從產業發展現狀來看，全球合成生物學市場規模增長迅猛，美國、中國、歐洲等國家和地區積極布局，形成了各具特色的產業生態。全球合成生物學行業產業鏈結構不斷完善，上下游企業協同發展，涵蓋了從上游技術研發到下游產品應用的多個環節。?

一、全球市場規模與增長趨勢?

合成生物學作為一門極具潛力的新興交叉學科，近年來在全球范圍內呈現出迅猛的發展態勢，其市場規模持續快速增長。根據北京研精畢智信息咨詢有限公司的分析數據顯示，全球合成生物學產業在過去五年經歷了高速增長，市場規模從 2018 年的 53 億美元急劇攀升至 2023 年的超過 170 億美元，年均增長率高達 27%，展現出了強大的發展動力和廣闊的市場前景。?

這一快速增長態勢預計在未來仍將持續，《中國合成生物產業白皮書 2024》預測，到 2028 年，全球合成生物市場規模有望接近 500 億美元。另有北京研精畢智信息咨詢有限公司預計，2024 - 2028 年全球合成生物學行業年均復合增長率約為 25.17%，2028 年將達到 567 億美元。還有數據顯示，2023 - 2033 年全球合成生物市場規模年復合增長率（CAGR）達到 22.2%，到 2033 年全球合成生物市場規模將到達 1489.3 億美元。?

多種因素共同驅動了全球合成生物學市場的快速增長。從技術層面來看，底層技術的不斷突破是關鍵因素之一。基因測序技術的飛速發展使得獲取生物遺傳信息變得更加高效和低成本，為深入了解生物系統的遺傳基礎提供了便利；基因編輯技術如 CRISPR - Cas9 的出現，實現了對基因的精確修飾和改造，極大地拓展了合成生物學的研究和應用范圍；DNA 合成技術的進步則能夠實現人工合成基因乃至基因組，為構建全新的生物系統提供了物質基礎。這些技術的不斷創新和完善，使得科學家們能夠更加精準地設計和構建生物系統，推動了合成生物學在各個領域的應用和發展。?

市場需求的強勁拉動也是重要驅動力。在醫藥領域，面對癌癥、心血管疾病、神經退行性疾病等復雜疾病，傳統藥物研發面臨諸多挑戰，合成生物學為新藥研發提供了新的思路和方法，能夠開發出更具針對性、療效更好的藥物，滿足臨床治療的迫切需求。在能源領域，隨著全球對清潔能源的需求日益增長，合成生物學在生物能源的開發和生產方面展現出巨大潛力，如利用微生物生產生物燃料，為緩解能源危機和減少碳排放提供了新的途徑。在化工領域，傳統化學合成方法往往伴隨著高能耗、高污染等問題，合成生物學通過生物制造技術，能夠實現化工產品的綠色、可持續生產，符合環保和可持續發展的要求，受到市場的廣泛關注。在農業領域，為了應對全球人口增長帶來的糧食安全挑戰，提高農作物產量和品質、開發新型生物農藥和肥料等需求迫切，合成生物學技術在作物品種改良、生物農藥與肥料開發等方面的應用，為農業的可持續發展提供了有力支持。?

政策的大力支持也為合成生物學市場的增長提供了良好的發展環境。許多國家和地區都將合成生物學列為戰略性新興產業，出臺了一系列政策措施來支持其發展。美國政府對合成生物學的支持力度較大，不僅投入大量資金用于基礎研究和技術開發，還制定了相關政策法規，為合成生物學的商業化應用提供保障。例如，美國國家科學基金會（NSF）、國立衛生研究院（NIH）、能源部（DOE）、國防部（DOD）等多個機構都對合成生物學研究給予了資助；《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，推動了合成生物學在工程領域的應用和發展。歐盟在《面向生物經濟的歐洲化學工業路線圖》中設立目標，在 2030 年將生物基產品或可再生原料替代份額增加到 25%，這一政策導向促進了合成生物學在生物基材料和生物制造領域的發展。我國也高度重視合成生物學的發展，國家發改委印發的《“十四五” 生物經濟發展規劃》多次提及合成生物學，覆蓋醫療健康、食品消費等領域，推動了合成生物學技術在多個領域的創新和應用；2024 年 3 月，國務院總理李強在十四屆全國人民代表大會第二次會議上的政府工作報告中指出要加快發展 “新質生產力”，積極打造生物制造等產業作為經濟新增長引擎，進一步明確了合成生物學在國家經濟發展中的重要地位，為其產業發展注入了強大動力。?

二、主要國家和地區的產業布局?

1、美國?

據研精畢智信息咨詢發布的調研報告指出，美國在合成生物學領域處于全球領先地位，這得益于其全方位的支持和布局。在政策方面，美國政府對合成生物學給予了高度重視，出臺了一系列支持政策，從多個層面為該領域的發展提供保障。早在 1986 年，白宮科學和技術政策辦公室（OSTP）發表的《美國生物技術監管協調框架》就為基因工程生物的商業化奠定了政策基礎，使美國在合成生物學商業化進程中搶占先機。進入 21 世紀，美國對合成生物學的投入持續加大，2008 - 2014 年間，公共經費投入總計約 8.2 億美元。美國還將 “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，為合成生物學在能源、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行動，加利福尼亞州和馬薩諸塞州等在過去十年中獲得了合成生物學領域最大份額的投資，這些地區憑借地方政策扶持以及背后精英大學的支持，形成了產業集群效應，促進了知識交流和技術傳播，吸引了大量投資和人才。?

在企業布局上，美國涌現出了一批在全球具有重要影響力的合成生物學企業。Amyris 致力于通過合成生物學技術生產可持續成分，產品廣泛應用于清潔健康與美容以及香精香料等領域。該公司與傳染病研究所合作開發新冠疫苗，還與皇家 DSM 的子公司 DSM 營養產品公司簽訂了供應 / 制造協議，供應其香精香料成分產品組合，彰顯了強大的技術實力和市場拓展能力。Ginkgo Bioworks 專注于開發細胞編程平臺，能夠在食品、農業、制藥和工業化學品等多個應用領域為細胞編程，提供定制化生物解決方案。2021 年 5 月，Ginkgo Bioworks 以 175 億美元的價格與 SPAC 公司合并上市，獲得 25 億美元現金收益，進一步增強了其在資本市場的影響力和發展動力。此外，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創新解決方案；Precigen 利用其 ActoBiotics™平臺開發基于微生物的治療藥物，在 1 型糖尿病等領域取得重要突破；Codexis 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。這些企業在不同細分領域的創新和發展，推動了美國合成生物學產業的整體進步。?

美國的科研實力在合成生物學領域也發揮了關鍵作用。眾多頂尖高校和科研機構在合成生物學的基礎研究和應用研究方面成果豐碩。例如，麻省理工學院在合成生物學的基礎研究和技術開發方面處于世界前沿，其研究人員在基因線路設計、生物計算等領域取得了一系列開創性成果，為合成生物學的發展提供了重要的理論和技術支持。哈佛大學、斯坦福大學等高校也在合成生物學領域開展了廣泛而深入的研究，培養了大量專業人才，推動了合成生物學技術的不斷創新和應用拓展。美國的科研機構還與企業緊密合作，形成了產學研一體化的創新模式，加速了科研成果的轉化和產業化進程。?

2、中國?

近年來，中國合成生物學產業發展迅猛，展現出強大的活力和巨大的潛力。在政策環境方面，國家高度重視合成生物學的發展，將其作為戰略性新興產業重點扶持。2022 年 5 月，國家發改委印發《“十四五” 生物經濟發展規劃》，多次提及合成生物學，覆蓋醫療健康、食品消費等領域，明確推動合成生物學技術創新，突破生物制造菌種計算設計、高通量篩選、高效表達、精準調控等關鍵技術，并有序推動其在新藥開發、疾病治療、農業生產、物質合成、環境保護、能源供應和新材料開發等領域的應用，為合成生物學產業的發展指明了方向。此后，北京、江蘇、深圳、上海、重慶等多地政府也陸續出臺支持合成生物學產業發展的配套政策，從資金扶持、稅收優惠、人才培養等多個方面為產業發展提供了有力保障。?

中國合成生物學市場規模增長迅速。中投產業研究院數據顯示，2022 年我國合成生物學行業市場規模約為 67.63 億美元，2023 年躍升至 86.26 億美元。預計 2024 - 2028 年，我國合成生物學行業市場規模年均復合增長率約為 28.65%，2028 年將達到 315 億美元，增速超過全球平均水平。這一快速增長得益于我國在合成生物學領域的技術進步和產業應用的不斷拓展。在技術創新方面，我國在新合成途徑設計與基因編輯等尖端研究領域與世界并駕齊驅，在生物法長鏈二元酸和生物基戊二胺等新興產品的制造技術上更是處于全球領先地位。在企業布局上，中國合成生物學領域涌現出了一批具有代表性的企業，在不同細分領域取得了顯著成就。凱賽生物是一家專注于合成生物學研發和生產的高新技術企業，在生物法長鏈二元酸的產業化方面取得了重大突破，建立了全球唯一的合成生物學長鏈二元酸生產平臺，相關產品在全球市場的占有率超過 80%，打破了國內以往對長鏈二元酸全部依賴進口的局面，增強了國內產業的自給自足能力。華恒生物在全球率先實現發酵法生產丙氨酸，打破了傳統路線對石油基原料的依賴，目前其丙氨酸在全球市場的占有率超過 50%。華熙生物在玻尿酸生產領域，通過對發酵種子的培養及產量優化，使玻尿酸產率從成立之初的不足 3g/L 發展到現在的 12 - 14g/L，遠超國際平均水平，其玻尿酸市占率提升至 40% 以上。此外，還有眾多創新型初創企業在合成生物學領域積極探索，如藍晶微生物專注于合成生物學技術在生物基材料領域的應用，致力于開發新型的可降解生物材料；弈柯萊生物在生物催化和合成生物學領域擁有多項核心技術，為醫藥、食品、農業等行業提供創新的解決方案。這些企業的發展推動了中國合成生物學產業的多元化和專業化發展。?

3、歐洲?

歐洲國家在合成生物學領域也有著積極的發展策略和獨特的產業優勢，英國是較早關注合成生物學的國家之一，在政策規劃方面，2009 年英國皇家工程院（RAE）發布《合成生物學：范圍、應用和啟示》報告，強調國家戰略規劃的重要性。2012 年，英國商業、創新與技能部（BIS）發布《英國合成生物學路線圖》，提出了基礎科學與工程、負責任的研發與創新、用于商業的技術、應用與市場、國際合作 5 個核心主題。2016 年，BIS 支持成立的合成生物學領導理事會（SBLC）推出 “英國合成生物學戰略計劃”，提出了 2030 年實現英國合成生物學上百億歐元市場的目標。這些政策和規劃為英國合成生物學的發展提供了明確的方向和有力的支持。?

在產業發展上，英國形成了較為完善的合成生物學生態系統。以劍橋地區為代表，匯聚了眾多合成生物學相關企業、科研機構和創新中心，形成了產學研緊密結合的創新集群。例如，位于劍橋的 Babraham Research Campus 擁有多個專注于合成生物學研究的機構，與周邊的企業開展廣泛合作，促進了科研成果的轉化和應用。英國的企業在合成生物學的不同領域也各有建樹，一些企業專注于開發合成生物學的底層技術，如基因編輯工具和 DNA 合成技術；另一些企業則致力于將合成生物學技術應用于醫藥、農業、環境等領域，開發出具有市場競爭力的產品。?

德國在合成生物學領域同樣表現出色，尤其在工業生物技術方面具有顯著優勢。德國政府通過一系列政策和資金支持，推動合成生物學與傳統工業的融合發展。德國的科研機構和企業在生物制造、生物基材料等領域開展了大量研究和實踐。例如，德國的一些企業利用合成生物學技術優化工業微生物的性能，提高生物制造過程的效率和可持續性；在生物基材料方面，研發新型的可降解生物塑料，以減少對傳統化石基材料的依賴。德國還注重人才培養和國際合作，通過與其他國家的科研機構和企業開展合作項目，分享研究成果和技術經驗，提升德國在合成生物學領域的國際影響力。?

法國在合成生物學領域也積極布局，政府加大對合成生物學研究的資金投入，鼓勵科研機構和企業開展創新研究。法國的科研機構在合成生物學的基礎研究方面取得了一系列成果，如在基因調控網絡、生物分子設計等方面的研究處于國際前沿水平。法國的企業則在醫藥、食品、農業等領域積極應用合成生物學技術，開發新型產品和解決方案。例如，在醫藥領域，利用合成生物學技術開發個性化的藥物和基因治療方案；在食品領域，研發新型的食品添加劑和營養強化劑，提高食品的品質和安全性。?

三、產業鏈結構與企業分布?

合成生物學產業鏈結構呈現出多元化和專業化的特點，涵蓋了從上游技術研發到下游產品應用的多個環節。產業鏈上游聚焦使能技術的開發，包括基因編輯、蛋白質設計、自動化 / 高通量化技術以及生物制造相關的原材料供應等。基因編輯技術如 CRISPR - Cas 系統的研發企業，為合成生物學提供了精準的基因操作工具，如 Editas Medicine、Intellia Therapeutics 等公司在基因編輯技術的研發和臨床應用探索方面處于領先地位；蛋白質設計企業致力于開發新型蛋白質分子，以滿足不同應用場景的需求，如 Amyris 在利用蛋白質設計技術生產可持續成分方面取得了顯著成果。自動化 / 高通量化技術企業則通過開發自動化實驗設備和高通量篩選技術，提高合成生物學研究和開發的效率，如 Agilent Technologies、PerkinElmer 等公司提供的自動化生物實驗設備，能夠實現基因合成、細胞培養、高通量檢測等實驗流程的自動化操作，大大縮短了研發周期。原材料供應方面，包括葡萄糖、甘油和甲烷及其衍生物等基礎原材料，以及用于基因合成和編輯的各種試劑和耗材。?

產業鏈中游主要是一些平臺型企業，負責對生物系統及生物體進行設計、改造。這些企業構建高通量、自動化的技術平臺，利用上游提供的技術和工具，進行菌株的構建和改造，以及篩選出適合特定應用的微生物，為下游的產品開發提供多樣化的生物解決方案。例如，Ginkgo Bioworks 致力于開發一個通用的細胞編程平臺，能夠為不同行業的客戶提供定制化的生物系統設計和改造服務；藍晶微生物專注于合成生物學技術在生物基材料領域的應用，通過構建高效的微生物細胞工廠，實現生物基材料的可持續生產。?

產業鏈下游涉及人類衣食住行的方方面面，包括生物醫藥、農業、消費個護、大宗化學品和生物能源等多個應用領域。在生物醫藥領域，合成生物學技術被廣泛應用于藥物研發、疾病診斷和治療等方面，如諾華公司開發的癌癥細胞療法 Kymriah，將工程活細胞用于醫學治療，是第一個經 FDA 獲批的細胞療法；在農業領域，用于作物品種改良、生物農藥與肥料開發等，如 Agrivida 公司開發的酵素植酸酶 Grain 可以提高飼料的消化率，減少動物體內的營養抑制劑；在消費個護領域，合成生物學技術可用于開發新型的護膚品、化妝品原料，如利用微生物發酵生產天然的護膚成分；在大宗化學品領域，通過生物制造技術生產傳統上由化學合成方法制備的化學品，如 Genomatica 公司將生物基丁二醇的工藝商業化，開發聚酰胺中間體和長鏈化學品；在生物能源領域，利用微生物合成高能生物燃料，如 Amyris 公司開發的生物燃料技術，能夠將生物質轉化為可再生的生物燃料。?

從企業分布來看，全球合成生物學企業主要集中在北美、歐洲和亞太地區。北美地區以美國為核心，擁有數量眾多、實力強勁的合成生物學企業，如前文提到的 Amyris、Ginkgo Bioworks、Twist Bioscience 等，這些企業在技術研發、產業化應用和市場拓展方面都取得了顯著成就，推動了美國在合成生物學領域的全球領先地位。歐洲的英國、德國、法國等國家也是合成生物學企業的重要聚集地。英國的劍橋地區、倫敦等地匯聚了大量合成生物學企業和科研機構，形成了良好的創新生態；德國的企業在工業生物技術領域優勢明顯，在生物制造和生物基材料方面有眾多代表性企業；法國的企業在醫藥、食品等領域積極應用合成生物學技術，展現出獨特的發展特色。?

亞太地區的中國和日本在合成生物學領域發展迅速。中國的合成生物學企業主要分布在東部沿海地區，如長三角、珠三角和京津冀地區。長三角地區成為重點企業聚集最多的地區，生物制造產業規模大，凱賽生物、華恒生物、華熙生物等企業在各自領域取得了突出成就；珠三角地區生物制造產業聚焦于化妝品原料、生物基化學品等領域；京津冀地區生物制造產業發展門類最全，發展起步早。日本的企業在生物材料、生物能源等領域積極布局，利用合成生物學技術開發新型的生物產品，如利用合成生物學改良大腸桿菌生產耐高溫、可降解的生物塑料。

北京研精畢智信息咨詢有限公司（XYZResearch），系國內領先的行業和企業研究服務供應商，并榮膺CCTV中視購物官方合作品牌。公司秉持助力企業實現商業決策高效化的核心宗旨，依托十年行業積累，深度整合企業研究、行業研究、數據定制、消費者調研、市場動態監測等多維度服務模塊，同時組建由業內資深專家構成的專家庫，打造一站式研究服務體系。研精畢智咨詢憑借先進方法論、豐富的案例與數據，精準把脈市場趨勢，為企業提供權威的市場洞察及戰略導向。