生物制造(合成生物学)是世界各国竞争的热点,相关技术有望重塑当前传统化学品、能源、材料、农业等行业,被认为具有引领“第四次工业革命”的潜力。长期来看,全球70%的产品可以用生物法生产,有望创造30万亿美元的经济价值。2023年以来,国家明确将生物制造列为重点发展的战略性新兴产业,重点城市加快布局发展生物制造(合成生物学)赛道。
01 国家生物制造规划和政策
我国生物制造政策起步稍晚,近年来支持力度明显增大。欧美国家从2005年起系统部署发展合成生物学,国家科技部最早于“十二五”期间,在“863”、“973”计划中启动了合成生物学研究项目。《“十三五”国家科技创新规划》与《“十三五”国家基础研究专项规划》部署了包括合成生物学在内的战略性前瞻性重大科学问题和前沿关键技术的研究。在《“十三五”生物技术创新专项规划》中,将合成生物技术列为“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”和“发展引领产业变革的颠覆性技术”之一。自2018年起,科技部每年发布《国家重点研发计划“合成生物学”重点专项年度项目申报指南》,明确围绕基因组人工合成与高版本底盘细胞、人工元器件与基因线路、人工细胞合成代谢与复杂生物系统、使能技术体系与生物安全评估等4个任务部署。2022年5月,发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》,多次提及合成生物学,强调底层技术的建设,以及在医药、农业、食品等领域的应用。2023年1月,工信部等六部门印发《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》,提出到2025年非粮生物基材料产业基本形成自主创新能力强、产品体系不断丰富、绿色循环低碳的创新发展生态。2024年1月,工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,明确提出加快细胞和基因技术、合成生物、生物育种等前沿技术产业化。2024年3月政府工作报告中提到,2024年要加快发展新质生产力,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等产业作为经济新增长引擎。2024年4月26日,北京化工大学校长、中国工程院院士谭天伟在2024中关村论坛年会表示,目前由发改委牵头,工信部和科技部等国家部委正在联合研制国家生物技术和生物制造行动计划,并且有望在近期出台。
表1 我国“十四五”以来生物制造有关规划政策
资料来源:深企投产业研究院整理。
02 重点地区发展现状
国家层面政策之外,“十四五”以来,包括北京、上海、广东、浙江、河南、山东等31个省市出台了合成生物学相关支持、规范类政策。北京、深圳、常州、无锡等地均设立了生物制造相关专项基金,并且提供了园区、税收等各方面的优惠政策或绿色通道。从现有产业规模和发展扶持力度来看,上海、深圳、北京、天津、杭州、常州、无锡、南京、合肥等城市位居全国前列。
1.上海
上海是国内合成生物学发源地,规划政策陆续出台。上海市以生物医药为三大先导产业之一,在合成生物学领域拥有多个“第一”,自“十四五”以来规划布局重点发展。上海合成生物学科研院所共三个,其中2008年成立的中科院合成生物学重点实验室是我国第一个合成生物学重点实验室。2015年上海成立国内首个合成生物学创新战略联盟。2020年我国首家合成生物学企业凯赛生物登陆科创板。2023年以来上海合成生物学创新中心、上海市合成生物产业协会等重点平台机构相机成立。在已有基础研究和产业积累的情况下,“十四五”以来上海市政府及各部门不断加强对合成生物学行业支持力度,进一步助力合成生物学行业发展,有关政策规划如下表所示。
表2 上海市“十四五”以来合成生物学规划政策
资料来源:深企投产业研究院整理。
上海以浦东、宝山、金山、奉贤等为重点发展集聚区。根据《上海市加快合成生物创新策源 打造高端生物制造产业集群行动方案(2023-2025)》,上海市以浦东新区创新突破为核心,以金山区和宝山区制造承载为两翼,打造“一核两翼”的合成生物产业空间布局。
——浦东新区。依托张江科学城等重点园区,合成生物学产业要素基本齐全,集聚了一批产品型、平台型、技术型、科研型等不同类型的企业、机构,应用领域代表企业如凯赛生物、恩凯赛药、昌进生物、食未科技(CellX)、柯泰亚生物、贻如生物、迪赛诺、羽冠生物等,产业平台包括中国医药工业研究总院、国家蛋白质科学中心,底层使能技术企业包括康码生物、翌圣生物(镁孚泰生物)、迪赢生物、正序生物、英矽智能、深势科技等。上海交通大学张江高等研究院、上海科技大学、张江mRNA国际创新中心等近10家科研机构积极布局合成生物学。
——宝山区。宝山区先后出台《加快打造合成生物产业先导区三年行动计划》《宝山区加快打造合成生物产业先导区的若干政策》等文件,力争到2025年形成规模超50亿的“上海市合成生物产业集聚区”。宝山区依托南大合成生物产业园等“1+1+3”园区功能布局,重点推进功能性平台建设,并计划以高能级生物铸造厂等重点基础设施的铺设为切入点,吸引创新型企业集聚。宝山区生物医药企业约400家,其中合成生物学赛道拥有宝济药业等重点企业,引入了吉态来博(酵母蛋白)等初创企业,并与微构工厂等平台型企业开展战略合作。
——金山区。2023年10月《金山区加快推进生物制造产业高质量发展的实施意见》提出,将依托上海湾区科创城、高新区、碳谷绿湾、国家现代农业产业园、上海石化、上海化工区等进行“一核多点”布局,2025年金山区生物制造产业规模突破500亿元,其中制造业产值达到300亿元。根据金山区政府2023年8月报道,金山区合成生物学特色产业集群规划面积8平方公里,汇集合成生物学类企业60多家,近三年总体产值规模增长近百亿元,年均落户项目总投资近30亿元。位于金山区的上海湾区生物医药港正重点发展高附加值原料药、现代中药、CAR-T免疫细胞治疗等合成生物学创新产业。在合成生物学产业链,金山区拥有科济制药、恒润达生、青赛生物、倍锦生物、创稷生物、合全药业、凯莱英等骨干企业。
2.深圳
深圳高度重视生物制造,大力投资基础研究和应用转化。2017年5月,深圳出台的“十大重大科技基础设施建设实施方案”中就提出布局合成生物研究设施,计划总投资约20亿元。2017年12月,中科院深圳先进院合成生物学研究所成立,以吸引海归青年为主,专注于人造生命元件、基因线路、生物器件、多细胞体系等的合成再造研究,目前已吸纳约50位的全职研究员,研究所的整体规模达到1000人,是全球规模最大的合成生物学研究所,在我国合成生物学研究领域具有重要地位。深圳于2022年发布《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》,前瞻布局8大未来产业,其中生物制造位列8大未来产业之首。成立了深圳合成生物学创新研究院、合成生物产业创新联盟。2024年4月,深圳合成生物产业基金完成工商登记,深圳市引导基金、深创投、光明区引导基金等共同出资,初期出资额达15亿元,该基金是深圳“20+8”产业基金第一批确认的4只基金中的其一。
光明区为深圳目前合成生物企业的重要聚集区。光明区将生物制造作为重点发展产业,2021年与中科院深圳先进院合作成立深圳市工程生物产业创新中心,由合成生物学研究所牵头建设,旨在为深圳孵化合成生物企业。光明区2021年10月发布全国首个合成生物领域专项扶持政策,俗称“四个1000万”,即重点科技专项支持最高1000万元、用房租金补贴最高1000万元、GMP厂房改造补贴最高1000万元、公共服务平台建设最高1000万元。2023年5月,光明区调整发布《关于支持合成生物创新链产业链融合发展的若干措施》。根据媒体报道,近三年国内新成立的合成生物企业中,有40%选择在深圳落户,其中又有近80%的企业集中在光明区。截至2024年4月,光明区已聚集合成生物企业104家,总估值约300亿元。
3.北京
北京市发展生物制造的科研基础雄厚,规划政策加快出台。北京市生物制造相关的科研院所众多,包括中科院系列院所、清华大学、北京化工大学等。2021年1月,北京市发改委在《中国(北京)自由贸易试验区科技创新片区海淀组团实施方案》中提出要布局重大生物产业平台和重点项目。2021年11月发布《北京市“十四五”时期国际科技创新中心建设规划》,其中提出重点研发一批高效遗传转化、精准基因编辑、合成生物技术等关键技术,构建现代化生物育种技术体系,培育一批重大动植物新品种,为保障国家粮食安全和食品安全提供品种与技术储备。2024年,北京设立了规模200亿元的医药健康大基金,生物制造为其重点关注方向之一。目前北京市级相关单位和部门正在抓紧联合研究制定“三个一”政策,即北京市合成生物制造产业发展规划、行动计划和相关措施。
北京市生物制造以昌平区和北京经开区为重点发展地区。
——昌平区。2023年起昌平区加速布局合成生物制造产业,2023年11月制定出台了《昌平生物制造产业发展行动计划》,2024年1月出台《昌平区支持合成生物制造产业高质量发展的若干措施(试行)》。2024年1月,北京市科委、中关村管委会联合昌平区政府在未来科学城举办北京市合成生物制造产业创新发展工作推进会,北京市合成生物制造技术创新中心(筹)和中关村合成生物制造产业集聚区在会上正式揭牌,计划打造具有全球影响力的合成生物制造产业创新策源地和产业创新高地,近期将启动15万平方米起步区建设,打造集“总部办公+研发平台+孵化加速+小试中试”为一体的创新孵化空间。昌平区还与丹纳赫等企业共建合成生物制造技术平台。昌平科技园下属的昌发展也通过股权投资、上市公司合作等形式进一步吸引相关企业落地,并与中国科学院过程工程所签署合作协议,将联合华熙生物、巨子生物、创健医疗等头部企业共同搭建胶原蛋白生物制造科创平台。企业方面,昌平区现有蓝晶微生物、微元合成、聚树生物、分子之心等重点科创企业。
——北京经济技术开发区(北京亦庄)。生物医药和大健康产业是北京经开区的四大主导产业之一,已聚集各类企业4200余家,根据《北京经济技术开发区加快建设全球“新药智造”产业高地行动计划(2023-2025年)》,规划2025年生物医药健康产业规模突破2000亿元,规上企业总数突破120家,上市企业数目突破30家。合成生物是北京经开区未来健康产业的发展重点,2024年将面向合成生物细分赛道发布专项政策。合成生物学企业方面,北京经开区当前已集聚华昊中天、衍微科技、擎科生物、未来生物、津合生物等重点科创企业。2024年3月,北京亦庄首个合成生物制造公共技术平台正式启用。
4.天津
天津合成生物学科研基础良好,是国内合成生物领域的人才摇篮。天津是合成生物学研究的重要前沿阵地,天津大学在国内最早建立了合成生物学本科专业、硕士和博士学位点,最先编写了合成生物学本科教材,2019年天津大学成为合成生物学重大设施国际联盟发起单位。天津拥有中科院天津工业生物技术研究所、国家合成生物技术创新中心、合成生物学海河实验室等重大创新平台,其中国家合成生物技术创新中心总投资近20亿元,海河实验室则集聚了南开大学、天津大学、天津科技大学、天津华大基因、凯莱英、华熙生物、天津瑞普生物、天津医药集团等优势力量。
天津生物制造产业体系较为完整,规划政策逐步完善。天津作为我国重要的生物产业基地,在生物制造领域已经建立了门类完整的产业体系,当前合成生物学赛道重点科创企业包括中合基因、强微特生物、瑞普生物、创源生物、百葵锐、工微生物(惠利生物)、中科博蕴、欣贝莱、华龛生物等。天津在2021年8月发布的《天津市科技创新“十四五”规划》中17次提到合成生物学,天津目标成为全球合成生物技术的原始创新策源地以及合成生物学产业的战略高地。2024年4月《天津市未来产业培育发展行动方案(2024—2027年)》出台,将在滨海新区、南开区、津南区、武清区等区域打造合成生物产业集群。
5.杭州
杭州市为浙江省合成生物学主要集聚地。杭州市拥有中科院杭州医学所、浙江大学、浙江工业大学、西湖大学等合成生物学领域重要的科研院所,在合成生物领域已拥有郑裕国院士、杨立荣教授、李永泉教授等一批顶级专家,同时又引进了曾安平院士、王宝俊教授等一批“鲲鹏计划”人才,逐渐形成了以浙江大学、西湖大学为代表的优势科研团队。根据2023年5月《科技日报》报道,杭州已集聚浙江省超70%的合成生物企业。目前杭州市集聚了恩和生物、翱锐生物、西湖欧米、微远生物、科兴生化、瑞丰生物、中科国生、极麋生物、微新生物、力文所生物、佳嘉乐生物、唯铂莱等重点科创企业。
钱塘、萧山、西湖为重点发展区域,扶持政策陆续完善。杭州市合成生物产业以钱塘区杭州医药港、萧山区江南科技城、西湖区紫金港科技城为主要载体,打造三大创新平台。钱塘新区作为杭州市发展合成生物学的核心板块,辖区内的杭州医药港已经汇聚各类生物医药企业1600余家。2023年5月,杭州发布《杭州合成生物学产业核心区高质量发展试点政策》,明确对合成生物学重点技术攻关任务给予最高3000万元支持。2023年9月,杭州进一步出台《关于支持合成生物产业高质量发展的若干措施》,这是全国首个支持合成生物产业的市级专项政策,明确提出打造合成生物领域的产业集群创新高地,对重点技术攻关项目最高资助可达1亿元。
6.常州
常州市近年来重点布局合成生物产业。常州市生物医药产业已有一定基础,2022年,常州生物医药行业规上企业达202家,实现产值558.2亿元,其中生物药品制品制造行业实现产值39.8亿元。近年来,常州市前瞻布局合成生物产业,长三角合成生物产业创新园、金坛合成生物产业园、西太湖合成生物创新产业园等3个园区于2023年10月布局起步,拥有南师大常州合成生物学产业研究院、华大工程生物学长荡湖研究所、江苏省重组蛋白质制造工程实验室、常州大学的“合成生物学实验室”、“常州大学-江苏省中以产业技术研究院联合生物交叉生物实验室”、江苏理工学院合成生物学与生物智造联合实验室等6家创新平台,此外中科院常州合成生物化学联合研究中心(筹)和常州大学合成生物学创新研究院在2023年11月揭牌并落地。新北区成立了20亿元的合成生物产业专项基金和2亿元的园区发展基金。2023年11月,常州市正式出台《关于推进合成生物产业高质量发展的实施意见》及《常州市关于支持合成生物产业高质量发展的若干措施》,成为江苏首个发布促进合成生物产业发展专项政策的地级市。目前,常州市合成生物领域主要企业有72家,其中高企32家、“专精特新”22家、潜在独角兽2家,上市公司2家,拥有创健医疗、常茂生物、康润生物等一批重点企业,在建项目21个、总投资超100亿元。
7.无锡
无锡市加快布局发展合成生物学。2024年2月无锡市出台《关于加快推动生物医药产业高质量发展的若干政策意见》,其中对合成生物学的关键核心技术攻关、行业应用、创新平台建设等方面提出具体支持政策。2024年无锡市还将制定施行《无锡市合成生物产业发展三年行动计划(2024—2026)》。从区域来看,滨湖区、无锡高新区、锡山区等均在重点发展合成生物学。2024年滨湖区发布《滨湖合成生物产业创新发展规划》,计划3年内招引项目企业30家,2026年全区合成生物产业规模达到50亿元,年均增幅15%以上,力争到2028年末形成百亿产业集群,构成合成生物全产业链。无锡高新区、锡山区均在建设合成生物产业园。无锡高新区与江南大学陈坚院士团队共同发起设立主要面向合成生物产业的江南大学技术转移分中心。2023年11月无锡合成生物学和生物制造研究中心签约,计划落地无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所。
8.南京
南京市生物医药产业较为发达,较早布局生物制造赛道。2022年南京市生物医药产业营收规模达1821.2亿元,2023年前三季度纳入监测的908家生物医药产业企业营收达1601.46亿元。根据有关报道,南京市生物医药产业高新技术企业达1032家。2021年9月南京市出台的《南京市生物经济发展三年行动计划(2021—2023年)》中提出,重点打造生物制造应用平台等四大功能区,推进绿色生物工艺在化工、医药、环保、能源、食品等行业的应用示范,推动生物基材料、生物基化学品、新型发酵产品等规模化生产,形成一批具有自主知识产权、年销售额超过10亿元的生物制造产品。企业方面,南京市布局生物制造赛道的上市及IPO申请企业包括诺唯赞、金斯瑞、轩凯生物等,重点科创企业包括百斯杰、趣酶生物、仅三生物、周子未来、食气生化、同凯兆业、普瑞特等。
9.合肥
合肥加快布局生物制造产业。合肥在生物制造科研领域具有一定基础,中国科大、安徽大学、安徽农业大学等高校,中国科学院合肥物质科学研究院、合肥综合性国家科学中心大健康研究院等院所,均有科研团队长期从事生物制造方面的研究。2023年11月,合肥市发改委牵头成立生物制造产业专班,制定了产业三年行动方案,同时通过谋划合肥市生物制造公共技术服务平台及配套设施项目,规划建设小试孵化平台、中试加速平台、量产平台、检验检测平台及园区配套工程,推动公共服务平台建设。目前合肥在生物制造相关领域拥有华恒生物、安科生物、恒鑫生活等上市及IPO申请公司,以及和晨生物、中科健康、利夫生物、普力先进材料、科生景肽等科创企业。根据有关报道,合肥近50%的生物制造企业集聚在合肥高新区的科大硅谷。
10.宜昌
位于宜昌的安琪集团是国内酵母生产、研发领军企业,规模居亚洲第一、世界第二,而酵母是目前适用性、可编辑性、可控性最好的微生物细胞工厂平台。依托安琪集团和酵母产业基础,宜昌猇亭区建设湖北省首个合成生物产业园,力争到2035年培育形成500亿元产业集群,重点引入由北京微构工厂和安琪集团合资的微琪生物PHA可降解材料生产项目。2024年5月,由安琪集团牵头成立湖北省合成生物产业技术创新联合体,湖北大学、华中科技大学、华中农业大学等高校,嘉必优、三宁化工等企业共同参与。