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【資料圖】

合成生物學(xué)是一門發(fā)展迅速的前沿交叉學(xué)科，被譽為第三次生物技術(shù)革命，其下游應(yīng)用廣泛，需求正在不斷擴張。合成生物學(xué)是一門融合了生物學(xué)、信息學(xué)、基因組學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科，在學(xué)習(xí)自然生命系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立出人工生物，并制造出滿足人類需求產(chǎn)品。合成生物學(xué)通過設(shè)計和構(gòu)建細胞工廠，能夠使細胞以淀粉、纖維素、CO2等可再生碳為原料，生產(chǎn)重要的化工產(chǎn)品、天然藥物、食品、生物能源等產(chǎn)品，合成生物學(xué)相可以實現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)化效率、更低的成本，更友好的路線。

我國大品種氨基酸產(chǎn)能充沛，小品種氨基酸如丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸等亟需擴大產(chǎn)能、降低成本，通過合成生物學(xué)的手段，可有效降低小品種氨基酸生產(chǎn)成本。丙氨酸在食品、醫(yī)藥日化等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，丙氨酸生產(chǎn)的化工流程溫度高、壓力大、酸堿強，環(huán)境污染嚴重。目前，工業(yè)化生產(chǎn)丙氨酸采用發(fā)酵法和微生物酶法代替了原有的化學(xué)合成法丙氨酸，華恒生物利用合成生物方法改造微生物突破厭氧發(fā)酵技術(shù)，使丙氨酸的生產(chǎn)成本較酶法降低50%;纈氨酸可以改善母豬生產(chǎn)性能，提高動物免疫力，在飼料行業(yè)的需求快速增長，由于纈氨酸的合成途徑屬于丙氨酸衍生物類型，華恒生物在具備丙氨酸厭氧發(fā)酵技術(shù)后又突破了低成本纈氨酸生物發(fā)酵技術(shù);通過人工合成酶對丙烯酸定向加氨形成了β-丙氨酸，較傳統(tǒng)天冬氨酸脫羧法極大地降低了產(chǎn)品成本。全球丙氨酸市場自2016年3.5萬噸增長至2019年5萬噸，年化復(fù)合增長率為13%，預(yù)計丙氨酸市場在未來四年內(nèi)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長，在2023年將達到8萬噸，同比2019年5.1萬噸增長57%;近年來全球纈氨酸市場規(guī)模保持著迅猛增長態(tài)勢，全球需求量從2016年的0.73萬噸增長到2019年的3.25萬噸，年復(fù)合增長率高達65%。

尼龍66重要上游原材料己二腈等目前國內(nèi)化率仍在提升中，生物基戊二胺可實現(xiàn)替代法生產(chǎn)，長鏈尼龍作為具有優(yōu)異的耐磨性和耐低溫性，其重要的上游原材長鏈二元酸(DC12及DC10)可通過合成生物學(xué)實現(xiàn)低成本制備。PA66主要應(yīng)用領(lǐng)域為工程塑料和工業(yè)纖維，在汽車輕量化的趨勢下其市場潛力較大，但PA66的上游原材料己二腈生產(chǎn)技術(shù)壁壘很高，差能由歐、美、日控制，國內(nèi)僅能實現(xiàn)小部分生產(chǎn)，且成本高昂。合成生物學(xué)可通過利用賴氨酸脫羧的方式生產(chǎn)戊二胺，通過尼龍56對尼龍66實現(xiàn)替代。長鏈尼龍的重要原料長鏈雙元脂肪酸傳統(tǒng)合成方法為化學(xué)合成法或由蓖麻油分解制備，凱賽生物通過合成生物學(xué)利用簡單的烷烴經(jīng)過發(fā)酵即可廉價制備DC12及DC10，在全球市場占據(jù)了較高份額。

營養(yǎng)素市場空間廣闊，合成生物學(xué)大有可為。長鏈不飽和脂肪酸DHA及ARA對嬰幼兒記憶力、思維能力及視網(wǎng)膜發(fā)育具有重要作用，廣泛應(yīng)用與嬰幼兒配方奶粉及保健品，隨著人們健康意識的提高，對DHA及ARA的需求不斷增加。DHA的主要生產(chǎn)來源為深海魚類，但隨著海洋污染加劇，魚油DHA存在食品安全風險，且魚油含有大量EPA，限制了其使用范圍，通過生物發(fā)酵法生產(chǎn)的DHA有效規(guī)避了這些風險，在DHA市場中的市占率不斷提高。

相關(guān)標的：“雙碳”背景下合成生物學(xué)有望在未來5-10年保持高速增長，我們看好合成生物學(xué)在低成本替代現(xiàn)有材料及制備新材料的潛力，具備技術(shù)及成本優(yōu)勢的合成生物學(xué)企業(yè)將有望充分獲得競爭優(yōu)勢。相關(guān)標的為華恒生物、凱賽生物、嘉必優(yōu)等企業(yè)。