘摇中少有的几间“广厦”之一，成为众多投资机构财富的流向与安放之所。而当2021年全球募资开始显著回暖，合成生物学则显得更为抢眼。

  2020年、2021年连续被认为是合成生物学的“最好一年”。疫情肆虐下的2020年，合成生物学企业获得了高达78亿美元的融资，是前一年的2.5倍。2021年，合成生物学领域的融资额达到了夸张的180亿美元，让最激进的预测也显得有些保守——几乎追平了之前12年的融资总额。

  合成生物学的繁荣属于世界，但难以否认，这一繁荣主要源于美国。Golden数据库显示，全球600余家合成生物学企业中有415家来自美国。美国的Resilience公司在2020年获得了8亿美元，这是当年合成生物学领域的最高单笔融资，多过了中国2020年与2021年两年间所有相关融资的总和。

  根据Reportlinker统计，2021年合成生物学全球市场规模首次超过了100亿美元，并预计2022年合成生物学市场规模将超过130亿美元，2026年可达336亿美元，年复合增长率在27%以上。

  2021年，美国以近42%的份额成为了全球合成生物学最大的区域市场，这离不开美国早期相对宽松的监管政策。显然，美国未来也不打算让出“最大”的宝座，《国家生物技术和生物制造计划》和更早一些的《2021 美国创新与竞争法案》中传出的态度就是如此。

  麦肯锡曾在两年前发布评论，未来10-20年，4万亿美元的经济价值将由合成生物主导，原则上市场60%的产品能采用生物的办法来进行生产。放眼全球，美国的Amyris、Zymergen和Ginkgo Bioworks已经俨然成为这一领域内知名度最高的三家公司。

  Amyris早在2010年就已经上市，Zymergen和Ginkgo Bioworks也在去年相继登陆证券交易市场，把合成生物学的热度向非机构投资者进一步传导。

  尽管结合近两年的市场表现来看，Zymergen在半年之内从高调IPO到市值缩水95%令人大跌眼境，Ginkgo Bioworks也经历了股价跳水熔断。但从基本面出发，老牌劲旅Amyris和新王Ginkgo Bioworks的强势表现依旧足以维持美国合成生物学热度不减。

  在美国，合成生物学已经有了数十年的发展史。技术起步早、相对激进的监管政策，是美国占尽先发优势的重要因素。

  严格意义上，合成生物学是诞生于21世纪的技术，以2000年Gardner在大肠杆菌中构建第一个基因开关 、Elowitz构建第一个合成的生物振荡器为标志，但技术雏形早就存在，以至于上世纪80年代，美国就在基因工程用于微生物和植物的商业化开发方面有过一场影响深远的政策大辩论。

  反对者担心利用基因工程培育的生物在安全性上不够可靠，指出当时的监管水平无法确保这种商业化应用不会损害人类健康或破坏环境。支持者则表示指责这种商业化行为会带来安全问题同样缺少证据，并强调不升级监管的种种好处

  最终，这场辩论以1986年白宫科学和技术政策办公室(OSTP)发表《美国生物技术监管协调框架》而宣告支持商业化一方的胜利。协调框架指出，现有的联邦法律似乎足以监管这些生物技术产品。具体而言，官方意见认为，基因工程培育生物的风险与传统培育生物的风险相似，不应受到更加严格的监管。

  这显然是一个相对激进的决定，在“框架”的指导下，一些低风险的基因工程生物还可以免于监管。但背负更高的风险也给美国带来了相匹配的丰厚回报。无论是当年的基因工程培育生物，还是不久后横空出世的合成生物学，美国都在商业化进程上都把自己的欧洲“好兄弟”甩在了身后。

  与美国相比，欧洲的监督管理的机构在相同的问题上采用了“预防性原则”，这一原则可以被简单解释为要对所有可能引发人类健康或环境危害的活动采取预防措施，即使某些因果关系尚未在科学上完全确立。结果是“转基因衍生品”很少能被欧洲的监督管理的机构认可，取得商业化的通行证。

  “维持先发优势”一直是美国采取相对激进监管政策背后重要的决定依据。而为了守住在合成生物学方面的竞争优势，美国在国家层面上的鼓励与投入从未间断。

  根据威尔逊中心的一项研究分析，在2008年至2014年间，美国政府在合成生物学研究上的投资总额超过8亿美元，资金的来源包括美国能源部、国防部、农业部，以及美国国家科学基金会(NSF)和美国国家研究院卫生署(NIH)，Ginkgo Bioworks正是在2008年踩在这一波政策的风口上成立。

  以技术发展轨迹来看，2008年也是合成生物学从技术研发向应用转化过渡的关键节点。这一年，英国埃克塞特大学的研究已经实现利用大肠杆菌中氨基酸的代谢来生产生物燃料。而到2014年前后，合成生物学又迈向了新的阶段。“御三家”中最年轻的Zymergen在前一年刚刚诞生，成立十年之久的老大哥Amyris也几乎同一时间开始利用酵母菌株对青蒿素进行商业化生产。

  技术的突破与对其未来价值的预期让中国、印度、日本、英国、和欧洲大陆上的各国都开始从国家战略的高度开始向合成生物学投去关注和真金白银，也加重了美国身为头名的焦虑。各国政府都意识到，合成生物学及其有关技术可能帮助本国减少对石油的依赖、应对关键的环境挑战、改变制造工艺、提升农业生产，同时增加新的产业和更多就业机会。

  2012年，奥巴马政府发布了《美国国家生物经济蓝图》，承载着合成生物学的生物经济被正式当做国家战略提出。此后无论是特朗普关于美国生物经济的白宫峰会，还是此番拜登签署的《国家生物技术和生物制造计划》，合成生物学的发展排进了每一任美国总统的任务表。

  政策往往是股市的风向标，合成生物学前两年在一级市场的热度攀升之快肉眼可见，证券交易市场的投资者早已经跃跃欲试，目光齐刷刷地投向了那些被寄予厚望的明星企业身上。

  做产品理论上可以直接面向C端，有着更高的市场天花板。但实验室和产业应用间实际有着非常大鸿沟，工业化放大的过程中存在着太多风险。

  Ginkgo Bioworks坚定地把平台做到底，Amyris已经在美妆领域通过树立品牌做产品获得了巨大成功。而Zymergen则现身说法为后来者提供了一个典型的反面案例，说明“产品型”企业一旦选品失败会陷入巨大被动。

  Zymergen的迅速陨落令多数投资者始料未及。其合成生物制造业务整合了机器学习与自动化技术，利用自有的分子生物学、数据科学、自动化和基因组学技术构建平台，可以从自然目录中搜索定位所需分子，并设计能够产生这种分子的候选微生物，最终对微生物进行基因改造，实现目标分子的规模化生物制造。

  这家原本明星光环加身的合成生物学公司在去年4月IPO募资5亿美元，上市前融资总额超过10亿美元。但仅仅上市4个月后的8月，Zymergen就被曝临近商业化的核心生物膜产品失败，最后导致当前包括CEO在内，半数以上的员工被迫离开了办公大楼，股价暴跌90%以上。

  今年年初，希望挽回颓势的Zymergen宣布了一项新的药物发现业务，声称利用其专有的合成生物学平台和世界最大的宏基因组学数据库，不难发现高价值肿瘤靶标药物分子。从结果上说，这一消息没能提振投资者的信心，却可能引发了Ginkgo Bioworks的兴趣。

  宣布转向药物发现7个月后，Zymergen又宣布了将被Ginkgo Bioworks以3亿美元收购的消息。Ginkgo Bioworks看中了Zymergen用于探索已知和未知基因设计空间的机器学习和数据科学工具，表示计划将这些技术集成到自身用于设计活细胞的代工厂中。

  普遍观点认为这一笔交易对Ginkgo Bioworks来说很赚，原因是既减少了实验室服务领域竞争，又扩展了自身的能力边界。更重要的是，比起Zymergen的巅峰估值，这一成本显得相当低廉。

  但至少从目前的股市表现来看，收购Zymergen的好处还没有正真获得显现。宣布收购消息至今，Ginkgo Bioworks的市值不升反降，甚至在9月13日，Ginkgo Bioworks还因触发过熔断机制造成了股票停牌。

  Ginkgo Bioworks是平台型合成生物学企业的典范，其目标是打造一个平台，让人类最终能够以类似计算机编程的方式去改造生物。他们相信“生物学就是代码”，这也是他们商业化模式的核心。

  具体而言，Ginkgo Bioworks为跨生物体的细胞编程打造了一个平台，并将使用该平台服务于希望对细胞进行编程的各种客户，无论其应用于食品、医药，还是农业。Ginkgo Bioworks通过卖服务的方式与下游客户绑定，走合作研发路线。

  Ginkgo Bioworks认为平台才是合成生物学真正创造价值的环节，而不是更下游。成立至今，他们花费了近十亿美元建立具有先进诊断工具的高度自动化实验室，这些工具可用于设计、构建和测试添加到微生物或其他细胞中的基因，其宣称每天能够生产50000个不同的转基因细胞。

  这种近乎于执念的商业模式也引发了一些投资者的质疑，因为隔壁的“老前辈”Amyris从产业链视角选品，自2014年起转型高的附加价值、小批量的香精业务，如今的日子已经过得红红火火。

  目前，Amyris的业务支柱是美妆、香氛和健康三大领域，凭借“2C”的业务模式取得了巨大的商业成功。Amyris在过去一年营收超3.4亿美元，几近翻倍。“我们消费品牌受到了消费者的极大欢迎，使我们的核心收入创造了新的纪录。”Amyris的总裁说。而且几乎能肯定，Amyris的销售纪录在今年将被再次刷新。8月，Amyris公布其今年Q2公司营收同比增长54%；其中消费业务营收同比增长108%。

  Amyris的成功商业模式在前，投资的人对坚持做平台“2B”的Ginko Bioworks总有些难以放心。事实上单从数据分析来看，Ginko Bioworks在2022年Q2营收1.45亿美元，同比增长了231%，但这一数据中有着太多不确定因素。

  2020年起，Ginkgo Bioworks开始向美国公共卫生局提供Covid-19相关的检验测试产品和服务，今年Q2生物安全收入（1.01亿美元）在营收中占比接近70%，远超于原本的主营业务。如果拉长到半年为单位，这部分业务同比增长了467%。

  值得一提的是，无论是Amyris、Ginkgo Bioworks还是Zymergen，老中青三代合成生物学企业要么来自加利福尼亚州，要么来自马萨诸塞州，而这并非巧合。

  Amyris、Zymergen所在的加利福尼亚州和Ginkgo Bioworks所在马萨诸塞州是美国合成生物学的“隆兴宝地”。过去的十年中，两个州获得了美国合成生物学领域最大份额的投资。120亿美元投资总额中，加利福尼亚和马萨诸塞州分别拿走了53亿美元和44亿美元。位列第三的北卡罗来纳州则不足前两名的十分之一，而且有多达34个州基本上没有合成生物学的投资。

  过去，美国加利福尼亚州一直以“硅谷”代表的“IT”而闻名遐迩，但如今，合成生物学的“BT”正试图拿下接力棒，成为加利福尼亚州新的增长引擎。

  加利福尼亚州与合成生物学有着说不清的缘分，在这里成立的第一家现代生物技术企业是大名鼎鼎的基因泰克，这家Biotech率先以标准的合成生物学方法合成了人胰岛素。具体而言，利用DNA合成制造人的胰岛素基因，然后将其剪切拼接到细菌体内进行发酵和酿造，最终将糖成功转化。

  除了地方政策的扶持之外，加利福尼亚州和马萨诸塞州的绝对领先被认为是依靠背后精英大学的支持。加利福尼亚州不仅拥有像斯坦福这样的精英私立大学，而且还拥有最经济上充满了许多活力的公立大学系统。马萨诸塞州则享有哈佛大学，以及麻省理工大学。“合成生物学之父”文特尔的研究所就坐落在那里，2010年人工合成了世界第一个人造生命（细胞）“辛西娅”。

  但无论手中的牌如何，玩家们都很难拒绝合成生物学所蕴含的巨大潜力，在国家之间的竞争之外，美国内部也诞生了名为“生物带”的新倡议，希望为其他州也发展起生物经济，在全美国范围内来投资来迎接马上就要来临的生物热潮。那里也许没有顶尖的研究团队，但也许会拥有扩大新合成生物学产品制造规模所需的土地、原材料和劳动力。返回搜狐，查看更加多