文 | 海若鏡
2022年開年至今，據36氪統計，國內至少有22家合成生物公司宣布完成融資。一級市場上，合成生物公司估值已水漲船高，不乏兩三年間估值增長20余倍、甚至60倍的初創企業。二級市場中，凱賽生物、華恒生物等合成生物概念股市盈率在70倍左右，發酵産品對應的化工行業市盈率則僅有20倍。
不過，新變化也在隱約發生：今年二季度合成生物領域，除摩珈生物外，發生的另外8起融資皆在A輪及以前，集中在天使輪、天使+輪。與生物醫藥行業投資趨勢相似，合成生物投資呈現出投早、投小的走勢。
VC天使投資人紛紛走向海內外高校實驗室，尋找還能夠另起爐竈的教授，或是高潛力博士，再配置一位有産業經驗的合夥人，組局、融資，即可啓動合成生物的“造物與造富之旅”。有投資人調侃，現在醫藥、消費、互聯網行業的投資人都在看合成生物，各有各的邏輯，都說得通，就是各自的估值體系對不上。
不同資本市場上，對合成生物的預期也有了分化。與國內合成生物熱潮相反，大洋彼岸美股合成生物三巨頭Amyris、Zymergen、Ginkgo Bioworks的市值，已各自跌至5.95億、1.35億、44億美元（6月29日收盤）。一二級市場有倒挂之勢。
盡管從終端市場來看，技術路線誰也不比誰高貴，消費者不會額外爲“生物合成”買單。但是，資本市場會階段性共識“更代表未來的技術”，並給予相關公司更高的關注和溢價。那麽，到底什麽樣的合成生物技術代表著未來？
後文附詳細公司盤點
哪種合成生物技術，代表著未來？
作爲一種新興的生物技術，合成生物到底是什麽？具備哪些技術能力的企業，有可能成功造物、並把實驗室産品放大到量産？
基于21世紀之初，生物元件-底盤菌種構建的突破，工程學中“設計（design）-合成（build）-測試（test）-學習（learn）”（DBTL）理念，被引入到生物學領域，用以改造自然菌種。因此，不少業內人士認爲，相比合成生物，“工程生物學”能更好地概括這一概念。
何爲工程化？北京大學教授、中科院院士歐陽颀曾這樣科普：“就是你的設計和生産應該要能分開，其標志，就是你的理論能夠定量地預測你所設計的東西的行爲，什麽樣的input就一定有什麽樣的output。你的預測能力越高，設計能力越強，就越可以放心地把設計藍圖放到生産車間，按這個計劃生産一定沒有問題。”
國內最早研究合成生物學的另兩位頂級學者，中科院院士趙國屏、深圳先進院合成生物研究所所長劉陳立去年9月在北京香山召開的學術研討會上，同樣強調“定量”、“可預測性”（或稱理性設計）。
與隨機篩選馴化菌種，或進行有限的基因改造不同，合成生物的“造物”，要把生産目標産物的完整代謝通路放入底盤菌，中間可能需將多個基因序列按一定順序插入、涉及到十幾步反應，方能有序運行，得到預期中的産物。
打個比方，把細胞看作一個“工廠”，放入完整的代謝通路，就像是新增了一整條生産線；而對部分基因序列進行編輯改造，就像是改變了生産線上的一道生産工序。兩者所對應的技術難度，大有不同。
生物學中，對于不同菌種的研究深度也有很大差異，例如原核生物細胞體系中的大腸杆菌、真核細胞中的酵母菌，是外源基因表達研究比較成熟的“模式菌”，因此開發利用也更廣泛。通過合成生物技術，改造大腸杆菌，獲得生産維生素B12、丁二酸（生物塑料PBS原料）、PHA等産物的工程菌，在實驗室層面已有不少成功案例。在醫藥行業，用酵母和CHO（哺乳動物細胞）生産藥用蛋白，相對也比較成熟。
但是，生命系統非常複雜，細胞內發生的各類生化反應中，還有很多通路和調控機制未能破解；或者僅有“正負”的定性理解，距離“定量”、“可預測”還有一定的距離。
在理性設計能力尚不足的情況下，通過設計+實驗，重複DBTL的流程，進行大規模篩選、試錯，是當前合成生物構建菌種的重要方法。關于菌種性能的評價，學界已有一套指標體系，但改造的具體方法中，有大量細節。
從框架上看，怎樣的菌種才是“理想型”？首先是産物積累率，核算投入的原料和目標産物的産量、價格，通俗而言，要找到“吃飯少、幹活多”的菌種；其次則是菌種的穩定性，能夠穩定傳代，基因片段不易丟失；第三要看抗逆性，通常對高溫、酸堿、高滲透壓等耐受程度高的菌種更理想，意味著菌種對培養環境的適應性更強。
但是，在VC投資過程中，企業處于研發早期，不一定能夠提供上述結果層面的指標數據。“這就需要重點了解企業底盤菌的設計改造能力、和對應産物的研發布局、規劃，因爲底盤菌的核心代謝通路，決定了這個菌種能夠産生哪些關鍵平台分子，關鍵平台分子+少量的基因改造，意味著能創造目標新分子的可能性。這也是合成生物學成爲平台型技術的關鍵。”一位生物學背景的醫療投資人講道。
在上述投資人看來，企業菌種開發規劃可以從兩個維度理解，一邊是研發端，企業是否已確定底盤菌的核心代謝通路和向下遊擴展的能力，這決定了平台分子的可延展性；另一邊是市場産品端，底盤菌産生的關鍵平台分子及其衍生物，是否能夠覆蓋滿足市場新需求的分子。這兩端意味著，能不能造得出來、且賣得出去。
更進一步，底盤菌的設計改造能力，具體該如何評估？
菌種篩選、設計改造，兩個步驟都很重要。首先要能夠獲得足夠優質的原始菌株，在這方面，像中科院微生物所、高校生物實驗室等包含大量自然菌種資源庫的機構，就具備一定優勢，可以快速篩選一些自然菌種用以改造。
在菌種改造環節，具體而言，一方面是應用生物學和基因改造工具的能力，包括基因重組、基因編輯、高通量篩選平台、微流控篩選平台等。從工具層面來看，很多技術比較成熟，比如CRISPR基因編輯工具等，在生物和醫藥研發領域已有體系化的應用；但對于研發團隊而言，是否有能夠駕馭相關技術的人才，將技術應用至業務流、並針對特定菌種進行工具優化，頗爲重要。
另一方面則是對基因網絡、代謝網絡中定量關系的深度理解及計算能力，這就需要大量的生物試驗數據作爲基礎，以獲取網絡中多個節點上下遊的生化反應方程、定量關系等。理論上，對複雜網絡的理解及計算愈准確，設計的可預測性愈強，進而目標産物更可能符合預期。
學術界對于常見模式生物（如大腸杆菌、酵母）的代謝網絡會有研究積累，這也是定量合成生物學者、企業研究的重要方向；但除了公開發表的部分，還有大量不公開的私有數據和試驗know-how細節，這也是決定工程菌性能的關鍵。模式生物之外的菌種研發，更加依賴企業自有實驗數據和開發能力。
舉例來說，同樣是用大腸杆菌、酵母菌合成重組膠原蛋白，不同企業能夠“駕馭”編輯的氨基酸序列長短不同。巨子生物、錦波生物、創健醫療、聚源等都在“重組人源化膠原蛋白”原料上競爭，但各家能夠截取的氨基酸序列片段差異很大，這又決定著重組膠原蛋白的類型、功能和可應用範圍，影響著原料的商業價值。
微生物體內主要代謝網絡
面對菌種內部紛繁複雜的代謝網絡，站上這一賽道的投資人們，讀文獻、做訪談、研究案例，嘗試對技術的理解更進一步。不少投資機構看合成生物標的，生物醫藥組負責判別技術能力、菌種性能；消費或新材料組負責甄別目標産物的市場需求、商業化前景。
工藝放大：教授、發酵“老法師”
與互聯網行業相似，投資就是“投人”的邏輯，在合成生物行業依然適用。海外麻省理工學院、伯克利、劍橋等高校中許多學者已深入産業界；國內清華、北大、中科院、深圳先進院、江南大學、天津大學等高校院所中，與合成生物相關的微生物所、生命科學院、化工學院裏，教授創業融資成功的新聞也接踵而至。在後文中，36氪盤點了2021年至今，開展融資的30家合成生物學企業，絕大多數創始團隊來自上述高校院所。
産學研之間的轉化，在化工合成領域也不是稀罕事，但彼時還是以專利授權爲主。合成生物熱潮下，許多現成已組好的團隊太貴，VC紛紛走向早期孵化，選擇在合成生物技術上有潛力的實驗室，在投入真金白銀的同時，也幫助公司組建隊伍：技術能力、發酵經驗、産業資源，是相對核心的“三角”。
不過，名校頂流PI總是稀缺，教授非全職創業的配置也不夠完美。在合成生物這項新銳技術上，年輕的海內外名校博士同樣受到追捧，而這些人往往有著同一個標簽：參加過iGEM（國際基因工程機器大賽）。iGEM最初是MIT校園內部賽，2005年開始擴展到北美，當前已是合成生物領域國際頂級大學生競賽。2021年中國有82支參賽隊伍獲得金獎，一些隊伍也具備沖擊iGEM冠亞季軍的能力。
在海外，iGEM孵化出Ginkgo、Benchling、PvP Biologics等企業；在國內，藍晶微生物、恩和生物、尋竹生物、未名拾光、態創生物、羽冠生物等企業的創始人，也都曾參與其中。不少合成生物企業在招聘時，也將“有iGEM參賽經驗”作爲一個加分項。
除了研究合成生物、具備菌株設計能力的科學家，此前主營化學合成或生物發酵的企業、創業者，也有不少尋找技術合夥人，組建合成生物團隊。這類公司不在少數，優勢在于連續創業者，已做過發酵、建設過工廠，在項目管理能力、市場策略和銷售渠道方面，有一定積累和經驗，能從市場倒推需求，做到“以終爲始”。
合成生物的發酵工藝、分離純化等環節，與傳統生物發酵有一定相通之處，因此，尋找具備豐富發酵經驗的“老司機”，建設能沉澱試驗數據的平行發酵系統，成爲加速DBTL試錯，縮短小試、中試周期的有效方法。
微生物生長有一定隨機性，菌株改造、細胞培養過程中，“scale up”是量産的攔路虎。工藝放大過程中，多個環節都可能發生偏離：
首先，生物反應器的開發。在實驗室中，發酵傳質速率等條件可控，但反應器放大後，局部的微環境（代謝物積累、流場環境）等都會發生改變，對工藝和發酵結果影響非常大。
其次，細胞不斷分裂，反應器放大後，擴增代數隨之增加，對菌種遺傳穩定性可能造成擾動。
接著，下遊分離、提取、純化，各步驟也有多種技術路線，如果工藝落後或成本高，也會影響産品整體的競爭力。
在一定體積發酵罐成功放大之後，各批次産品的一致性和質量穩定性，非常重要。這就要求企業有標准化SOP，並嚴格執行，方能保證産品性能、純度等。
除了技術和工藝，原料、培養基的成本和穩定供應，放大過程中也必須考量。特別是對于大宗産品，工廠産能規劃到萬噸級別時，上遊原料（如棕榈油、葡萄糖等）價格波動、原料運輸成本（與建廠選址相關）、乃至發酵過程中消耗的水/電等，都直接影響著産品的成本。
合成生物尚未發展到“完全理性設計”的階段，上述環節把控仍需發酵工程師的經驗加持，發酵工程本是一個成熟學科，招聘普通的發酵工程師也非難事。但合成生物數據驅動的邏輯，也推動著傳統發酵從粗放的曲線變化，走向更深入的代謝流分析；從經驗直覺，走向與自動化設備結合的數據分析。
國內外做合成生物起步較早、已進入量産階段的企業，典型如Amyris、凱賽生物都建立了自動化的數據采集系統。如凱賽生物利用在線傳感器技術，采集生物代謝過程中多個參數，進行大數據分析，實施智能化控制過程，將長鏈二元酸的發酵反應逐步放大，並實現産品成本和質量的穩定。
選品：眼前的現金流，未來的想象力
化學合成時代，已經誕生了多家跨國巨頭，靠火藥起家的杜邦、靠阿司匹林崛起的拜耳、靠合成尿素奠定江湖地位的巴斯夫，一個爆款單品，讓企業彎道超車的故事不勝枚舉。對合成生物企業而言，選准關鍵品類，不僅決定了企業階段性現金流，甚至決定著公司的整體走向。
在海外，合成生物巨頭Amyris、Zymergen各自投身生物燃料、光學薄膜，卻又铩羽而歸的教訓，讓國內合成生物圈內形成一種共識：既要關心技術上，能不能做得出來；也要考慮市場上，能不能賣得出去。
36氪制圖
當前，合成生物企業的分類，業內已有一定共識，包括：上遊使能公司、平台型公司、産品型公司。平台型公司，以海外Ginkgo Bioworks爲代表，通過“生命鑄造廠”高度自動化的工作模式和代碼庫（生物數據資産），爲廠商提供基于微生物菌株的解決方案。2021年，Ginkgo總收入達到3.14億美元，但當前市值已斬至45億美元以下，遠低于上市價格175億美元。
對于産品型合成生物企業而言，在具備菌種開發能力的基礎上，所選品類可以從3個維度來看：工藝放大的難度、監管准入的門檻、市場真實需求的大小。
工藝放大：對于大宗商品而言，後端發酵生産規模要達到千噸或萬噸級，才能拿到一定的市場份額，並攤薄生産成本，如PHA、丁二醇等生物基材料産品，甜菊糖苷等甜味劑等。這就意味著工藝放大要跨越的scale up有很多級，風險也會隨之放大。
大規模建廠離不開重資産投入，需要企業能夠在資本市場持續融資，這也意味著：每一個裏程碑都要基本符合預期。
相比之下，一些高附加值的精細化工品、高活性分子，銷售單位以公斤或克爲單位，工藝放大過程中，可以有更強的漸進性。小試中試量級的産品，已可以爲企業帶去現金流。
政策監管和市場准入：醫藥類産品進入市場要接受國家藥監局的審評審批，下遊制劑藥企要更換上遊原料藥供應商，也要進行備案申報，獲得准入、占據市場的周期就會更長。植入式醫美類原料（如膠原蛋白、透明質酸）等也是按照三類醫療器械管理，獲批拿證非朝夕之功。而護膚品上遊原料添加劑的門檻相對較低，因此不少初創企業選擇以此切入。
監管政策上，保健品、食品領域的指引尚未完全明確，一方面，國內對于有“轉基因”屬性的食品審批非常嚴格；另一方面，《生物經濟十四五規劃》中，又明確鼓勵“探索研發‘人造蛋白’等新型食品，實現食品工業叠代升級，降低環境資源壓力。”這一點仍需觀望。
目前，對于母乳低聚糖、乳鐵蛋白等嬰幼兒奶粉成分原料，經合成生物基因工程改造後，能否在國內獲批上市，目前各方仍處于觀望階段。因此部分企業也嘗試將歐美市場，作爲産品上市的第一站。
市場真實需求：合成生物技術生産的産品，一種是替代原有産品的市場份額，如用PHA替代化工合成PLA，用生物合成人參皂苷替代天然提取；另一種則是開發具備新功效的産品，如被稱爲“不老藥”的NMN（β-煙酰胺單核苷酸）。
市場表現是多要素綜合顯現的結果，與産品性能品質、價格、銷售渠道、准入門檻、競爭格局等直接相關。即便成本降低，合成生物産品也不一定能替代原有技術，這就需要創始團隊對于市場有敏銳的感知。來看兩個成與敗的案例：
茶氨酸，傳統從茶葉中提取茶氨酸，即便只有20%的純度，每公斤的價格也高達400-500元；江南大學用合成生物工藝做出的茶氨酸，純度可以達到99.9%，且市場價格僅200元/斤。因此，當前市面上大部分L-茶氨酸産品都是生物合成。
谷胱甘肽，具有保肝、美白等功效的原料藥，用傳統酵母發酵的産品報價約八九百元/公斤，金城醫藥占據了國內90%左右的市場份額。合成生物工藝生産的谷胱甘肽，報價約六七百元/公斤，但這一降幅，並沒有對市場造成沖擊，金城醫藥依然占據九成市場。
除了降幅有限外，對于原料藥等産品來說，下遊藥企變供應商需要備案或申報；在價格降幅有限的情況下，制劑廠商仍以穩定爲主。這一邏輯，在藥品之外的衆多領域也適用，涉及與人體功效相關的産品領域，“安全”、“穩定”都是必須要考慮的要求。
綜合工藝放大、監管准入、市場需求三點，當前合成生物領域的創業集中于化妝品、保健品、生物基材料、食品等領域。通過盤點企業選品情況可見：少有合成生物企業專攻一個單品，普遍采取多品類布局。
例如藍晶微生物在重點開發PHA可降解塑料的同時，也在合作開發醫美材料PHA微球（皮下填充劑）；態創生物本是主打小分子肽等消費品添加劑，也正研發大宗PBS生物基材料。
合成生物在美妝市場上的潛力
相對而言，化妝品原料成分的市場准入較寬松，單位産品附加值高，且創新周期較短；因此研發角鲨烯、膠原蛋白、透明質酸等生物高分子，麥角硫因、依克多因等小分子添加劑的合成生物企業，達到公斤級産能後，即能夠獲得下遊訂單、銷售收入，因此受到資本追捧。
不過，對于開發美妝原料成分的合成生物企業而言，必須面對“消費周期變化快”的問題：衆多流行概念如“早C晚A”、“以油養膚”等，熱度持續時間往往有限，這也考驗企業快速拓展新産品的能力。
另外，化妝品行業新出台的合規要求，對配方所有成分做濃度拆解，這就對廠商采用的功能成分純度，有了更高的要求。合成生物企業唯有提供純度穩定、産品一致性強的原料，才更可能獲得品牌商認可，完成交付。
在化妝品領域，頭部原料企業也正朝著生物合成方向進行原料開發，特別是動物提取或化學合成存在不足的品類。典型如膠原蛋白，最早的膠原蛋白來源于牛跟腱等部位，但動物會有人畜共患的疾病，所以提取出的成分可能出現免疫排斥性。而化學合成工藝的轉化率並非100%，會産生很多副産物（雜質），導致純度不高，需要多道處理工藝。
生物合成的優勢在于純度、安全性和同源性，産能擴張受原料限制較小；目前透明質酸或膠原蛋白成分，通過生物發酵方式能夠得到比較好的收率。
在海外市場上，合成生物學産業先驅Amyris從青蒿素、生物燃料轉向化妝品高附加值成分後，量産了角鲨烷等成分，目前旗下已有8個不同品牌的化妝品産品。還有Genomatica、Ginkgo Bioworks子公司Arcaea等合成生物企業，都選擇了化妝品品類。
選擇生産化妝品産品的生物技術公司（來源：Nature Biotechnology，解碼合成生物）
國內市場上，華熙生物、巨子生物等也將研發重點投向合成生物；華熙生物2021年研發投入2.84億元，董事長/總經理趙燕把“打造合成生物研發平台基礎”定位爲“2022年最重要的工作”。除了依克多因、Y-氨基丁酸等已投産的原料，華熙也在嘗試用合成生物方式做重組人源膠原蛋白。
相較于透明質酸，膠原蛋白具備更多元的功能域，“完整的膠原蛋白有接近200個功能域，每個功能域都有不同功效，促進細胞遷移、參與細胞粘附或促進修複再生等，”一位美妝成分行業專家介紹。目前膠原蛋白在食品、護膚、醫美、醫用敷料等領域應用廣泛。
根據弗若斯特沙利文數據，2021年中國膠原蛋白産品市場零售額約288億元，其中動物源産品爲179億；重組膠原蛋白108億元，且滲透率正在快速提高。重組膠原蛋白開發的技術難點包括：目標DNA序列提取、工程菌制備、工程菌後期的培養表達；複制的氨基酸序列較長時，能否形成較牢固的三螺旋結構；以及形成三螺旋結構後的，下一步分離純化工藝等。
目前，業內尚未有企業能夠量産具有完整三螺旋結構、及生物活性的重組人膠原蛋白，這也是合成生物企業有可能突破的方向。
合成生物技術的前沿趨勢
合成生物作爲一種底層技術，未來可能帶來醫藥健康、食品、生物基等制造方式的變革。面對合成生物理性設計能力有限的現狀，趙國屏、劉陳立也提出了“白箱”、“黑箱”模型，兩條腿走路，以加速合成生物學實現突破：
白箱是知識驅動，應用數理思維，研究生物學原理，以用簡單定量關系描述複雜生物過程，推動理性設計合成生命體；黑箱則是指基于自動化實驗平台産生的大量生物學數據，支持機器學習，通過人工智能輔助對生物元件的預測和理性設計。
AI+合成生物，與其他行業相似，都需要海量數據，除了各類研究信息、文獻資料外，還需要生物實驗室積累的過程數據。由于數據分散、數據基礎薄弱，國內合成生物産業中，人工智能技術的應用、對管線研發的助力，尚且只是擺盤用的“小道具”，遠不到基礎工具層。但在資本助推下，人工智能應用于合成生物“設計-合成-測試-學習”各環節的進程在加快。
其中，人工智能+設計環節，涉及到的前沿技術包括：逆合成算法預測生物合成途徑、蛋白質智能設計、調控元件的智能設計和優化、代謝網絡的智能優化等。
逆合成算法預測生物合成途徑，對分子産品的微生物合成，可以發揮輔助設計的作用。通過在原子水平上描述反應規則，確定途徑篩選的評價指標，給出合理有效的合成路徑，指導研究人員構建目標細胞工廠。
通過蛋白質結構預測和設計，能夠獲知用于催化的酶的三維結構信息，進而設計、合成出能夠提高催化效率、具備工業價值的酶。目前這一領域産生多家上遊服務公司，如分子之心，智峪生科等。
調控元件的智能設計和優化，目前集中在對啓動子和核糖體結合位點的智能設計。代謝網絡的智能優化，依托于基因組規模的代謝網絡模型（GEM），涉及到系統生物學領域相關知識；引入熱力學約束和多組學數據，是代謝網絡模型構建趨向動態化、精確化的路徑。
另外，爲了加速DBTL的流程，高通量、自動化的實驗室設備和技術，也是合成生物企業正在著力強化的方向。接下來，36氪將就“生物實驗室自動化”話題，推出新一篇新風向。
冷思考
買方市場上，面對合成生物技術，已經形成了三種態度：
極端樂觀者，認爲合成生物面臨巨大的機會，未來中國會有一大批合成生物上市公司；
悲觀者，則認爲這兩年合成生物在炒概念、搞噱頭——過去十幾年大家都在做合成生物，爲什麽這兩年突然爆發？放大量産的問題也遠沒有解決。
中立者認爲當前合成生物的融資熱度，確實催生了一定的泡沫；但給這個行業5年時間，資本市場上一定會有些新型合成生物企業做大做強、成功上市。
一家美元基金的合夥人向36氪表示，中國的合成生物技術才剛剛萌芽，“在前端的底盤菌構建、菌株改造上，我們的技術基礎還很薄弱，相比之下，美國的基礎研究、數據積累、工具運用更爲成熟。中國的優勢在于後端制造業，能快速建廠且找到成熟的發酵工程師，規模化放大生産能力強；美國因爲制造業長期外包，在這方面缺乏優勢。”
見證了美國合成生物行業的跌宕後，上述基金合夥人認爲，中國的合成生物産業，也會如美國一樣經曆“一波三折”：在融資熱潮、預期膨脹的高位，魚龍混雜的行業將迎來第一次崩盤，企業優勝劣汰，批量倒閉的企業刺激資本市場走向理性，活下來的企業繼續研發、開發符合需求的産品，等待市場下一次回暖。
附錄：中國合成生物初創公司盤點
工具類
- 擎科生物
2017年成立，A輪融資近2億元人民幣。DNA合成（包括儀器、試劑、原材料載體）提供商，服務合成生物制造、核酸藥物及CGT等生物醫藥企業。主要業務範圍覆蓋：合成基因組學産品及服務、生命科學研究設備及原料、生物制造CRO/CDMO。
- 迪贏生物
2018年成立，去年6月A輪融資近億元，後又獲字節跳動投資；董事長/首席科學家師詠勇爲上海交通大學教授，CEO陳轶群畢業于複旦大學，在分子生物學領域工作多年。
作爲高通量DNA合成服務提供商，目前迪贏生物的産線包括：寡核苷酸池合成、全基因序列合成平台、NGS探針合成、全合成抗體庫與抗體優化；也在拓展高通量RNA合成産品管線、DNA數據存儲産品管線。
- 芯宿科技
2021年成立，天使+輪融資數千萬元，是一家研發分子芯片式DNA合成的企業。聯合創始人趙昕、吳丹都來自MIT，采用集成電路、MEMS 與微流控開發第三代DNA合成技術。據公司披露，已完成高通量DNA合成原理驗證，及桌面式高通量DNA合成儀的原型機。
DNA合成屬于生物技術的上遊技術，當前芯宿核心管線包括：DNA、RNA、蛋白的合成；生物大分子在單分子層面的檢測。已開始爲生物公司及科研院所提供服務，涉及業務：引物合成、基因合成、亞克隆、點突變、菌種庫制備等。
- 智峪生科
2021年成立，pre-A輪，累計融資過億；CEO王晟博士數次在國際蛋白質結構預測的頂級賽事CASP上獲得突出成績，曾騰訊AI Lab前高級研究專家。
生物計算平台，定位是AI+蛋白質結構預測與設計，主要服務新藥研發、合成生物。據公司披露，建設的自動化濕實驗平台“智彙ZBot”，目標是實現蛋白質設計的自動化：從蛋白質序列的設計，到DNA合成的自動化，氨基酸序列的表達，蛋白質的合成、純化及功能的驗證。
平台類
- 恩和生物
2019年成立，B輪融資1億美元，合成生物平台型企業，CEO崔好博士畢業于哈佛-麻省理工學院生物醫學工程專業，聯創盧冠達爲MIT副教授。
通過標准化、自動化的高通量實驗平台，結合生物計算和機器學習對生物體進行系統性、工程性編輯，開發工業生物制造技術，爲化工、食品、制藥和農業等行業提供關鍵技術解決方案。公開披露的進展不多，目前來看，定位于Ginkgo biotech有一定相似之處。
- 衍進科技（生命工坊）
2016年成立，創始人晁然博士畢業于美國伊利諾伊香槟分校。Life Foundry利用全自動生物鑄造廠系統“達爾文”（D.A.R.W.In.），以實現生物系統設計-制造-加工-學習的閉環叠代，對複雜的生物系統進行探索與優化。
衍進科技已與多家企業客戶展開合作，爲客戶研發用于生産高附加值化合物的微生物合成工藝，應用于食品、日化、飼料、醫藥等行業。
- 小熊貓生物（尋竹生物）
2020年10月成立，天使輪融資數千萬元，定位生物計算平台型公司，聯合創始人/CEO郭昊天博士畢業于巴黎大學；聯合創始人/COO江山爲2018年iGEM大賽冠軍。
目前，嘗試提供標准化的蛋白表達純化服務，客戶提供：目的蛋白的氨基酸序列或基因序列，及目的蛋白表達特性後，小熊貓生物可交付純度＞80%的目的蛋白，及質量檢測報告。官網顯示基礎服務定價3999元/元，交付周期4-5周；還可增加多個表達應用插件。
産品類
（一）産品類
- 藍晶微生物
2016年成立，B系列融資15億元人民幣，創造了國內合成生物領域的融資記錄。聯合創始人張浩千、李騰博士分別畢業于北京大學、清華大學，相識于iGEM大賽。正在江蘇鹽城施工建設年産能2.5萬噸的PHA制造工廠。
藍晶主要産品管線包括兩類：一是大宗商品生物可降解材料PHA（聚羟基脂肪酸酯），二是高附加值的再生醫學材料、美妝新功能成分、新型食品添加劑等。目前在研發平台自動化、數據化方面加大投入，以縮短中試周期。
- 微構工場
2021年成立，A輪融資2.5億元人民幣，創始人陳國強教授爲清華合成與系統生物學中心主任、長江學者。微構選擇一種耐高鹽、高堿的嗜鹽菌爲底盤菌，主要産品方向爲高分子材料PHA，除了開發爲可降解塑料産品（吸管、塑封膜等），還可能開發醫美填充材料、手術縫線等高值醫用耗材。目前，微構正在北京落地年産千噸PHA的生産基地，並籌建萬噸産線。
- 衍微科技
2022年成立，天使輪融資5000萬元，創始人/首席科學家于慧敏博士爲清華大學化學工程系教授，在基因工程紅球菌的改造和應用等方面有深厚積累。衍微科技主要業務方向覆蓋高抗逆生物催化劑、基于生物模板的納米與單原子金屬催化劑、以及高附加值專用化學品，目前兩類産品已經具備量産條件。
紅球菌本身具有高抗逆性，日本企業用紅球菌催化合成丙烯酰胺，也已有規模化量産先例。
（二）精細化工類
- 森瑞斯
2019年成立，A輪融資近億元人民幣，創始人羅小舟任中科院深圳先進院合成生化中心執行主任，博士後師從Jay D. Keasling。利用20種研發工藝對不同的酶進行改進、不同的通路進行優化，並結合高通量自動化和機器學習技術，已積累了基于不同生物合成途徑的十幾個菌株。
森瑞斯以釀酒酵母爲底盤細胞，已生産出三種産品：大麻二酚、大麻萜酚和液體新材料橡膠，據公司披露，這三種産品均已完成了1.5噸發酵罐的中試。目前也在研發用于藥品、護膚品的一種非蛋白質氨基酸和一種護膚品成分。
- 德默特
2019年成立，天使輪融資數千萬元，創始人/CEO韓丹翔爲中科院水生所藻類生物技術和生物能源中心主任。德默特定位“微藻基産品研發生産商”，産品線包括功能脂質（如類胡蘿蔔素、長鏈多不飽和脂肪酸）和蛋白質等，應用于食品、膳食補充劑、化妝品和動物營養領域。公司披露：已獲數千萬元微藻基産品訂單，預計Q3進入量産，明年完成交付。
在高通量篩選出具備工業化開發潛力的藻種後，對藻類細胞生産油脂的關鍵基因進行編輯，能使其油脂含量提高超10倍。藻類培養生産環節，采用封閉式光生物反應器系統，提升藻類培育的光能轉換率。
- 盈嘉合生
成立于2015年，A輪融資數千萬元，董事長華君系連續創業者，首席科學家王勇爲中科院植生所研究員、博導。公司主營合成生物學技術制造天然活性成分，例如甜菊糖苷、羅漢果苷、阿洛酮糖，阿魏酸、香蘭素等。目前，甜菊糖苷已經實現量産；另盈嘉合生官網顯示，開發産品還包括輔酶Q10、NMN、香蘭素、羅漢果等。
- 摩珈生物
2018年7月成立，B輪融資8000萬美元，綠色生物制造企業。基于酶工程改造、生物代謝途徑改造平台，基于其創新的酶工程改造和生物代謝途徑改造平台，維生素B5産品于2022年6月實現量産，第二個即將量産産品是Aliphane®系列生物基聚合物産品，應用在塗料及膠黏劑領域。
- 引航生物
2015年成立，C輪、C+輪融資超4億元，創始人謝新開博士畢業于美國加州大學洛杉矶分校，博士後師從Jay Keasling教授。引航生物的四個産品線爲：醫藥、營養保健、動物保健、植物保護，目前在湖南常德津市已建有年産能5800噸的工廠基地。
目前規模化産品包括：生物酶法工藝開發的D-乙酯（獸用抗生素氟苯尼考的關鍵中間體），當前設計産能2000噸/年；生物法合成L-草铵膦（除草劑成分）正擴産至3.3萬噸/年。另還有25-羟基維生素D₃（飼料添加劑）、NMN（β-煙酰胺單核苷酸）等研發管線。
- 欣貝萊生物
2017年3月成立，pre-A輪融資千萬元，主打高附加值化合物。産品管線包括中草藥原料藥、功能性食品添加劑、化妝保健品，如大麻素、厚樸酚、根皮素、塔格糖、紫杉醇等。
欣貝萊選擇酵母、大腸杆菌、枯草芽酸杆菌等作爲工程菌株，通過大數據挖掘代謝通路、關鍵基因，進行篩選，進而構建細胞工廠。目前進度比較靠前的包括：糖類，如塔格糖，已建立了500L-1000L的發酵平台，到達中試階段；還有麥角甾醇、甜菊糖苷等。
（三）食品
- 昌進生物
2017年成立，A輪融資1.4億元人民幣，創始人駱濱系連續創業者，技術方面由微生物學專家廖麗博士帶隊。主要研發方向爲微生物替代蛋白，目前有兩代産品：基于篩選馴化底盤菌的替代蛋白，5噸罐系統的産線已正式投産；對底盤細胞進行了基因工程改造的二代替代蛋白，計劃先在美國上市。昌進生物在青島落地生産發酵基地，計劃建設6條50噸罐産線。
- 一兮生物
2019年成立，2021年11月完成Pre-A輪融資，創始人劉振雲爲北京大學臨床醫學博士，曾主持過CAR-T、溶瘤病毒等項目。一兮生物創業方向爲合成並生産糖類物質，主打産品母乳低聚糖（HMO），2021年4月完成合成生物HMO中試，9月完成HMO模擬生産。
- 芝諾科技
2021年成立，天使輪融資超千萬元，創始人朱天擇爲牛津大學博士。選擇大腸杆菌、酵母菌爲底盤菌，進行基因工程化改造，主要産品方向爲：母乳低聚糖（HMO）、新型微生物色素（紡織品印染領域）。據公司介紹，能在一千升的發酵罐條件下實現高産率發酵生産HMO。
HMO的應用場景包括：嬰幼兒配方/其他奶粉；食品添加劑、保健品，提高人體免疫力；特醫食品、藥物輔料等。以轉基因菌株爲原料的低聚糖産品，添加入嬰兒配方奶粉，在澳洲等地區屬于監管允許的範疇。但目前國內監管層面對嬰幼兒配方奶粉成分要求十分嚴格，進行過基因編輯的HMO何時獲批上市，仍需全行業的共同努力。
（四）醫美類
- 中科欣揚
2015年成立，B輪融資近2億元，執行總裁張山博士畢業于中科院微生物研究所。
主要用合成生物技術研發生物活性原料，目前已有一些原料從POC階段實現批量化的生産和銷售，包括含SOD酵母粉、依克多因、麥角硫因等原料。另外，NMN、亞精胺等原料正在研發過程中。據公司披露，在收集極端環境微生物資源的同時，獲得中科院微生物所授權的商用微生物資源庫；目前已收集菌株1萬株以上，積累DNA數據200G以上。
- 態創生物
2021年2月成立，A+輪融資過億美元，創始人張志乾系95後，畢業于中山大學臨床醫學專業。據公司披露，小分子肽、依克多因、麥角硫因、赤藓糖醇等可量産；在售物質約30種，2021年收入過千萬元人民幣。
除了高附加值的醫美、食品添加劑，態創與南京工業大學合作開發大宗商品“生物基PBS”。PBS是一種可降解塑料，以生物基丁二酸\生物基丁二醇爲原料，添加高效催化劑經縮聚反應制得。態創生物介紹，預計原料1,4-丁二醇（Bio-BDO）2022年三季度試産，目前正在廣州建設工廠。
- 柏垠生物
2021年成立，天使+輪融資數千萬元，天使輪500萬美元；創始人鍾超博士系中科院深圳先進院研究員。主要開發生物基材料，管線是蛋白和多糖類材料，短期推進一些蛋白管線産品，主要與組織粘合劑相關；及先進生物材料。考慮市場監管、功能等因素，中長期會開發生物活體材料。
- 未名拾光
2021年5月成立，Pre-A輪融資近5000萬元，創始人趙亞冉畢業于北京大學。未名拾光核心産品爲重組膠原蛋白，可應用于醫美、護膚、食品等領域。據公司介紹，2021年5月-11月，已交付了第一個原料，並拿到了2000多萬元的訂單。
（四）醫藥類
- 羽冠生物
2021年成立，種子輪融資1400萬美元，創始人/CEO林秋彬博士畢業于香港大學。
利用合成生物技術，開發針對感染性疾病、腫瘤的合成疫苗及活菌藥物。羽冠生物首個産品管線是針對耐藥細菌的合成疫苗項目，專注于解決抗微生物耐藥性（AMR）問題，目標是兩年內能將細菌疫苗推進到臨床，在臨床試驗中證明其合成生物學疫苗平台的價值。
- 優信合生
2022年成立，天使輪融資數千萬元，創始人陳晶瑜博士畢業于清華大學合成生物專業，師從陳國強教授。優信合生，主要研發活體生物藥（LBP），以益生菌爲底盤，用合成生物學，構建含有高效的酶的工程菌，使其在人腸道內實現消除有害物質、遞送藥物等功能。
針對遺傳代謝病，當前有3條在研管線：PKU苯丙酮尿症LBP、H 氨酸代謝病 LBP、Ｍ氨基酸代謝病LBP。預計未來3-5年至少兩個管線提交IND。
- 百福安生物
2014年成立，天使輪融資近5000萬元，創始人爲華東理工大學許建和教授。百福安生物具備工業酶基因挖掘與改造平台，針對不同類型的酶功能模塊搭建了不同種類、用途的産品開發平台。融資主要用于産品研發、搭建小試生産線，及從克級到公斤級的新工藝驗證。
百福安已搭建了手性胺生物合成平台，包括：手性胺結構砌塊，已實現了包括α-苯乙胺在內的98種手性胺産品的酶法制備，預計2022年年底可增長到500個品種；手性胺藥物中間體，如核苷衍生物類抗病毒先導化合物等。酶技術平台與近20家下遊公司達成了技術合作。
- 微元合成
2022年成立，天使輪融資近億元人民幣，創始人劉波博士先後畢業于四川大學制藥與生物工程系、中科院微生物所。
規劃管線包括：活性原料藥、高附加值天然産物和大宗平台化合物等，早期産品集中于高附加值化合物。微元合成早期成熟項目來源于中科院微生物所；目前已積累了包括原核和真核生物在內的多種底盤菌株、基因編輯工具和方法，及酶設計和定向進化能力。
- 百葵銳生物
2021年4月成立，Pre-A輪融資數千萬元，CEO章家泉擁有化工、醫藥等領域近20年的創業經曆，市場運營和企業管理經驗豐富；CTO李華珍博士畢業于澳大利亞莫納什大學。2022年6月，百葵銳與上市公司萬盛股份，共同出資設立盛銳生物，合作開發“月桂酰氨基酸表面活性劑”項目至中試階段。
百葵銳主要研發蛋白分子設計與合成，應用于合成生産高附加值産品，如抗生素替代物的靶向性殺菌蛋白、功能多肽，人造功能蛋白，腸道給藥醫用酶等。除了自研管線，也對外輸出技術服務，如爲生物化工企業進行生産菌株改造與設計、以提升産量與抗逆性。目前CRO已經實現了營收。
- 弈柯萊生物
2015年成立，C輪融資近3億元，目前處于上市輔導期，擬沖刺科創板。董事長羅煜博士及創始團隊在醫藥行業有多年經驗。弈柯萊布局了合成生物平台服務、自研産品管線開發，目前商業化方向主要是醫藥類、大健康及營養補充劑（如NMN）等。
已建立了工業常用酶庫、酶高效設計平台，根據酶催化需求利用機器學習預測、篩選酶，創造酶突變體；並建立基因組裝與基因編輯平台，有包括大腸杆菌，釀酒酵母和谷氨酸棒狀杆菌等高性能菌株的底盤細胞及基因原件庫。
- 酶賽生物
2013年成立，C輪融資近3億元，董事長黃勇開博士畢業于新加坡國立大學藥物化學專業。核心在于酶定向進化技術平台，據酶賽生物披露：至2021年底已有18款藥物中間體和食品飲料添加劑産品實現商業化，10款産品處于中試階段，9款産品在小試階段。
（由于基因治療與細胞療法、抗體藥物等，通常只改變細胞代謝通路中的部分DNA序列，研發核心在于前端藥物發現、工藝開發和臨床試驗。且CGT、創新藥等在醫藥行業的估值框架清晰，此處暫未納入合成生物範疇展開討論）
（36氪兼職作者林廣源對本文亦有貢獻）