11月23日，总部位于新加坡的生物技术初创公司RWDC Industries Limited 宣布完成9510万美元的B2轮融资，最新一轮融资使RWDC筹集的总资金达到 2.08 亿美元。 

 

RWDC将利用这笔资金扩大其美国佐治亚州雅典工厂的生物基可降解材料PHA 生产能力至5万吨/年，并在新加坡建设生产设施。

 

B2轮投资由Vickers Venture Partners （一家总部位于新加坡的全球风险投资公司）和淡马锡（一家总部位于新加坡的全球投资公司）共同牵头。其他参与投资者包括CPV/CAP Pensionskasse Coop （瑞士最大零售公司的养老基金）；Optimas Global Healthcare Fund（由位于香港的Optimas Capital管理）和现有股东。

 

无独有偶！蓝晶微生物B系列融资总额超过6亿人民币，B1轮由高瓴资本、光速中国领投，B2轮由碧桂园创投等领投，腾讯等新股东跟投。此轮融资将用于加速蓝晶微生物首个产品管线的推进，包括全生物可降解材料PHA的规模化生产线建设、PHA在多种场景的应用开发和数字原生研发平台CloudLab1的扩张升级。

 

5月中旬，ARK、比尔盖茨有份参投的基因编程公司Ginkgo Bioworks通过反向收购登陆纳斯达克，估值150亿美元。

 

毫无疑问，无论是ARK、比尔盖茨、淡马锡，还是国内顶级PE高瓴、腾讯、碧桂园创投，他们都嗅到了一个前沿领域的机会，那就是：合成生物学。

 

“一级市场的聪明钱投票热潮”已经明显的反馈出合成生物学产业迎来了黄金发展时期，据SynbioBeta的统计，2020年全球合成生物学企业融资高达78亿美元，创下了历史以来的新高。仅2021年第一季度，合成生物学领域的投资就超过2009-2019年11年的总额，仅略低于2020年全年的投资。

 

 

合成生物学是什么？市场到底有多大？

 

合成生物学，是生物科学在二十一世纪刚刚出现的一个分支学科。与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同，合成生物学的研究方向完全是相反的，它是从最基本的要素开始一步步建立零部件。

 

字面上理解，合成生物学就是要研究如何合成生物，或者说如何制造生物，其本质是让细胞为人类工作生产想要的物质。

 

合成生物学制造化学品的流程

 

为什么合成生物学在近年会迅猛发展？因为实现该流程的底层技术进行了升级和蜕变。无论是基因序列，还是编辑手段，我们都已经掌握。

 

麦肯锡的数据显示，原则上全球60%的产品可以采用生物法进行生产，相较于化学合成，生物合成有以下优势：

 

1）合成生物学生产以生物质原料为主，能够显著降低碳排放，比如一根PHA吸管比PP吸管碳排放低180g；

2）生物合成更擅长于制造复杂分子；

3）生物合成在部分领域具有成本优势，如维生素E、甜菊糖苷等；

 

 

以生物+化工为例，2019年全球化学品市场规模有4万亿美元，大部分的化学品合成和催化反应都有潜力被生物合成替代，而目前其中已经被酶催化或生物合成替代的产品不足千分之一。如果仅仅考虑生物方法替代传统方法，我们就可以预见到至少百倍的增幅。值得一提的是，很多高附加值的天然化合物只有生物能够合成。

 

合成生物学使 PHA 产业化成为可能

 

聚 羟 基 脂 肪 酸 酯 ( polyhydroxyalkanoate，简 称 PHA) 是微生物合成的一大类高分子聚酯，以疏水性颗粒形式广泛存在于微生物细胞中，具有可降 解性、生物相容性和多变的材料学性能。

 

 

PHA 的基本结构如上图所示。其中，m = 1、2 或 3; n 为单体数目; Ｒ 代表侧链，多为 C1 ～ C13 的不同链长的正烷基，也可以是带支链，不饱和或带取代基的烷基。当 m = 1、Ｒ为甲基时，为聚3 羟基丁酸酯( PHB) ，是PHA 中最常见而又最重要的一种。

 

根据单体的碳链长短，PHA可以被分为两类: 短链(short－chain－ length，SCL) PHA，其单体由3～5个碳原子组成; 中长链(medium－ chain－length，MCL) PHA，其单体由6～14个碳原子组成。根据单体的组成的种类，PHA可包括: 均聚物，只由一种单体组成; 共聚物，含有一种以上的单体。

 

 

PHA 类产品具有良好的理化性能、热加工性能、光学异构性、压电性、气体阻隔性、 生物可降解性以及生物相容性等共同的优秀性能。两大重要属性如下：

 

（1）完全的生物可降解性：一般的生物可降解材料需要在堆肥条件下才能降解， 而 PHA 具有自发的生物可降解性，无需堆肥即可在自然环境下降解，且降解时间可控。

 

（2）优异的生物相容性：PHA 在生物体内的降解产物主要是小分子低聚物或是单体成分， 对人体无毒无害，也不会引起强烈的排异反应。

 

生物合成法是 PHA 的主流合成方法。传统的化学合成方法由于反应毒性较大,污染环境、原料昂贵、反应条件剧烈、副产物多等因素,基本没有得到应用。目前 PHA 的合成主 要采用使用生物合成法。生物合成法利用微生物的自身代谢来合成产物,主要方法有微生物发酵法,包括野生菌法和重组工程菌法,其次还有转基因植物法和活性污泥法等。PHA 的生物合成是由多种蛋白和酶参与的复杂代谢过程,主要有三种生物合成路径，包括三步合成路径、脂肪酸β-氧化路径、五步合成路径。

 

 

生产成本高是 PHA 暂时难以大规模推广的主要问题。高成本主要是因为原料成本较高、设备运行成本较高以及产物纯化成本较高。蓝晶微生物选取油田土壤中的耐油细菌，在利用合成生物技术对其进行工程化改造后，稳定合成产出高性能的 PHA 材料；同时由于该细菌对生长环境和发酵要求并不高，PHA 的生产成本大幅度降低。北京微构工场使用嗜盐菌作为低成本的混合基质，利用合成生物学和代谢工程学方法，成功完成 PHA 的工业化生产，使发酵产品成本降低。

 

合成生物学的应用开创了低成本、高附加值的 PHA 材料生产的新时代,为 PHA 的产 业化奠定了坚实的基础。基于合成生物学研究而得到的新方法、新技术（例如多片段拼 接技术、大片段基因组 DNA 克隆技术、代谢网络构建、系统优化等）可以改变细菌生长模式、分裂方式、生长条件以及细菌形态,从而进一步降低 PHA 的生产成本；另一方面, 通过改造细菌基因组（如精简基因组、弱化β-氧化途径）可以得到不同种类的重组菌株, 用于生产具有不同性能的新型多功能 PHA 材料。

 

目前，全球PHA产能主要集中于北美，而中国就PHA的产业规划则走在了世界前列。蓝晶微生物、天安生物、微构工厂、麦得发均已建成千吨/百吨级装置，规划项目产能合计超10万吨。随着生产工艺不断优化，生产成本不断降低，未来PHA行业发展空间巨大。