合成生物:一場(chǎng)堪比新能源汽車(chē)的消費科技革命
藍鯊導讀:合成生物,中國能彎道超越美國成全球第一嗎?
作者?| 李太白
據SynBioBeta統計,2018-2022年中國合成生物學(xué)一級市場(chǎng)共完成了1039個(gè)投融資事件,藍晶微生物、微構工場(chǎng)等企業(yè)相繼完成融資。其中,藍晶微生物以19億元的融資額刷新了國內合成生物領(lǐng)域的記錄。
合成生物逐漸成為新風(fēng)口,這讓中國有可能實(shí)現對陶氏、巴斯夫等歐美巨頭在化學(xué)合成產(chǎn)業(yè)的彎道超車(chē)嗎?
最近,藍鯊消費跟藍晶微生物、百葵銳等一眾合成生物企業(yè)交流后發(fā)現,合成生物有可能讓中國爆發(fā)一場(chǎng)堪比新能源汽車(chē)的消費科技革命。百葵銳創(chuàng )始人章家泉告訴藍鯊消費,合成生物目前主要中美在PK,基礎研究方面美國比中國領(lǐng)先3-5年,應用方面中美齊頭并進(jìn)。他認為,中國大概率能反超美國成為全球第一。數據來(lái)源:IT桔子
01
生物科學(xué)的第三次革命
在討論合成生物學(xué)為什么能掀起不亞于新能源汽車(chē)的消費科技革命前,先要搞清楚什么是合成生物學(xué)。
它是在系統生物學(xué)基礎上,融匯工程科學(xué)原理,重編改造天然的或設計合成新的生物體系,以揭示生命規律和構筑新一代生物工程體系的“匯聚”型新興學(xué)科,被認為是第三次生物科學(xué)革命,是推動(dòng)人類(lèi)實(shí)現從“認識生命”到“設計生命”偉大跨越的重要技術(shù)路徑。
合成生物的源頭是DNA雙螺旋結構的發(fā)現。
1953年,沃森、克里克,以及威爾金斯在《自然》聯(lián)合發(fā)表了“DNA雙螺旋結構”的科研論文。這一發(fā)現跟愛(ài)因斯坦的相對論和量子力學(xué)一起被稱(chēng)為20世紀自然科學(xué)最重要的三大成就。
DNA的發(fā)現,讓人類(lèi)揭開(kāi)了生命遺傳的面紗,對更深入地認知生命,進(jìn)行疾病控制和品種改良等有劃時(shí)代的意義。
生物科學(xué)的第二次革命是規?;驕y序。
1990年,國際人類(lèi)基因組計劃啟動(dòng)。1954年出生的汪建,1999年創(chuàng )立華大基因,在沒(méi)有得到中國政府授權的情況下,他在人類(lèi)基因組計劃第五次會(huì )議上宣布,代表中國承接人類(lèi)基因組計劃1%的測序任務(wù)。此后,汪建做了水稻基因測序,“非典”病毒測序等,因為測序儀器老舊,整體進(jìn)展緩慢。
2006年,第二代高通量基因測序儀誕生,基因測序能力增加百倍。汪建預見(jiàn)到規?;驕y序的商業(yè)機會(huì )。2010年初,他利用6億元國開(kāi)行貸款,購買(mǎi)了128臺新一代測序儀。新機器使華大的數據產(chǎn)出能力大大提升,成本大幅降低。2012年,華大的測序數據產(chǎn)出能力已占全球一半以上。華大從事基因數據分析的員工中,很多是剛畢業(yè)甚至未畢業(yè)的年輕人。華大因此被稱(chēng)為“基因測序界”的富士康。
當中國變成全球最大的基因測序供給方,合成生物——生物科學(xué)的第三次革命來(lái)了。據了解,生物中有超過(guò)300萬(wàn)種的分子和材料,不同的基因重新設計和編輯、合成,能創(chuàng )造不同的東西。
跟陶氏、巴斯夫等老牌石油化學(xué)企業(yè)比,中國在化工領(lǐng)域是后進(jìn)者,雖然中石化、中石油至今是世界500強,但并沒(méi)有明顯帶動(dòng)中國化工行業(yè)的全面進(jìn)步?;ゎI(lǐng)域要打造出中國的陶氏、巴斯夫極難,而通過(guò)合成生物技術(shù),卻有可能實(shí)現彎道超車(chē)。
近年,中國后來(lái)居上的有高鐵、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè),下面我們看看新能源汽車(chē)是怎么逆襲的,它對合成生物后來(lái)居上有何啟發(fā)?
02
新能源汽車(chē)的逆襲
據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )數據,中國新能源汽車(chē)2022年全年銷(xiāo)量超680萬(wàn)輛,市占率至25.6%;2023年預計銷(xiāo)量超850萬(wàn)輛,市占率超31%。除特斯拉外,比亞迪、理想、小鵬、蔚來(lái)等中國新能源汽車(chē)巨頭全球領(lǐng)跑,中國已是全球新能源汽車(chē)強國和大國。
中國新能源汽車(chē)的逆襲怎么發(fā)生的?
2007年,時(shí)任科技部部長(cháng)萬(wàn)鋼意識到,中國汽車(chē)要領(lǐng)先全球,必須繞過(guò)發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)、變速箱等西方積累了百年的技術(shù)。他把彎道超車(chē)的方向選在新能源汽車(chē)。2012年,萬(wàn)鋼推動(dòng)下,中國出臺了《節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規劃(2012-2020年)》,將新能源汽車(chē)發(fā)展提升到了國家戰略高度;2015年,國家又發(fā)布了《中國制造2025》,支持電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。
從此,國家開(kāi)始大規模補貼新能源汽車(chē),金額總計高達上千億,終于造就了全球領(lǐng)先的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體系。
中國新能源汽車(chē)從追趕到領(lǐng)先,除了國家戰略布局,高額補貼支持外,還得益于以下天時(shí)地利人和。
1、地利:原料。新能源汽車(chē)核心動(dòng)力是電池,鋰電池又是重中之重。據官方數據,江西宜春擁有探明鋰云母礦約占全國儲量40%左右,理論上可以裝備6億輛電動(dòng)汽車(chē)。中國在鋰的加工、提煉生產(chǎn)和回收上全球領(lǐng)先。中國鋰電池生產(chǎn)成本最為低廉。
2、天時(shí):電池。2007年后,中國逐漸成全球最大的智能手機生產(chǎn)國,培育了一批鋰電池研發(fā)生產(chǎn)商,比如寧德時(shí)代,一開(kāi)始給蘋(píng)果做電池代工,后來(lái)給寶馬做電動(dòng)汽車(chē)電池代工,逐漸成為全球最大的電池生產(chǎn)商。比亞迪也是從手機和手機電池代工起家,后通過(guò)收購汽車(chē)企業(yè),逐漸將電池和汽車(chē)結合,成為全球產(chǎn)量最大的電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)。
3、人和:人才濟濟。做電動(dòng)汽車(chē)只需搞定電池(寧德)、電機/電控和智能系統即可。中國合資車(chē)企的蓬勃發(fā)展,沒(méi)換來(lái)發(fā)動(dòng)機等核心技術(shù),但練就的汽車(chē)電子、電機、電控等研發(fā)生產(chǎn)能力卻是全球領(lǐng)先且配套完整。
2007年后,中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、衛星定位、地圖導航、5G通訊、自動(dòng)駕駛等技術(shù)蓬勃發(fā)展,培養了大量的IT工程師,因此小鵬、理想、蔚來(lái)等外行老板砸錢(qián)殺進(jìn)來(lái),將上述技術(shù)“拿來(lái)主義”,快速整合,做出整車(chē),實(shí)現彎道超車(chē)。
4、沒(méi)有包袱。中國車(chē)企沒(méi)有燃油車(chē)的核心技術(shù),也就沒(méi)有包袱,反而更敢于全心追逐新能源汽車(chē)。近年來(lái),國際環(huán)境惡化,中國原油進(jìn)口依存度過(guò)大(2022年中國原油進(jìn)口5.08億噸,對外依存度71.2%)等問(wèn)題。這些都倒逼中國從官方到民間,從小客車(chē)到出租車(chē)、物流車(chē)、公交車(chē)等全面擁抱新能源汽車(chē)。
03
靠什么彎道超車(chē)?
如果對標新能源汽車(chē),我們發(fā)現,合成生物要實(shí)現對傳統石油化工領(lǐng)域的逆襲,同樣需要國家政策支持、應用場(chǎng)景豐富、需求引領(lǐng)、人才多樣性等提供全方位支持,這些在中國可切實(shí)實(shí)現。
1、國家戰略,全力支持。2010?年后,中國合成生物學(xué)領(lǐng)域的頂層戰略規劃逐步加強,《“十三五”國家科技創(chuàng )新規劃》將合成生物技術(shù)列為發(fā)展引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術(shù),《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》(2022年)也強調發(fā)展合成生物學(xué)技術(shù)。
中國在上海、天津、深圳建立了合成生物學(xué)前沿科學(xué)中心和技術(shù)創(chuàng )新中心。尤其是深圳,背靠華大基因,有人才、數據、技術(shù)等基礎。中國具備集中力量辦大事的制度優(yōu)勢,只要中國認定合成生物是一個(gè)革命性的消費科技方向,那么從政策到金錢(qián)會(huì )源源不斷地投入,大力出奇跡。
2、地利:最多最全的應用場(chǎng)景。中國是全球最大的消費市場(chǎng)之一,2022年社會(huì )消費品零售總額約44萬(wàn)億元。中國還擁有全球最齊全的工業(yè)門(mén)類(lèi),涉及消費的鞋服飾品、美妝個(gè)護、食品飲料、寵物等行業(yè),產(chǎn)能全球領(lǐng)先。這意味著(zhù)原來(lái)大量使用石油化學(xué)合成物的消費場(chǎng)景,可以替換成合成生物。比如傳統的洗發(fā)水,為了殺死引發(fā)頭皮屑和頭皮發(fā)癢的馬拉色菌,使用了去屑劑,它們是石油化學(xué)合成產(chǎn)品ZPT、甘寶素等,比較刺激;完全可以替換成合成生物的殺菌蛋白,不但成本更低,而且更環(huán)保和更高品質(zhì),對頭發(fā)和頭皮沒(méi)有刺激作用。
3、天時(shí):碳中和、健康等消費/產(chǎn)業(yè)升級。合成生物作為前沿技術(shù),前期的產(chǎn)品和解決方案是貴的,需要大勢推動(dòng)和龍頭企業(yè)帶頭使用。比如經(jīng)過(guò)疫情三年,人們對健康等消費要求更高,這倒逼歐萊雅等消費龍頭企業(yè)不斷推出更健康、低碳的產(chǎn)品,而這正好是百葵銳等合成生物創(chuàng )新公司的機會(huì )。如果還是傳統的產(chǎn)品研發(fā)思路,歐萊雅可能會(huì )找陶氏或巴斯夫。隨著(zhù)碳中和的推進(jìn),原來(lái)大量使用的不可降解的塑料袋,需要替換成由生物可降解材料PHA構成的袋子。
4、人和:多樣性人才充足。要干好合成生物,需要生物學(xué)家、數據科學(xué)家和軟硬件工程師,甚至發(fā)酵工程師等一起工作,對人才多樣性有比較高的要求。而中國正好滿(mǎn)足這方面的要求。國內的合成生物公司,生物學(xué)團隊一般來(lái)自美國、澳洲(百葵銳研發(fā)合伙人)等海外,或者國內的清華(藍晶創(chuàng )始人李騰)、北大(藍晶創(chuàng )始人張浩千)、天津大學(xué)(百葵銳創(chuàng )始人章家泉)等,而數據科學(xué)家、軟硬件工程師因為中國大數據、云計算、手機3C等硬件產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平很高,人才供給豐沛。能幫著(zhù)調試生物合成物反應效果的發(fā)酵工程師等人才,中國是世界工廠(chǎng),找人不難。
04
能出BAT量級的公司嗎?
在累計融資20億元的藍晶微生物官網(wǎng),可以看到這樣的字眼——全球經(jīng)濟中60%的物質(zhì)投入都可以通過(guò)生物方式生產(chǎn)(麥肯錫報告)。這意味著(zhù)未來(lái)10-20年,生物經(jīng)濟將產(chǎn)生4萬(wàn)億+經(jīng)濟影響。在這個(gè)賽道,是有機會(huì )出現BAT量級的公司,但目前遠沒(méi)到大規模變現的階段。
市場(chǎng)上活躍的合成生物公司,現在比拼的是誰(shuí)能將技術(shù)做出來(lái)并初步應用和變現,而不是拼規模和價(jià)格。比如殺菌蛋白,基于這個(gè)技術(shù)底座,根據不同的殺菌需求——幫寵物殺滅沙門(mén)氏菌,則可以在殺菌蛋白技術(shù)底座配上能殺滅沙門(mén)氏菌的"克星",再混入寵物保健品等產(chǎn)品中讓寵物吃進(jìn)肚子,從而實(shí)現殺滅沙門(mén)氏菌的目的。
每個(gè)合成生物團隊擅長(cháng)的技術(shù)路線(xiàn)不一樣,比如藍晶微生物擅長(cháng)做可降解生物材料PHA,百葵銳擅長(cháng)做殺菌蛋白。這些公司都會(huì )基于自己研發(fā)出的合成生物產(chǎn)品,找到頭部消費企業(yè)進(jìn)行合作,比如歐萊雅、大北農等,打造標桿,再基于標桿客戶(hù)拓展行業(yè)內的其他客戶(hù),建設自己的生物工廠(chǎng),能提供批量的產(chǎn)品交付。這是標準的2B生意,技術(shù)變現。這意味著(zhù)這個(gè)生意快不了。
除了消費龍頭,一些有流量的MCN機構,也在打造自有品牌,它們希望跟合成生物公司合作,利用新技術(shù),打造出讓人眼前一亮的差異化產(chǎn)品,比如類(lèi)五個(gè)女博士的輕醫美品牌。但這些只是嘗試,目前市場(chǎng)上并沒(méi)有看到利用合成生物技術(shù)打造成功的超級大單品或大品牌。