中投網2025-01-21 08:12 來源：中投網
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合成生物學，作為21世紀最具革命性的科學領域之一，正在全球范圍內引發一場前所未有的生物技術革命。美國，作為這一領域的先驅和領導者，不僅在學術研究上取得了顯著成就，更在產業化應用上走在了世界前列。
一、行業相關政策
美國政府對合成生物學的支持是全方位的，體現在政策、資金、監管等多個層面。早在1986年，白宮科學和技術政策辦公室（OSTP）就發表了《美國生物技術監管協調框架》，為基因工程生物的商業化鋪平了道路。這一政策的實施，使得美國在合成生物學的商業化進程中走在了世界前列。
進入21世紀，美國政府對合成生物學的投入進一步加大。2008年至2014年間，美國使用公共經費對合成生物學的投入總計約8.2億美元。同時，美國將“生物制造技術”列為2020制造技術挑戰的11個主要戰略方向之一，并承諾2050年實現碳中和。這些政策不僅為合成生物學的發展提供了強有力的支持，也為其在能源、環保等領域的應用創造了廣闊空間。
此外，美國各州政府也積極出臺相關政策，支持合成生物學的發展。例如，加利福尼亞州和馬薩諸塞州，這兩個州在過去十年中獲得了合成生物學領域最大份額的投資。這種地域集中不僅得益于地方政策的扶持，還與背后精英大學的支持密不可分。這種集群效應促進了知識的交流和技術的傳播，吸引了更多的投資和人才。
二、行業發展歷程
合成生物學的發展可以追溯到20世紀70年代。1970年，Waclaw Szybalski首次創造了“合成生物學”一詞，為該領域提供了一種通用語言。隨后，隨著DNA測序技術的不斷進步和基因編輯技術的快速發展，合成生物學逐漸從理論研究走向實踐應用。
20世紀90年代，兩家基因合成公司--GeneArt（現為賽默飛世爾科技的一部分）和Blue Heron Biotech分別成立，標志著合成生物學商業化進程的啟動。進入21世紀，合成生物學的發展更是日新月異。2005年，Chan、Kosuri和Endy合成了第一個病毒：噬菌體T7.1，這標志著完整病毒的首次全合成。此后，合成生物學在醫療、制藥、能源、農業等領域的應用不斷拓展，取得了顯著成效。
在美國，合成生物學的發展歷程中，涌現出了一批具有里程碑意義的成果。例如，2014年3月，來自約翰霍普金斯大學和紐約大學的科學家團隊首次成功合成真核染色體，這一合成生物學里程碑表明，一個小團隊可以在不使用大量資源的情況下設計和合成完整的染色體。這些成果不僅推動了合成生物學技術的不斷進步，也為其在各個領域的應用奠定了堅實基礎。
三、重點企業發展
美國合成生物學行業涌現出了一批具有全球影響力的重點企業。這些企業在技術研發、產業化應用、市場拓展等方面取得了顯著成就，成為推動美國合成生物學行業發展的中堅力量。
Amyris是一家在合成生物學領域具有重要地位的公司。該公司致力于通過合成生物學技術生產可持續的成分，廣泛應用于Clean Health & Beauty和Flavors & Fragrances（F&F）等領域。Amyris還與傳染病研究所（Infectious Disease Research Institute）合作開發了新冠疫苗，展示了其在醫療領域的實力。此外，Amyris還與皇家DSM的子公司DSM營養產品公司簽訂了一項可能超過5億美元的供應/制造協議，供應Amyris的F&F成分產品組合，進一步鞏固了其在市場中的地位。
Ginkgo Bioworks是另一家在合成生物學領域具有顯著影響力的公司。該公司致力于開發一個可以在食品、農業、制藥和工業化學品等應用領域輕松為細胞編程的平臺。Ginkgo Bioworks通過其強大的生物工程技術，為客戶提供定制化的生物解決方案。2021年5月，Ginkgo Bioworks以175億美元的價格與SPAC公司合并上市，預計SPAC將提供25億美元的現金收益，進一步推動了其在資本市場的發展。
此外，Twist Bioscience、Precigen、Codexis等公司也在合成生物學領域取得了顯著成就。Twist Bioscience通過在硅芯片上“寫入”DNA來制造合成DNA，為DNA數據存儲和基因合成提供了新的解決方案。Precigen則通過其ActoBiotics?平臺開發了基于微生物的治療藥物，在1型糖尿病等領域取得了重要突破。Codexis則專注于利用合成生物學技術生產高性能酶，為制藥、化工等行業提供高效、環保的解決方案。
四、市場規模數據分析
從市場規模來看，美國合成生物學市場呈現出快速增長的態勢。根據貝哲斯咨詢的調研數據，2024年全球合成生物學市場規模達160億美元，預計到2032年將增至1380億美元。其中，美國以21.1%的市場份額占據全球主導地位。美國擁有最多的制藥和生物制藥公司，工業化程度的提高和對研發的日益重視是助推該市場增長的主要因素之一。
從融資情況來看，美國合成生物學領域的企業融資額也在逐年攀升。2020年，美國合成生物學領域的企業融資額飆升至78億美元，是前一年的2.5倍。到了2021年，這一數字更是達到了180億美元，幾乎等同于之前12年的總和。這些資金為美國合成生物學行業的發展提供了強有力的支持。
從政策支持來看，美國政府通過制定一系列政策，為合成生物學的發展提供了良好的政策環境。例如，《2019年工程生物學研究與開發法案》要求科學和技術政策辦公室（OSTP）實施國家工程生物學研究與發展倡議，并建立工程生物學研發咨詢委員會；NSF與國家科學院、工程院和醫學院簽訂協議，就與工程生物學研發相關的倫理、法律、環境和其他社會問題進行審查并提出建議。這些政策的出臺，為美國合成生物學行業的健康發展提供了有力保障。
五、未來創新趨勢
未來，美國合成生物學行業將繼續保持快速發展的態勢，并呈現出以下創新趨勢：
�。ㄒ唬┘夹g融合與創新
隨著基因測序、基因編輯、生物信息學等技術的不斷進步，合成生物學將與其他學科領域進行更深入的融合與創新。例如，將合成生物學與人工智能、大數據等技術相結合，可以實現對生物系統的精準設計和優化，推動合成生物學技術的不斷升級和迭代。
（二）產業化應用拓展
未來，美國合成生物學行業將更加注重產業化應用的發展。通過加強產學研合作，推動合成生物學技術在醫療、制藥、能源、農業等領域的廣泛應用，為這些領域的發展提供新的動力和解決方案。同時，隨著技術的不斷成熟和成本的降低，合成生物學技術將逐漸從實驗室走向市場，實現更大規模的產業化應用。
（三）政策與監管創新
隨著合成生物學技術的不斷發展，政府將需要制定更加完善的政策和監管體系來保障其健康發展。未來，美國政府將繼續加強合成生物學領域的政策研究和監管創新，推動建立更加科學、合理、高效的監管機制，為合成生物學行業的可持續發展提供有力保障。
�。ㄋ模﹪H合作與交流
未來，美國合成生物學行業將更加注重國際合作與交流。通過加強與其他國家和地區的合作與交流，共同推動合成生物學技術的發展和應用，實現資源共享、優勢互補和互利共贏。同時，通過參與國際標準和規則的制定，推動合成生物學技術的全球化和標準化發展。
六、結語
中投顧問產業研究院認為，美國合成生物學行業作為全球領先的生物技術領域之一，正經歷著前所未有的快速發展和變革。從政策支持到技術創新，從重點企業發展到未來創新趨勢，美國合成生物學行業都展現出了強大的生命力和廣闊的發展前景。未來，隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展，美國合成生物學行業將繼續引領全球生物技術革命的發展潮流，為人類社會的可持續發展貢獻更多的智慧和力量。
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