已突破技术壁垒！价值千亿的赛道，国内合成生物板块的狂欢？
美国南加州大学研究人员发明了一项突破性新技术，或将彻底改变合成生物学领域，12月20日，相关研究已发表在 Nature Communications 上。据称，该技术将显著推进基因工程、医学、生物技术、生物燃料生产甚至太空探索领域的进步。
受到此消息影响，合成生物概念股近两日持续活跃，今日早盘，圣达生物、蔚蓝生物、播恩集团涨停，新芝生物、万泰生物、大禹生物等跟涨。
图源：财联社
更快速、更便宜的新型 DNA组装工艺
目前染色体合成都是从头开始，包括大量DNA片段的合成和组装，成本高昂且耗时，这一定程度上影响了其在科学研究和生物技术中的应用。
美国南加州大学研究人员突破技术壁垒，从天然DNA的克隆片段构建合成染色体，开发了一种新型的DNA组装工艺——CReATiNG（Cloning Reprogramming and Assembling Tiled Natural Genomic DNA，克隆、重编程和组装天然基因组 DNA）。该方法与从头合成染色体相比，更快速、更便宜，可显著降低成本。
图源：DOI: 10.1038/s41467-023-44112-2
这是一种利用酵母天然DNA构建合成染色体的方法。该方法的原理是通过克隆和重新组装酵母中的天然DNA片段，创造出可以取代细胞中天然染色体的合成染色体。
CReATiNG操作步骤
研究人员使用CReATiNG合成重组不同菌株和物种之间的染色体，修改染色体结构，并删除了染色体序列中许多连接、不相邻的区域（linked, non-adjacent regions），总共占到染色体的39%。而删除多个基因的试验则表明，CReATiNG还可以通过合成染色体与其天然对应染色体之间的重组修复合成染色体设计中的缺陷。
该发现在生物技术和医学上具有潜在的应用，如提高药品和生物燃料的生产效率、帮助开发癌症等疾病的细胞基因疗法、创造消耗环境污染物的细菌等。甚至可以扩展到帮助人类在太空或其他恶劣环境中长期生活，例如利用合成染色体创造并培养出能够在空间站或长途太空旅行中茁壮成长的微生物或植物，尽管这还需要未来更多的研究。
根据研究人员的描述，这项研究最引人注目的一点是，重新排列酵母的染色体片段，一些修改会导致高达68%的生长速度变化，加快或减慢。这一发现突出了遗传结构对生物功能的深远影响，并为进一步探索这些关系开辟了新的研究途径。
千亿市场，中国企业积极布局
受以上研究成果的影响，合成生物概念股近几日持续大涨！
合成生物学最早是指生物蛋白技术，素来具有效率提升、成本降低、节能减排和原料再生等多重优势，其采用工程科学的研究理念，对生物体进行重新布线和编程，从而生产更为低价、高质的药物食品和健康产品。
目前合成生物学已应用于医疗健康、化工、能源、材料、食品消费、美妆护肤、农业等众多细分领域，业内推测，未来60%的产品都可通过合成生物生产制造。
根据CB Insights分析数据，2019年全球合成生物学市场规模为53亿美元，预计到2024年，全球合成生物学市场规模将达到189亿美元，年复合增长率（CAGR）达28.8%。
其中，中国作为全球合成生物学的重要市场之一，预计2025年合成生物学市场规模有望突破70亿美元。据央广网，合成生物产业未来生机无限，当前产业序幕才刚刚拉开。中国的优势在于拥有庞大的市场和完备的供应链，且多年深耕发酵领域，具备领先的发酵技术和中试能力，是各种氨基酸、维生素、医用原料等生物材料的最大生产国。
合成生物学被认为是颠覆性前沿技术，随着合成生物底层技术突破、制造成本下降以及法规监管成熟，已经成为必争的技术高地。从上市公司布局看，华安证券研报显示，目前已经有54家上市公司业务涉及合成生物学及其相关技术应用，覆盖材料、食品、医美、医药等多行业：
华熙生物：开发的胶原蛋白水光产品处于临床前研究阶段，同时借助合成生物学技术，公司成功开发了拥有自有知识产权的重组人源胶原蛋白原料；
普利制药：公司通过合成生物学技术，成功开发了原料药司美格鲁肽（英文名：Semaglutide）。该产品通过基因工程菌株发酵得到多肽主链，再通过两步化学反应获得，产品纯度达到98%以上；
川宁生物：在合成生物学领域，聚焦保健品原料、生物农药、高附加值天然产物、高端化妆品原料等板块，多个项目进入中试阶段，目前已有红没药醇、5-羟基色氨酸等产品进入生产和销售；
梅花生物：主要业务为利用合成生物相关技术，做饲料氨基酸、食品添加剂、胶体多糖、医用氨基酸等相关产品的研发、生产与销售；
嘉必优：基于已有的合成生物学技术平台，正在开发α-熊果苷、依克多因等多种化妆品原料；
金城医药：生产技术主要涉及合成生物学及发酵工程技术领域，其中虾青素设计产能3000吨/年；
展望未来
今年9月，杭州印发《支持合成生物产业高质量发展的若干措施》，最高2000万全方位支持合成生物学，12月，金额增加到最高1亿元。除此之外，北京、上海、深圳、江苏等城市也发布了相关鼓励政策。合成生物作为未来产业，发达城市和地区皆在推动合成生物技术在创新药研发、医美产品研制、微生物菌株试验、生物可降解材料等领域的应用转化。
声明：本文仅供参考，不构成任何投资建议。最终结果以官方最终披露为准。信息如有疏漏，欢迎补充。
参考资料：
1.DOI: 10.1038/s41467-023-44112-2.
2.合成生物学有新突破，或彻底改变现状！产业已成新的黄金赛道，最火概念股获超1000家机构调研,数据宝,2023-12-23.
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