报告行业投资评级 - 行业评级为增持 [1] 报告的核心观点 - 华安证券化工团队的《合成生物学周报》面向一、二级市场，汇总国内外合成生物学相关企业信息 [3] - 生命科学基础前沿研究活跃，生物技术革命融入经济社会发展，国家发改委印发规划，生物经济万亿赛道呼之欲出 [3] 合成生物学市场动态 二级市场表现 - 本周（2025/05/05 - 2025/05/09）合成生物学领域个股整体下跌8.90%，排名第32 [15] - 涨幅前五公司为星湖科技（+17%）、锦波生物（+10%）、巨子生物（+8%）、亚香股份（+6%）、富祥药业（+6%），3家来自化工，2家来自化工、生物医药 [18] - 跌幅前五公司为凯赛生物（7%）、华恒生物（6%）、中粮科技（5%）、东方盛虹（5%）、圣泉集团（3%），均来自化工 [19] 公司业务进展 - 国内：泸天化与山西煤化所开展生物质基中试项目；生物岛实验室与万华化学创新联合体签约；中能亿达与托普索签约40万吨生物航煤项目 [22][23] - 国外：Ansa Biotechnologie推出最长50 kb的DNA合成早期试用计划；巴斯夫首批生物归属型TPU发货并启动回收项目 [24] 行业融资跟踪 - 合成生物学公司融资加速，2025年近百家企业完成新融资 [27] - 苏州予路乾行生物完成数千万元A轮融资；DNA存储公司Atlas Data Storage完成1.5亿美元种子轮融资 [27][29] 公司研发方向 - 国内：上交、中科院合作团队研发新型工程菌；糖恒鲁生物HMO管线新品获FDA认证 [33] - 国外：Braskem和Fitesa合作布局无纺布领域HDPE应用；芝加哥大学与西湖大学开发可食用生菜叶绿体mRNA疫苗 [34] 行业科研动态 - 蛋白领域研究揭示本征无序蛋白对手性敏感性的连续性 [36] - 病原领域研究分析害虫体内细菌共生体对病原体抵抗力的影响 [36] - 神经类器官领域探讨新兴生物工程方法及相关伦理问题 [38] 周度公司研究 - NewLimit基于CRISPR - Cas系统与智能药物平台延缓衰老，核心技术为CRISPRCas9表观编辑系统与生成式人工智能药物设计平台 [39] - 公司技术体系在体外和灵长类动物实验有成效，目前丰富产品管线，NL001已完成灵长类动物GLP毒理学评估 [40][41] - 公司5月6日完成1.3亿美元B轮融资，估值达8.1亿美元，资金用于加速NL002靶点验证等工作 [42] - 公司与加州大学旧金山分校、GenScript、Thermo Fisher Scientific有合作 [43] 重点事件分析 - 戴俊彪/唐鸿志团队基于需钠弧菌建立工程化污染物降解底盘体系，构建工程菌株VCOD15 [47] - 研究从底盘菌株筛选、基因整合、基因簇构建到实际环境验证，为有机污染物降解提供解决方案 [48][53] - INTIMATE技术为多基因簇工程底盘构建提供通用平台，可扩展到其他合成生物学应用场景 [54]

报告行业投资评级 - 行业评级为增持 [1] 报告的核心观点 - 华安证券化工团队《合成生物学周报》面向一、二级市场，汇总国内外合成生物学企业信息 [3] - 生命科学前沿研究活跃，生物技术融入经济社会，国家发改委印发规划，生物经济万亿赛道将现 [3] 根据相关目录分别进行总结 合成生物学市场动态 二级市场表现 - 本周（2025/05/05 - 2025/05/09）合成生物学领域个股整体表现差，下跌 8.90%，排名第 32 [15] - 本周涨幅前五公司为星湖科技（+17%）、锦波生物（+10%）、巨子生物（+8%）、亚香股份（+6%）、富祥药业（+6%），3 家来自化工，2 家来自化工、生物医药 [18] - 本周跌幅前五公司为凯赛生物（-7%）、华恒生物（-6%）、中粮科技（-5%）、东方盛虹（-5%）、圣泉集团（-3%），均来自化工 [19] 公司业务进展 - 国内：4 月 17 日泸天化与山西煤化所签约开展生物质基中试项目，有望打破国外技术垄断 [22] - 国内：5 月 6 日生物岛实验室与万华化学创新联合体签约，万华化学合成生物学成果丰硕 [22] - 国内：4 月 25 日中能亿达与托普索公司签约 40 万吨生物航煤项目，推动生物航煤产业发展 [23] - 国外：4 月 25 日 Ansa Biotechnologies 推出最长 50 kb 的 DNA 合成早期试用计划，推动合成生物学发展 [24] - 国外：2025 年 5 月巴斯夫首批生物归属型 TPU 发货，启动回收项目践行可持续发展 [24] 行业融资跟踪 - 合成生物学公司融资加速，2025 年近百家企业完成新融资 [27] - 苏州予路乾行生物科技有限公司完成数千万元 A 轮融资，用于技术平台升级和拓展合作管线 [27] - DNA 存储公司 Atlas Data Storage 完成 1.5 亿美元种子轮融资，目标建立 DNA 存储数据中心 [29] 公司研发方向 - 国内：上交、中科院合作团队研发新型工程菌，可降解 5 种有机污染物，提供生物解决方案 [33] - 国内：4 月 30 日恒鲁生物 HMO 管线新品获 FDA 认证，突破国际技术垄断 [33] - 国外：Braskem 和 Fitesa 合作将生物基 HDPE 应用于无纺布领域，拓展市场影响力 [34] - 国外：2025 年 4 月 13 日芝加哥大学与西湖大学开发可食用生菜叶绿体 mRNA 疫苗 [34] 行业科研动态 - 2025 年 5 月 2 日研究揭示本征无序蛋白对手性敏感性的连续性 [36] - 2025 年 5 月 3 日研究分析害虫体内细菌共生体对病原体抵抗力的影响 [36] - 2025 年 5 月 1 日研究讨论新兴生物工程方法提高神经器官组织效率等问题 [38] 周度公司研究 - NewLimit 基于 CRISPR - Cas9 系统与智能药物平台延缓衰老，核心技术协同创新 [39][40] - 公司产品管线丰富，NL - 001 已完成灵长类动物 GLP 毒理学评估，预计 2026 年 Q1 进入人类 I 期临床试验 [42] - 5 月 6 日公司完成 1.3 亿美元 B 轮融资，估值达 8.1 亿美元，资金用于加速 NL - 002 靶点验证等工作 [43] - 公司与多机构合作，获得专利商业化权利，提升载体系统性能，确保蛋白质组学数据输出 [44] 重点事件分析 - 戴俊彪/唐鸿志团队建立基于需钠弧菌的工程化污染物降解底盘体系，构建工程菌株 VCOD - 15 [48] - 研究人员进行底盘菌株筛选与耐盐机制解析，增强自然转化效率，挖掘设计降解基因簇 [49][52][53] - 团队开发迭代自然转化法构建多污染物降解途径，从实验室到实际环境验证修复效能 [53][54]

行业动态 - 合成生物学、生物制造及生物产业作为新质生产力代表，近年获得政产学研用金多方关注与重点支持，多地政府将合成生物制造产业写入工作报告 [1] - 第三届SynBio Suzhou中国合成生物学大会将于2025年8月1-2日在苏州国际博览中心举办，同期举行第七届CMC-China博览会，话题覆盖农业食品能源、医美医药健康、技术商业化及项目路演等领域 [3] 会议规模 - 第七届CMC-China博览会预计规模达20,000人、450家参展企业、25个前沿论坛、600位特邀嘉宾，设置四大展馆：原料药与合成生物学馆、CXO&MAH&DDS馆、制药品牌馆、创新药与生物药馆 [16] - 合成生物馆（B馆）招募从事合成生物学技术应用、底层技术研发、配套设备及投融资机构的企业参展 [17] 往期成果 - 2024年Synbio China大会吸引3000名产业人士参与，聚焦生物制造新蓝图 [27] - 往期活动包括苏州合成生物学创新峰会、国际生物设计研究大会、深圳合成生物制造产业大会等，形成产学研资联动效应 [26][27][28] 参会嘉宾 - 往届嘉宾涵盖高校教授（江苏理工学院、南京工业大学、厦门大学等）、企业高管（惠利生物、蒙牛创投、复星锐正资本等）及科研机构负责人（中科院天津所、上海交大研究中心等） [4][6][7][9][10][11] 参展合作 - 大会提供免费观众票限时抢购，并开放展位预订，商务合作可通过指定联系人咨询（王女士、周女士等） [14][15][18]

微琪生物PHA可降解材料项目 - 微琪生物年产3万吨合成生物PHA可降解材料项目（一期）通过竣工验收，标志着全国首条万吨级PHA生产线正式交付 [1] - 该项目是国内拟建产能中规模最大的PHA产线，也是中国首条万吨级PHA生产线 [2] - 项目占地约200亩，总投资10.5亿元，分两期建设，一期总投资2.5亿元 [3] - 一期1万吨达产达效后，每年可实现销售额3.7亿元、税收3400万元左右 [3] 项目技术与产业影响 - 项目采用最前沿的生物发酵技术和先进的智能制造系统，规划建设全流程自动化生产线、综合集成信息管控平台等 [3] - 项目实现产能与工艺的双升级，大幅度降低制造成本，加快PHA的规模化应用 [3] - 该项目能够持续拓宽公司生物新技术产业产品储备，丰富公司现有产品品类，提升公司生物技术创新能力 [3] - 项目有助于公司深化生物新技术产业可降解材料发展方向，拓展生物发酵制品、生物基可降解材料等产业集群 [3] 公司背景与合作 - 微琪生物由微构工场与安琪酵母分别按照60%和40%的出资比例设立，2022年9月29日完成工商注册登记，注册资本1亿元 [1]

双主业战略进展 - 公司实施"医药+新能源材料"双主业战略，非洲锂矿项目成为战略落地的关键一步，尼日利亚首座选矿厂已稳定运营并形成规模化效益[1][2] - 2025年一季度归母净利润达2811.26万元，同比增长868.91%，主要驱动力为非洲锂矿选矿厂产能释放及成本优化[2] - 选矿厂不涉及锂矿开采权，但加工能力成为新利润增长点，未来将根据市场需求评估扩产计划[2] 医药主业发展 - 医药板块2024年新增13项专利（含2项发明专利），抗心衰药物研发稳步推进，支气管扩张及止咳平喘注射剂进入申报阶段[3] - 海外布局加速：坦桑尼亚医药公司已设立，柬埔寨工厂进入生产阶段，未来重点拓展非洲医药市场[3] - 药用辅料新规实施将强化行业质量管理体系，作为国内龙头企业，公司有望进一步提升市场容量和竞争力[4] 科技创新方向 - 成立湖南冠禾科技（电子元器件研发）和杭州朗德智能（无人机、AI应用开发），拓展业务外延[5] - 重点布局"AI+药用辅料"科研模式，通过产学研合作开发辅料制剂协同设计系统，推动辅料从功能提供向疗效赋能转型[5] - 计划加大科研经费投入，引入高端人才团队，构建数据驱动、智能赋能的创新体系[5] 战略规划与展望 - 2024年业绩稳步增长，2025年一季度实现开门红，为双主业战略推进奠定基础[6] - 未来将强化医药与新能源资源协同，优化运营效率，同时深化AI技术在全产业链的应用[5][6] - 公司明确以高质量发展为目标，通过科技创新与市场拓展提升股东回报[6]

技术创新与突破 - 公司研发团队联合复旦大学和牛津大学在国际期刊发表两项技术创新成果，包括全球首个基于真实生产数据的PHA全生命周期碳足迹研究[2] - 通过自主开发的Biohybrid技术体系，在PHA工业化生产的单位产量、单位成本控制和碳足迹控制方面达到文献报道最高水平[4] - 油基碳源路线理论质量转化率可达130%，碳源成本下限降低至590美元/吨，较传统糖类碳源路线(57%转化率，825美元/吨)有显著优势[6] - 在补料分批发酵中实现175克/升的PHA单位产量与87%的碳源转化率，验证了油基路线的经济性优势[6] Biohybrid 1.0技术 - 通过激活菌株内沉默的卡尔文循环，在15吨发酵规模中实现260 g/L的PHA单位产量，较初始菌株提升20%[11] - 同位素标记显示PHA前体乙酰辅酶A多达10%碳原子来自于无机碳CO₂，同时显著改善了细胞氧化还原平衡[14] - 在多批次200L中试和15吨量产测试中，卡尔文循环激活菌株显著提升了油脂消耗量、生物量积累、PHA单位产量和碳源转化率[15] Biohybrid 2.0技术 - 在150吨量产规模实现PHA单位产量264g/L、植物油碳源转化率100%的创纪录高产[18] - 通过功能基因组学与合成生物学技术系统优化菌株油脂利用能力，经多批次工艺优化将单位产量提升至300g/L以上，碳源转化率超过100%[18] - 在200L中试阶段通过引入脂酶基因过表达改造，成功将甘油三酯残留量降低，实现稳定运行[22] 碳足迹研究 - 全球首个基于真实生产数据的PHA全生命周期碳足迹研究显示，采用Biohybrid 2.0技术与餐厨废油原料可将PHA碳足迹降至2.01 kg-CO₂e/kg-Polymer，较传统石化塑料降低64%[25] - 使用原始菌株与食品级棕榈油时PHA碳足迹为5.77 kg-CO₂e/kg-Polymer，与传统石化塑料(5.52 kg-CO₂e/kg)基本持平[28] - 餐厨废油路线LCA碳足迹较食品级植物油再降28%，达到2.01 kg-CO₂e/kg-Polymer[28] 产业化进展 - 江苏盐城生产基地已实现Biohybrid 2.0技术的工程化应用，PHA生产成本较2019年文献报道值下降41%，单位产量较同类工业菌株提高83%[30] - 建立了合成生物学理性设计与工业放大的方法论范式，为生物降解材料的大规模替代提供了关键技术支撑[30]

合成生物学在火星改造中的应用前景 - 合成生物学作为新兴交叉学科，融合生物学、物理学、化学等多领域知识，旨在构建新型生物系统或制造所需生物产品[2] - 基因编辑技术如CRISPR/Cas9和MinION手持测序设备的突破，为合成生物学发展提供技术支撑[2] - 麦肯锡预测未来10-20年合成生物学主导的产业经济价值将达4万亿美元，全球60%产品可能通过该技术生产或再利用[3] 火星环境改造的技术路径 - 利用嗜极性微生物设计耐寒、耐辐射的微生物，帮助人类抵御火星极端环境[4] - 通过厌氧微生物代谢转化火星土壤中的有毒高氯酸盐为无害氯离子[4] - 模拟地球蓝藻作用，设计可释放氧气和氮气的微生物以改造火星大气成分[5] - 通过合成生物学设计产温室气体微生物，加速火星升温进程（当前平均温度-27℃）[6] 技术实施面临的挑战 - 火星低重力环境下生物反应器运转机制尚待研究[7] - 太空辐射对工程微生物的影响需进一步探索[7] - 工程微生物可能对火星潜在原生生命系统造成意外生态影响[7] 行业参与与机构观点 - NASA将MinION技术应用于太空微生物监测，认为其具备检测外星生命的潜力[2] - 美国火星学会、NASA和英国皇家学会共同认可合成生物学对太空探索的变革性作用[3] - NASA艾姆斯研究中心2010年已启动太空合成生物学项目研究火星土壤净化[4]

技术突破 - 西班牙基因组调控中心团队利用生成式AI设计出可控制哺乳动物特定细胞基因表达的合成DNA序列，这一技术被称为"基因开关" [1] - AI模型能够预测合适的DNA字母组合（A、T、C、G），以实现特定细胞类型中的基因表达模式，例如让干细胞发育成红细胞而不是血小板 [1] - 研究人员合成了约250个字母长度的DNA片段，并通过病毒载体导入细胞中，验证了AI设计的合成增强子功能正常 [1] 应用前景 - 人工增强子可被精确设计成只在特定细胞中起作用的"开/关"模式，大幅减少对健康细胞的副作用，对于开发新一代基因疗法至关重要 [2] - 这一技术为未来个性化医疗和精准基因治疗打开了新的大门 [3] - 传统方法依赖自然界已有的DNA调控元件，如增强子，但种类有限难以满足复杂治疗需求，而AI技术可从零开始创造自然界不存在的DNA片段 [1] 研究过程 - 团队在过去5年中开展了超过64000次实验，构建了迄今为止最大的血细胞合成增强子数据库 [2] - 测试了38种不同转录因子的结合位点排列和强度，并追踪每种增强子在血细胞发育7个阶段中的活性变化 [2] - 研究发现一些增强子组合表现出"负协同效应"，即原本单独促进基因表达的两个因子共同出现时反而抑制基因活动 [2] 验证结果 - 团队让AI设计激活荧光蛋白基因的DNA序列并插入小鼠血细胞基因组随机位置，结果显示基因表达完全符合预期 [1] - 证明AI设计的合成增强子功能正常，能够精确调控基因表达 [1]

合成生物学概述 - 合成生物学是多学科融合产物，通过生命系统拆解和再创造实现生命编程过程 [3][5] - 核心在于DBTL循环（设计-构建-测试-学习），利用改造的底盘细胞表达特定基因获取目标产品 [7][9] - 产业应用主要指利用生物质发酵生产氨基酸、有机酸等有价代谢产物 [4][7] 技术原理 - 采用工程化设计理念，将生命系统模块化和标准化，建立人工基因组 [6][8] - 关键技术包括：MAGE加速基因组进化（20分钟/代）、定向进化蛋白质（AI预测结构）、创建突变开关 [8] - 计算机模拟和AI技术显著提升合成精准度，缩短生产周期 [8][39] 行业发展阶段 - 萌芽期（2000-2005年）：建立基因线路工程和代谢工程应用 [14] - 创新期（2011-2015年）：实现人工合成酵母基因组、商业化生产青蒿素前体 [13] - 新时期（2015年至今）：多学科融合加速，资本市场入场推动产业化 [14][44] 市场规模 - 全球市场规模预计从2019年53亿美元增至2024年188.85亿美元（CAGR24%） [16][19] - 医疗健康为最大细分市场（2024年50.22亿美元，占比26.6%），工业化学品占19.8% [18][19] - 食品饮料和消费品增速最快（CAGR超40%），北美欧洲合计占比超80% [17][23] 技术壁垒 - 代谢路径设计需平衡酶催化效率，避免中间代谢物累积导致细胞中毒 [21] - 产业化放大需解决传质、扩散动力学问题，发酵参数控制复杂 [28] - 产物提纯难度高（稀水液系统含杂质多，产物对热/酸碱敏感） [27][28] 产业优势 - 替代化学合成路线：L-丙氨酸成本从2万元/吨降至1.5万元/吨 [30][33] - 可制备300万种天然分子（如蛛丝蛋白），突破化工合成限制 [32][34] - 生物基路线平均减排30-50%，未来潜力达50-70% [35][36] 应用案例 - 1,3-丙二醇生产：生物法成本2万元/吨，PTT纤维经济性显著提升 [46] - 小品种氨基酸：全球L-丙氨酸需求预计2023年达8万吨（2019年5万吨） [48][67] - 生物基尼龙：作为五大工程塑料之首，合成生物学路线降低对石油依赖 [94] 政策与资本 - 中国"十四五"规划将合成生物学列为前沿领域，美国纳入《创新与竞争法案》 [42][43] - 2021年全球融资180亿美元，中国投融资43起/66亿元创纪录 [44][45]

合成生物学产业概述 - 合成生物学创新生命科学研究范式，从"格物致知"到"造物致知"再到"造物致用"，为生物经济发展提供底层支撑 [5] - 合成生物技术相比传统化工具有原料可再生、反应条件温和、生产过程清洁等优势 [5] - 全球合成生物产业规模从2018年53亿美元增长至2023年138亿美元，CAGR达27%，预计2028年达498亿美元 [26][27] - 原则上全球60%产品可采用生物法生产，2030-2040年全球合成生物学产业每年可产生2-4万亿美元直接经济影响 [27] 中国市场发展驱动因素 - 中国具备三重关键有利因素：发酵工业基础扎实（占全球70%产能）、政策持续加码、产学研协同发力 [47][51][56] - 2022年国家发改委发布《"十四五"生物经济发展规划》，明确合成生物学为经济转型新动力 [51] - 天津、北京、常州等地提出千亿级产业发展目标，打造产业集群 [52] - 中国合成生物专利申请量全球占比31.77%，仅次于美国（32.01%），在新材料、生物质能等领域技术占优 [40][43] 上游技术领域 - 基因测序技术国产化快速推进，2021-2023年华大智造等国产测序仪市占率从7.9%提升至26% [65][66] - CRISPR基因编辑技术中，中国企业重点布局Cas12/Cas13系统，辉大基因2022年获美国首个CRISPR Cas13专利授权 [75][76] - DNA合成技术中，二代芯片合成是目前最优方案，华大基因基于新技术路径打破国外垄断 [84][85] - 质谱、光谱、色谱仪国产化率逐步提升，但高端产品仍依赖进口，2023年进口规模达234亿元 [86][88] 下游应用领域 - 原料药生产中，酶法工艺相比化学法可实现一步合成、水相反应、近常温反应，代表企业包括川宁生物、弈柯莱生物 [99] - 细胞和基因治疗已进入商业化起步阶段，全球近40种药物获批，覆盖罕见病及癌症适应症 [102] - 噬菌体疗法仍处概念验证阶段，中国和度生物CBT-102已完成IIT临床研究 [102] - 生物医药领域挑战包括元件库缺乏、基因编辑效率安全性问题及高昂的治疗成本 [102]