kaiken synergia, tulevaisuuden muokkaaminen – china business news julkaisi "future industry series white paper丨 synthetic biology"
2024-08-31
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
sisällysluettelo
1. synteettinen biologia: tulevaisuuden tieteen ja teollisuuden uudelleenmuotoilu
1.1 synteettisen biologian määritelmä
1.2 synteettisen biologian kehityshistoria
1.3 yleiskatsaus synteettisen biologian teollisuusketjuun
1.4 synteettisen biologian sovellukset
2. lääkkeet: tärkeä lähtökohta innovaatioille, raaka-ainelääkeyritykset voivat nopeasti tulla markkinoille
2.1 synteettisen biologian soveltaminen lääketieteen alalla
2.2 api-yritykset ja synteettinen biologia osuivat siihen
2.3 tärkeitä toimijoita synteettisten biologisten api-markkinoilla
3. kauneus ja hoito: auttaa murtautumaan raaka-aineiden pullonkaulasta, kotimaiset yritykset laajentavat voimakkaasti kaupallista käyttöä
3.1 synteettinen biologia voi auttaa murtautumaan kauneudenhoidon raaka-aineiden pullonkaulasta
3.2 kaupallistamisprosessissa on edelleen haasteita
3.3 sisäpolitiikan tuen lisääminen
3.4 kotimaiset yritykset laajentavat ulkoasuaan
4. ruoka: valvonta paranee, ja sovellusmahdollisuudet ovat laajat
4.1 elintarvikealan soveltamisnäkymissä on tilaa mielikuvitukselle
4.2 varovainen hyväksyntä viivästyttää hakemusten toteuttamista
4.3 kaupallistamisen on murrettava "mittakaavakustannusparadoksi"
5. kemianteollisuus: huomattava kustannusetu, valtava kehitysvara teollisessa koossa
5.1 kustannusetu on tärkeä kilpailukykytekijä
5.2 laajamittaiselle kaupalliselle käytölle on edelleen esteitä
5.3 sisäpoliittisten mahdollisuuksien aika
5.4 kotimaisten yritysten nopea kehitys
6. maatalous: kehitysikkuna on saapunut ja jalostus- ja rehualat edistyvät huipussaan
6.1 maatalouden synteettisen biologian markkinat kasvavat edelleen
6.2 johtava sovelluskehitys jalostus-, rehu- ja muilla aloilla
6.3 kotimaiset yritykset etsivät innovatiivisia sovelluksia
7. energia: tuleva energiastrategia on taistelukenttä, mutta teollistuminen on vielä kaukana.
7.1 globaalien bioenergiamarkkinoiden laajuus kasvaa vuosi vuodelta
7.2 synteettinen bioenergia on käynyt läpi kolme innovaatiosukupolvea
7.3 teollistumiseen on vielä kaukana, mutta suuntaus on selvä
7.4 jatka sovellusten käyttöönoton tutkimista kotimaassa ja ulkomailla
8. tekoäly + synteettinen biologia: innovaation vetämä, molempiin suuntiin
8.1 tekoälyn ja synteettisen biologian integroinnin nopeuttaminen
8.2 innovaatiot ovat tekoälyn ja synteettisen biologian nopean kehityksen liikkeellepaneva voima
8.3 tekoälyn ja synteettisen biologian mallit ja esteet
9. panoraamanäkymä synteettisen biologian investoinneista
9.1 suuryritykset synteettisen biologian alalla
9.2 suurten kotimaisten synteettisen biologian yritysten arviointi
teksti
1. synteettinen biologia: tulevaisuuden tieteen ja teollisuuden uudelleenmuotoilu
synteettinen biologia, nousevana monitieteisenä aineena, kehittyy ennennäkemättömällä nopeudella. se ei koske vain biologiaa, tekniikkaa, tietojenkäsittelytieteitä ja muita aloja, vaan tarjoaa meille myös rajattomat mahdollisuudet rekonstruoida biologisia järjestelmiä ja luoda uusia elämänmuotoja.
synteettisen biologian teknologian tunkeutuessa vähitellen kaikille elämänaloille, synteettinen biologia on osoittanut suurta sovelluspotentiaalia ja markkina-arvoa lääketieteen, maatalouden, energian ja muilla aloilla. synteettisen biologian kehitys on kuitenkin kaukana huippunsa saavuttamisesta, kiinan tekniikan akatemian akateemikko yang shengli huomautti kirjan "synthetic biology roadmap 2030: the engine driving the next generation of biological manufacturing" esipuheessa. että synteettisen biologian teknologian iteratiivisen kehityksen myötä sovelluksia mahdollistava jatkuvasti laajeneva synteettinen biologia tulee olemaan keskeisessä roolissa biotalouden tulevassa elvyttämisessä ja tarjoamaan uusia ratkaisuja globaaliin kestävään kehitykseen.
1.1 synteettisen biologian määritelmä
china discipline and frontier field development strategy research (2021-2035) -projektiryhmän tuottamassa "china synthetic biology 2035 -kehitysstrategiassa" annetun määritelmän mukaan synteettistä biologiaa ohjaa tekniikan "alhaalta ylös" -käsite. , joka on suuntautunut luomaan suunniteltua elämää, jolla on tietyt rakenteelliset toiminnot tai toteuttamaan elämänprosessien suunnittelua, integroimalla systemaattisia, synteettisiä, kvantitatiivisia, laskennallisia ja teoreettisia tieteen menetelmiä ja käyttämällä iteratiivista tutkimusperiaatetta "suunnittelu-rakenna-testaa-opi" elämän ymmärtämiseen. teoreettinen viitekehys ja menetelmäjärjestelmä.
synteettinen biologia on nouseva tieteidenvälinen oppiaine, joka luo uusia biologisia järjestelmiä tai suunnittelee uudelleen olemassa olevia biologisia järjestelmiä yhdistämällä biotieteiden, tekniikan, matematiikan, tietojenkäsittelytieteen, fysiikan ja kemian periaatteita ja menetelmiä.
1.2 synteettisen biologian kehityshistoria
synteettisen biologian kehitys voidaan jäljittää 1970-luvulle, jolloin tiedemiehet alkoivat tutkia geneettistä rekombinaatioteknologiaa. vuonna 1973 stanley cohen ja herbert boyer saavuttivat ensimmäisen geenikloonauksen, mikä merkitsi geenitekniikan syntymää. seuraavien vuosikymmenten aikana, genomin sekvensointitekniikan jatkuvan kehittymisen myötä, tiedemiehet hallisivat vähitellen kyvyn muokata elämän perusyksiköitä.
2000-luvulle astuva synteettinen biologia on käynnistänyt nopean kehityksen ja kokenut neljä tärkeää kehitysvaihetta. vuodet 2000-2003 olivat synteettisen biologian perustamisaikaa, jolloin tutkijat kehittivät erilaisia tutkimusmenetelmiä ja teorioita, joilla on erityispiirteitä. vuonna 2013 synteettinen biologia aloitti innovaatioiden ja sovellusmuutosten kauden. perusteknologian tehokkuuden merkittävä parantuminen edisti synteettisen biologian teknologian kehittämisen ja soveltamisen jatkuvaa laajentamista vuodesta 2014 lähtien biologisen big soveltamisen myötä data ja biotekniikan alustojen yhdistelmän myötä synteettinen biologia on siirtynyt uuteen kehitysvaiheeseen synteettisen biologian "suunnittelu-rakenna-testi"-sykli on vähitellen laajentunut "suunnittelu-rakenna-testi-oppi" -sykliin. samaan aikaan uusien käsitteiden tai tieteenalojen, kuten "puolijohteiden synteettisen biologian" ja "tekniikan biologian" ilmaantuminen on lisännyt uutta elinvoimaa synteettisen biologian kehitykseen.
globaali synteettisen biologian teollisuus on kokenut nopean kasvun viimeisen viiden vuoden aikana. cbinsightsin tilastojen ja ennusteiden mukaan markkinoiden koko kasvaa 5,3 miljardista yhdysvaltain dollarista vuonna 2018 yli 17 miljardiin dollariin vuonna 2023, ja keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti on 27 %. maailman synteettisen biologian markkinoiden odotetaan jatkavan nopeaa kehitystä lähitulevaisuudessa ja kasvavan maailmanlaajuisiksi markkinoiksi, joiden volyymi on lähes 50 miljardia yhdysvaltain dollaria vuonna 2028.
1.3 yleiskatsaus synteettisen biologian teollisuusketjuun
synteettisen biologian teollisuuden ekologia kattaa valtavan alueen, jossa on erilaisia teknologioita ja teollisia toteutussuuntia, ja kaikilla on huomattavat markkinat. tämän perusteella koko synteettisen biologian teollisuusketju voidaan karkeasti jakaa ylävirtaan, keskivirtaan ja alavirtaan.
upstream keskittyy mahdollistavien teknologioiden kehittämiseen, mukaan lukien luku-kirjoitus-editointi-oppiminen, automaatio/suuren suorituskyvyn kvantifiointi ja biovalmistus jne. keskittyen taustalla olevien teknologioiden kumoamiseen sekä tehokkuuden parantamiseen ja kustannusten alentamiseen.
midstream on teknologia-alusta biologisten järjestelmien ja organismien suunnitteluun ja muuntamiseen. ydinteknologia on polkukehitys, joka keskittyy synteettisten reittien valintaan ja teknisiin läpimurtoihin (kuten alustasolujen valinta ja transformaatio, viljelyolosuhteiden optimointi, puhdistuksen kehittäminen). menetelmät jne.) jatkoketjun yrityksiin verrattuna painotetaan enemmän teknologia-alustojen monipuolisuutta ja mahdollisia cro-ominaisuuksia.
loppuvaiheessa on sovelluskehitys ja tuotteiden käyttöönotto kaikilla ihmiselämän, ruoan, vaatteiden, asumisen ja kuljetuksen aloilla. se korostaa keskittymistä sovellusalueisiin sekä tuotteiden hienokiillotukseen ja kaupallistamiseen. niiden joukossa, mitä tulee laajamittaiseen tuotantoon, sillä voi olla cdmo-attribuutteja.
tarkkaan ottaen synteettisen biologian keski- ja loppupään yritysten välillä ei ole selkeää rajaa. keskiketjun yrityksiin verrattuna loppupään yritykset kuitenkin painottavat enemmän keskittymistä sovellusaloihin, tuotteiden hienokiillotukseen ja kaupallistamiseen. tässä vaiheessa toimiala kokonaisuudessaan on vielä teollisen kehityksen alkuvaiheessa, ja monet bioteknologiayritykset ovat olennaisesti integroituja keski- ja loppuvaiheessa.
1.4 synteettisen biologian sovellukset
synteettisen biologian kehitys on tuonut mukanaan suuren määrän teollisia sovellusskenaarioita, ja sen sovellusalueet kattavat monia näkökohtia, kuten sairaanhoidon, maatalouden, energian ja ympäristön.
boston consulting groupin vuonna 2022 julkaiseman raportin mukaan seuraavien 10 vuoden aikana useiden alojen, kuten lääketieteen ja terveydenhuollon, lääketieteellisen kauneuden, kemianteollisuuden, maatalouden ja elintarviketeollisuuden, odotetaan vaikuttavan yksi toisensa jälkeen, ja lopulta kaivos-, energia- ja rakennusteollisuudessa.
jatkoketjun lopputuotteiden osalta lääketieteellinen terveys on suurin sovellusala. synteettisen biologian lopputuotteiden markkinakoko lääketieteen ja terveydenhuollon alalla vuonna 2021 on 2,33 miljardia yhdysvaltain dollaria, mikä vastaa 50 % lopputuotemarkkinoista, markkinoiden koon odotetaan saavuttavan 5,35 miljardia yhdysvaltain dollaria vuoteen 2026 mennessä, mikä vastaa 31:tä. % synteettisen biologian kasvun myötä tieteen ja teknologian kehittyessä sovellukset laajenevat edelleen elintarvike-, juoma-, maatalous- ja muilla aloilla, mutta lääketieteen odotetaan edelleen olevan suurin lopputuotemarkkina.
tässä raportissa käsitellään viimeisintä kehitystä ja alan näkymiä kullakin synteettisen biologian alajaotetulla sovellusalueella seuraavissa luvuissa.
2. pharmaceuticals: tärkeä lähtökohta innovaatioille, raaka-ainelääkeyritykset voivat nopeasti tulla
monet markkinoilla toimivat synteettisen biologian konseptiosakkeet ovat api-valmistusyrityksiä. tällaiset yritykset luottavat teknologisiin ja tuotantokapasiteettietuihinsa raaka-aineiden ja välituotteiden tuotannossa päästäkseen nopeasti synteettisen biologian radalle.
itse asiassa biolääketiede on myös yksi tärkeimmistä synteettisen biologian sovellusalueista, ja sitä pidetään yhtenä synteettisen biologian lupaavimmista sovellusalueista.
”lääkeyritysten suurin liikkeellepaneva voima synteettiseen biologiaan on se, että politiikan ohjauksen ja ulkoisen ympäristön muutosten paineessa perinteiset voittomarginaalit ovat painuneet erittäin alhaiselle tasolle. vain innovaatioiden eturintamassa oleminen voi yritykset voivat voittaa lisää markkinatilaa ja markkinoiden palkkiota." hansen pharmaceuticalsin central nervous -liiketoimintayksikön markkinointijohtaja yang yang kertoi aiemmin china business newsille, että tällaisen teollisuuden taustalla "farmaseuttisten tuotteiden, joissa ei käytetä uutta teknologiaa, on tarkoitus pudota. takana, mikä tekee synteettistä joistakin nopeasti kehittyvistä uusista teknologioista, kuten bioteknologiasta, on tullut lääkeyritysten ainoa tapa innovoida ja muuttaa.
2.1 synteettisen biologian soveltaminen lääketieteen alalla sisältää pääasiassa kaksi luokkaa
kommunikoiessaan lääketeollisuuden toimijoiden kanssa china business news havaitsi, että joidenkin innovatiivisten lääkeyhtiöiden nykyinen synteettisen biologian määritelmä ei ole yhdenmukainen yleisten määritelmien kanssa.
bcg:n ja b capitalin yhteisesti käynnistämän "china synthetic biology industry white paper 2024" -julkaisun mukaan synteettisen biologian soveltaminen lääkealalla sisältää pääasiassa kaksi luokkaa: innovatiiviset lääkkeet ja innovatiiviset hoidot sekä raaka-aineiden ja välituotteiden valmistus. niiden joukossa sovellukset innovatiivisten lääkkeiden alalla voidaan jakaa erityisesti bakteeritekniikkaan, keinotekoisiin viruksiin/faagiin ja solugeeniterapiaan.
biologisten tuotteiden alan henkilö kertoi kuitenkin china business newsille, että kotimaisen synteettisen biologian soveltaminen lääkealalla on enemmän perinteisten kemiallisten lääkeyhtiöiden tuotantoprosessien uudistamista muuttamalla alkuperäinen kemialliseen synteesiin perustuva tuotantotapa bioteknologiaksi. synteesi vähentää merkittävästi kustannuksia ja vähentää ympäristön saastumista ja muita ongelmia, mikä parantaa yritysten kilpailukykyä ja kannattavuutta.
henkilö sanoi, että biolääkeyhtiönä se tuotti alun perin lääkkeitä edistyneen biotekniikan, kuten geenimuuntelun, avulla. vaikka synteettisen biologian kanssa on jonkin verran teknistä päällekkäisyyttä, synteettisen biologian käyttöä biolääkeyhtiönä ei ole tarkoitettu ratkaisemaan korkeita kustannuksia ja korkeita kustannuksia. saastuminen ja muut asiat.
toisen car-t-terapiayrityksen asianomainen vastuuhenkilö totesi myös, että hän ei usko, että yhtiön nykyinen soluterapialiiketoiminta liittyy läheisesti synteettiseen biologiaan. tämä poikkeaa jonkin verran nykyisestä kolmannen osapuolen määritelmästä synteettisen biologian käsitteestä.
zhang yanfeng, zhongke xinyangin tutkimus- ja kehitysjohtaja, ilmaisi toisen näkemyksen: "synteettisellä biologialla on edelleen suuri potentiaali uusien lääkkeiden ja uusien hoitomuotojen soveltamisessa, hän sanoi, että geeninmuokkausteknologian kehittäminen ja soveltaminen on maailmanlaajuista innovatiivisten lääkkeiden alalla on myös vähitellen kypsynyt jotkut hankkeet, joissa synteettistä biologista teknologiaa muokataan suolistoflooraa ja ruiskutetaan niitä sitten kehoon osallistuakseen joidenkin sairauksien hoitoon. hän kuitenkin huomautti myös, että koska synteettisen biologian soveltamisen kotimainen valvonta elintarvikkeissa, lääketieteessä ja muilla aloilla on edelleen erittäin tiukkaa, kotimainen tutkimus edistyy tällä alueella suhteellisen hitaasti.
2.2 api-yritykset ja synteettinen biologia osuivat siihen
todellisista sovellustilanteista päätellen kemiallisten raaka-aineiden/lääkevälituotteiden tuotantoa harjoittavat kotimaiset lääkeyhtiöt, joilla on vahvat vaatimukset kustannussäästöille ja tehokkuuden parantamiselle, ovatkin jo aikaisemmin tehneet järjestelyjä synteettisen biologian alalla, kuten trianning biotech (301301). .sz) jne. alan edustavat yritykset ovat muodostaneet huomattavan tuotantokapasiteetin synteettisille biologisille tuotteille. koska bakteeritekniikan, keinotekoisten virusten/faagien ja muiden teknologioiden tutkimus on vielä testausvaiheessa, tarvitaan edelleen teknologisia läpimurtoja ja poliittista lisätukea.
kiina on maailman suurin raaka-aineiden ja välituotteiden toimittaja, jolla on tärkeä asema teollisuusketjussa. generic drug associationin analyysin mukaan kiinalaisten api-yritysten määrä on 48 % maailman kokonaismäärästä ja sen tuotantokapasiteetti on 30 %. lisäksi kiinan välituotannon osuus maailman kokonaistuotannosta on 80 %.
koska suurin osa yrityksistä on kuitenkin edelleen jumissa tuotantoketjun alkupään alhaisen lisäarvon linkissä, kotimaisten api-yritysten kokonaiskannattavuus ei ole vahva. lisäksi kotimaassani alettiin määrätä ympäristönsuojeluveroja vuonna 2018 ja kemiallisten sovellusliitteiden voittomarginaalit. vakavaa ympäristön saastumista aiheuttavia on jatkuvasti puristettu.
maailmanlaajuinen kysyntä on yleisesti ottaen vaisua, ja useimpien sovellusliittymien hinnat ovat historiallisen alhaisella tasolla, mikä on nopeuttanut alun perin alhaisten yritysten bruttomarginaalien laskua kannattavuus. huachuang securities totesi, että vaikka geopolitiikka on tuonut tiettyjä häiriöitä työnjakoon globaalissa api-toimialaketjussa, kustannukset ovat edelleen tärkein kilpailutekijä api-teollisuudessa.
synteettisen biologian ohjaama alkuperäinen raaka-aineiden ja välituotteiden valmistusprosessi siirtyy vähitellen eläin- ja kasviuutosta, kemiallisesta synteesistä tai mikrobifermentoinnista entsymaattisiin prosesseihin ja solutekniikkaan. joidenkin alkuperäisillä synteesimenetelmillä kalliimpien ja vaikeasti valmistettavien, mutta suuren markkinakysynnän omaavien api:iden odotetaan saavuttavan suurempia parannuksia tuotantotehokkuudessa, energiansäästössä ja päästöjen vähentämisessä synteettisen biotekniikan avulla, mikä auttaa yrityksiä muodostamaan vahvempia kustannusetuja. on tullut tärkeä syy, miksi api-yritykset ovat nyt innokkaampia ottamaan käyttöön synteettistä biologiaa.
2.3 tärkeitä toimijoita synteettisten biologisten api-markkinoilla
tällä hetkellä tärkeimmät bulkkilääkelajikkeet kiinassa ovat antibiootit, vitamiinit, aminohapot, hormonilääkkeet jne. alhaisten teknisten kynnysten, kovan kilpailun ja suhteellisen alhaisten bruttomarginaalien vuoksi yrityksillä on vahvempi kysyntä kustannusten hallinnasta. tästä syystä joukko listattuja api-yrityksiä on tehnyt synteettistä biologiaa koskevaa tutkimusta talon sisällä aiemmin ja ottanut johtoaseman mittakaavavaikutuksen muodostamisessa, mikä auttoi yrityksiä luomaan kilpailuetuja segmentoiduilla raiteilla.
samaan aikaan synteettisen biologian käsitteen nopean nousun myötä viime vuosina yhä useammat yritykset ovat valinneet yhteistyön ulkopuolisten tahojen kanssa, kuten ammatillisten alustayritysten esittelyn tai yhteistyön tieteellisten tutkimuslaitosten kanssa päästäkseen raiteilleen suhteellisen lyhyen ajan ja saada myös tiettyä kilpailuetua.
a-osakeyhtiöistä trianning biotech valmistaa raaka-aineita ja farmaseuttisia välituotteita kelun pharmaceuticalin alaisuudessa (002422.sz). sen päätoimiala on antibioottivälituotteet, mukaan lukien penisilliinivälituotteet, kefalosporiinivälituotteet ja tiosyanaatti johtava asema alalla.
viime vuosina yritys on ottanut käyttöön synteettistä biologiaa kiina saavuttaa tämän tavoitteen.
yhtiö kertoi, että seuraavat keskipitkän aikavälin tuotteet ovat keskittyneet aminohappoihin, vitamiineihin ja muihin tuotealueisiin, joilla on suuri kysyntä ja korkea tuotosarvo kohdistetulla asettelulla. samaan aikaan synteettistä biologiaa ja tekoälyteknologiaa käytetään nykyisten antibioottituotteiden tuotantokannan muuntamiseen edelleen kustannussäästöjen, laadun ja tehokkuuden parantamiseksi.
cytobio (300583.sz) on johtava kotimainen steroidilääkkeiden raaka-aineiden toimittaja ja ensimmäinen kotimainen valmistaja, joka käyttää synteettisiä biologisia menetelmiä steroidisten lääkeraaka-aineiden valmistukseen jo vuonna 2011. se käytti geenitekniikan ja synteettisen biologian menetelmiä saavutettu kattavuus viidelle steroidiraaka-ainesarjalle, kuten androsteenidionille, joita käytetään glukokortikoidien, sukupuolihormonien, progestiinien ja anabolisten hormonisteroidilääkkeiden kehittämiseen.
synteettisen biologian, kantojen modifikaatioiden ja muiden prosessien jatkuvan kehityksen myötä yritys on myös tukeutunut teknologisiin etuihinsa kasvattaakseen korkeakatteisten, korkean lisäarvon korkealaatuisten välituotteiden myyntiosuutta ja jatkaa tuoterakenteensa optimointia. ja kannattavuus. china post securities uskoo, että kun steroidilääketeollisuuden keskittyminen vähitellen kasvaa, saito biosteroid intermediatesin liiketoiminnan odotetaan saavuttavan tasaista kasvua ja sen johtavan aseman segmentissä vahvistuvan edelleen.
3. kauneus ja hoito: auttaa murtautumaan raaka-aineiden pullonkaulasta, kotimaiset yritykset laajentavat voimakkaasti kaupallista käyttöä
raaka-aineet ovat kauneuden ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden sielu jotta kauneudenhoitotuote tehostuisi ja saavuttaisi markkinoiden tunnustusta, kaavan tulee sisältää tehokkaita raaka-aineita, kuten nikotiiniamidia, bifid-hiivaa, boseiinia jne., koska kauneuden kannalta. hoitoon, sillä voidaan saavuttaa tasapainoisempi vaikutus, ja se on kuluttajien ja suurten tuotemerkkien suosima.
viime vuosina kotimaisia kauneudenhoitomerkkejä on pikkuhiljaa noussut esiin, mutta tuotteiden raaka-aineille on edelleen rajoituksia. kotimaani kauneudenhoitotuotteiden raaka-aineista 80 % on jo pitkään tuotu maahan, ja paikalliset tuotemerkit ovat aina olleet passiivisia tuotetutkimuksessa ja -kehityksessä sekä innovaatioissa. "kotimaiset yritykset ovat alkaneet kehittää itse kehitettyjä raaka-aineita noin 10 vuoden aikana ja enemmän kasvinviljelyssä. kaiken kaikkiaan viime vuosina kauneudenhoitotuotteiden raaka-ainemarkkinoita ovat edelleen dominoineet ulkomaiset tuotemerkit. zhongke xinyangin tutkimus- ja kehitysjohtaja zhang yanfeng kertoi china business newsille.
raaka-ainerajoitukset ovat johtaneet kotimaisten kauneudenhoitotuotteiden vakavaan homogeenisuuteen ja alan kilpailu jatkuu kireänä synteettisen biologian soveltaminen on tuonut lisää mahdollisuuksia teollisuuden innovaatioille, joiden odotetaan edistävän kotimaisia kauneudenhoitomarkkinoita. uudelleenjärjestelyä varten.
3.1 synteettinen biologia voi auttaa murtautumaan kauneudenhoidon raaka-aineiden pullonkaulasta
viime vuosina nopeasti kehittyneenä nousevana teknologiana synteettisen biologian siunaus ei ainoastaan voi parantaa merkittävästi kauneudenhoitotuotteiden turvallisuutta ja tuotantotehokkuutta, vaan myös uusien synteesiprosessien avulla raaka-aineilla saadaan aikaan vaikutuksia, joita perinteisellä tekniikalla ei saavuteta. .
asianomainen bloomage biotechnologysta vastaava henkilö (688363.sh) kertoi china business newsille, että synteettisellä biologian menetelmillä valmistetut kosmeettiset raaka-aineet ovat peräisin uusiutuvista ja luonnollisista biomassavaroista ja ne käyttävät pääasiassa geeninmuokkausteknologiaa erilaisten materiaalien hankkimiseen ja luomiseen. ihmisten elämän ja terveyden kannalta välttämättömät tuotteet ja siksi turvallisemmat ja biologisesti yhteensopivammat. erityisesti herkän ihon ja kauneusleikkauksen jälkeisessä vaiheessa oleville kuluttajille synteettisillä biologisilla menetelmillä valmistetut raaka-aineet ovat turvallisempia ja hellävaraisempia.
vastuuhenkilö totesi myös, että perinteinen kauneudenhoitotuotteiden raaka-aineiden tuotanto perustuu enimmäkseen eläin- ja kasviuuttoon tai kemialliseen synteesiin. nämä menetelmät eivät ole vain tehottomia ja kalliita, vaan voivat myös vaikuttaa ympäristöön. mikrobialustojen solujen muuntamalla synteettinen biologia voi tuottaa korkealaatuisia kosmeettisia raaka-aineita turvallisesti ja ympäristöystävällisesti, mikä tekee tuotantoprosessista ympäristöystävällisen ja kestävän sekä parantaa tuotannon tehokkuutta ja alentaa kustannuksia.
"ergotioneiini on klassisin synteettisen biologian tapaus, joka korvaa kemiallisen synteesin." hinta on pudonnut kymmeneen tuhanteen yuaniin puntaa kohden tai jopa alle."
yhä useammat kauneudenhoitobrändit, erityisesti kotimaiset, ovat alkaneet ottaa käyttöön synteettistä biologiaa. perinteisten eläin- ja kasviuuttomenetelmien korvaaminen biosynteesillä on vähitellen muodostunut alan kehitystrendiksi yksi sovellusalueista.
cb insightsin ja b capitalin laskelmien mukaan synteettisen biologian markkinoiden koon kuluttajabrändien alalla odotetaan nousevan 3,6 miljardiin dollariin vuoteen 2028 mennessä, ja vuosien 2023–2028 keskimääräisen vuotuisen kasvun odotetaan olevan 37 %, mikä vastaa noin 7,2 %.
3.2 kaupallistamisprosessissa on edelleen haasteita
synteettinen biologia on osoittanut suuria sovellusmahdollisuuksia kauneudenhoitotuotteiden alalla, mutta monet linkit ainesynteesistä tehokkuuden vahvistamiseen kaupalliseen tuotantoon kohtaavat edelleen rajoituksia ja haasteita.
edellä mainittu bloomage biotechin vastuuhenkilö sanoi, että synteettisellä biologialla saavutetaan pääosin kosmeettisten raaka-aineiden kohdennettu tuotanto transformoimalla mikrobialustasoluja. vaikka tämä tekniikka on edistynyt dna-synteesissä, geenien editoinnissa, aineenvaihduntatekniikassa jne edelleen parantamassa synteesin tarkkuutta stabiiluun ja synteettiseen tehokkuuteen liittyy edelleen teknisiä haasteita, kuten geenieditoinnin tarkkuuden varmistaminen ja aineenvaihduntareittien tehokkuuden ja stabiilisuuden parantaminen. vastuuhenkilö sanoi, että elävä järjestelmä on erittäin monimutkainen ja sisältää monia geenejä, proteiineja, aineenvaihduntareittejä jne. elävän järjestelmän täydellinen simulointi tai syntetisointi edellyttää syvällistä ymmärrystä sen monimutkaisuudesta ja vuorovaikutuksista, tasolle, jota tiede ei ole vielä täysin saavuttanut.
tältä osin zhang yanfeng sanoi myös, että verrattuna ainesynteesiin, uusien kosmeettisten raaka-aineiden kaupallistaminen saattaa kohdata enemmän vaikeuksia.
"jotkut arvokkaat aineet, kuten paklitakseli, voivat herättää monien tutkijoiden huomion, ja synteettisiä polkuja tulee olemaan monia. synteettisen biotekniikan käyttö tämän raaka-aineen kaupallisen tuotannon edistämiseksi vaatii erittäin pitkän ajan. "lyhyt aika. hän sanoi, että kosmetiikan alalla ei kiinnitetä niin paljon huomiota uusiin aineisiin. vaikka joillakin äskettäin seulotuilla aineilla, kuten glabridiinilla, on erinomaisia vaikutuksia valkaisuun ja muihin näkökohtiin, niiden synteesimenetelmät edellyttävät edelleen tutkijoiden aloittamista tyhjästä. kaupallisen tuotantoprosessin analysoiminen ja määrittäminen vie vähintään viisi vuotta. ”kukaan ei voi taata, että kuluttajat ja tuotemerkit suosivat tätä ainetta vielä viiden vuoden kuluttua pysähdyksissä.”
lisäksi synteettisen biologian yritykset voivat kohdata useita markkinoille pääsyn esteitä, kuten tuotteen tehokkuuden vahvistus ja alan pätevyyssertifiointi. niistä syntetisoitujen aineiden arvon arvioiminen on systemaattinen prosessi, jota on mukautettava aineiden tehokkuuden arvioinnin ja markkinoiden hyväksynnän sekä useiden systemaattisten kokeellisten tarkastusten, markkinatutkimuksen ja kilpailukykyisten tuotteiden analysoinnin avulla .
huaxi biotech on kuitenkin saavuttanut hyviä tuloksia tässä suhteessa. zhang yanfeng sanoi, että huaxi biotech on huomattavasti lyhentänyt palauteketjua toimimalla suoraan omilla tuotemerkeillään ja pystynyt vastaamaan asiakkaiden tarpeisiin ajoissa. ”tällä hetkellä niitä ei ole monet yritykset voivat todella tehdä tämän."
3.3 sisäpolitiikan tuen lisääminen
politiikan tasolla maani on vuodesta 2021 lähtien jatkanut tukensa lisäämistä kosmeettisten raaka-aineiden innovaatioille.
toukokuussa 2021 elintarvike- ja lääkeviraston julkaisemia "uusien kosmeettisten raaka-aineiden rekisteröinti- ja arkistointitietojen hallintaa koskevia määräyksiä" alettiin soveltaa aiempi "hyväksyntäjärjestelmä" on muutettu "kirjausjärjestelmäksi". vain korkean riskin uudet raaka-aineet ovat rekisteröinnin hallinnan alaisia.
aiemmin, vuodesta 2004 huhtikuuhun 2021, hyväksyttiin vain 14 uutta raaka-ainetta, joista 6 rekisteröitiin vuoden 2021 jälkipuoliskolla. uusien raaka-aineiden rekisteröinnin vapautumisen myötä merkkiyritysten into raaka-aineinnovaatioihin jatkaa kasvuaan vuodesta 2022 vuoteen 2023 on rekisteröity yhteensä 111 uutta raaka-ainetta, joista vuonna 2023 rekisteröityjen uusien raaka-aineiden määrä. saavuttaa 69. uusimpien tietojen mukaan vuoden 2024 ensimmäisellä puoliskolla rekisteröitäväksi jätettyjen uusien raaka-aineiden määrä on saavuttanut 46, mikä on lähes 90 % kasvua viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna, ja kotimaisten yritysten osuus on edelleen yli 78 %.
myös paikallistason tuki synteettisen biologian soveltamiselle kauneudenhoitotuotteiden raaka-aineissa lisääntyy edelleen. syyskuussa 2023 yhdeksän osastoa, mukaan lukien beijing municipal bureau of commerce, julkaisi "useita toimenpiteitä kauneus- ja terveysteollisuuden korkealaatuisen kehityksen tukemiseksi", jossa ehdotettiin uusien kosmeettisten raaka-aineiden innovatiivisen tutkimuksen, kehittämisen ja soveltamisen tukemista ja kannustamista. yrityksiä kehittämään biotekniikkaan, ihotautiin ja muihin tieteisiin perustuvia tieteellisiä ja teknologisia saavutuksia, kehittämään korkealaatuista bioteknologiaa ja uusia kemiallisia raaka-aineita sekä palkitsemaan uusia kosmetiikkaraaka-aineita rekisteröiviä yrityksiä ja yrityksiä, jotka saavat rekisteröintitodistuksen uusille toiminnallisille kosmetiikkatuotteille.
samaan aikaan hangzhoun kunnanhallitus julkaisi "useita toimenpiteitä synteettisen biologian teollisuuden korkealaatuisen kehityksen tukemiseksi", jossa ehdotetaan keskittymistä kosmeettisten raaka-aineiden tutkimuksen ja kehityksen tukemiseen sekä tiettyjä taloudellisia palkkioita onnistuneista rekisteröinneistä. tai hakenut uusia raaka-aineita synteettiseen biologiseen kosmetiikkaan.
useiden politiikkojen ja markkinoiden vetämänä paikallisten yritysten suuntauksen, joka kiihdyttää kosmeettisten raaka-aineiden tutkimusta ja kehitystä sekä innovaatiota synteettisen bioteknologian avulla, odotetaan jatkuvan, mikä edistää edelleen alan nopeaa kehitystä.
3.4 kotimaiset yritykset laajentavat ulkoasuaan
synteettisen biologian optimistiset sovellusnäkymät kauneudenhoitoalalla ovat herättäneet yhä enemmän pääomahuomiota, ja monet sijoituslaitokset ovat hakeneet myös lähiyrityksiä.
synbiocon-tilastot osoittavat, että 10.12.2023 mennessä yhteensä 52 kotimaista synteettiseen biologiaan liittyvää yritystä on toteuttanut yhteensä 57 rahoitus-/varainhankintatapahtumaa, joihin on osallistunut lähes 20 kauneudenhoitoprojektia, blue crystal microorganisms the rahoitusasteikko saatu b4 kierroksella ylitti 400 miljoonaa yuania. ymmärretään, että yritys käyttää pääasiassa synteettistä biologiaa auttaakseen b-asiakkaita kulutustavaroiden, elintarvike-, lääketieteen, maatalouden ja teollisuuden aloilla eriytettyyn kilpailuun alalla. ja uudet kosmetiikka toiminnalliset ainesosat, uudet elintarvikelisäaineet, suunnitellut probiootit jne.
pörssiyhtiöistä yhä useammat yritykset suunnittelevat synteettisen biologian soveltamista kauneudenhoitoon.
bloomage biotech on ensimmäisellä leirillä kotimaisen synteettisen biologian alalla vuodesta 2018 lähtien yritys on käyttänyt synteettistä biologiaa taustalla ja on sitoutunut kosmeettisten raaka-aineiden kehittämiseen. teknologia-alustan etujen perusteella yritys on hyaluronihapon menestymisen jälkeen tuonut markkinoille myös useita uusia raaka-aineita, kuten ergothioneiinin ja yhdistelmä-dna-tekniikan tyypin iii kollageenin. samalla yhtiö on rakentanut myös maailman suurimman pilottimuunnosalustan varmistaakseen uusien tuotteiden kaupallistamiskyvyn. yhtiö sanoi, että se aikoo jatkossakin keskittyä kuuteen pääluokkaan funktionaalisia sokereita, aminohappoja, proteiineja, peptidejä, nukleotideja ja luonnollisia aktiivisia yhdisteitä, hahmotella kattavasti bioaktiivisten aineiden teollisuuden järjestelmää ja tutkia syvällisesti kuluttaja-aloja, kuten toiminnallisia ihonhoitotuotteita ja funktionaalisia elintarvikkeita.
juzi biotech (02367.hk) saavutti ensimmäisenä maailmassa rekombinantti-kollageeni-ihonhoitotuotteiden massatuotannon vuonna 2009. nykyinen yhdistelmäkollageenin ja harvinaisten ginsenosidien vuotuinen tuotantokapasiteetti on saavuttanut 10 880 kg ja 630 kg, jotka molemmat ovat maailman korkeimmat tasot. yhtiö omistaa brändejä, kuten kefumei, kelijin ja xinxin, jotka kattavat kolme suurta teollisuuden suuntaa: funktionaaliset ihonhoitotuotteet, lääkinnälliset laitteet, terveysvaikutteiset ruoat ja erikoisvalmisteet lääketieteellisiin tarkoituksiin.
jinbo biotech (832982.bj) on yksi johtavista kotimaisista humanisoidun rekombinantin kollageenin yrityksistä. yritys on menestyksekkäästi kehittänyt rekombinanttityypin iii humanisoitua kollageenia ja kehittänyt kolmen tyyppisiä lääketieteellisiä tuotteita "rekombinantti tyypin iii ihmiskollageeni". kuivattu kuitu", elintarvike- ja lääkevirasto hyväksyi tuotteen markkinointiin kesäkuussa 2021 ja sitä käytetään kasvojen ryppyjen korjaamiseen. vuonna 2023 rekombinantti humanisoitua kollageenia sisältävien implanttituotteiden myynnin merkittävän kasvun ansiosta jinbo biotechin emoyhtiön vuotuinen liikevaihto kasvoi 99,96 % ja nettotulos 174,60 % edellisvuodesta.
4. ruoka: valvonta paranee, ja sovellusmahdollisuudet ovat laajat
synteettisen biologian soveltamiselle elintarvikealalla on suuria toiveita. kaupallistamisen näkökulmasta synteettisen biologian kehitys elintarvikealalla on kuitenkin suhteellisen hidasta. tämä sisältää lakien ja määräysten tiukasti säätelemät politiikkatekijät sekä markkinatekijät, kuten suhteellisen alhainen yleisön hyväksyntä.
markkinatutkimuslaitokset ovat edelleen optimistisia alan kehitysnäkymien suhteen. cb insights -tiedot ennustavat, että vuoteen 2028 mennessä ruoasta tulee toiseksi suurin sovellus synteettisen biologian alalla lääketieteellisen terveyden jälkeen, ja markkinoiden koon odotetaan ylittävän 12 miljardia dollaria.
mitkä ovat synteettisen biologian mahdolliset sovellukset elintarvikealalla? mitkä ovat alan suurimmat haasteet tässä vaiheessa? miten lähiyhtiöiden tulisi löytää tapoja selviytyä ja kehittyä?
4.1 sovellusnäkymillä on tilaa mielikuvitukselle
väestön kasvun jatkuessa ja kestävän kehityksen kysynnän kasvaessa synteettisen biotekniikan sovellusmahdollisuudet elintarvikealalla ovat herättäneet paljon huomiota.
chen jiaqi, beijing green kangcheng biotechnology co., ltd.:n pääjohtaja, sanoi, että suurin etu synteettisen biologian soveltamisesta elintarvikealalla on, että se pystyy tuottamaan jatkuvasti ja tehokkaasti ympäristön muutosten, maan olosuhteiden ja vähemmän häiritsemättä. toiseksi synteettisen biologian teknologian tuotanto perinteiseen maatalouteen ja karjanhoitoon verrattuna ruoka kuluttaa vähemmän resursseja ja saastuttaa ympäristöä vähentämällä torjunta-aineiden, antibioottien ja muiden biokemiallisten aineiden käyttöä, elintarvikkeiden tuotantoprosessi on turvallisempi ja hallittavampi. lopuksi on myös mahdollista laajentaa nopeasti tuotantoa ja käyttää synteettisiä biologisia elintarvikkeita. suuri etu erityisesti tarjonnan puutteen tai jopa äkillisten katastrofien vuoksi on se, että teollisesti tuotetuilla biologisilla elintarvikkeilla voidaan nopeasti täyttää kysyntää.
elintarvikealalla on kaksi pääasiallista sovellusluokkaa. toinen on vaihtoehtoisten proteiinien tuotanto, joka on proteiinien saaminen ei-eläinperäisistä lähteistä synteettisen bioteknologian avulla on elintarvikelisäaineita, elintarvikeraaka-aineiden tuotantoa jne.
erilaisten teknisten reittien ja toteutusvaikeuksien mukaan vaihtoehtoiset proteiinit jaetaan kasviproteiineihin, fermentoituihin proteiineihin ja soluviljelyproteiineihin kuten hinta ja maku, myös markkinoilla hyväksyttävyys on alhainen ja se on vielä kaupallistamisen alkuvaiheessa. teollisuus ennustaa, että suoraan eläinsoluista viljellyt vaihtoehtoiset proteiinit saavuttavat kustannuspariteetin suhteellisen kalliin naudanlihan kanssa vasta vuonna 2032, minkä jälkeen teollisen tuotannon odotetaan alkavan.
sitä vastoin soijaproteiiniin ja herneproteiiniin kehitetyillä kasviperäisillä proteiinilla on samat tuotantokustannukset kuin lihalla vuonna 2023, ja kaupalliset sovellukset kehittyvät tässä vaiheessa nopeasti, kuten globaalin keinolihabrändin impossible meat kasvishampurilainen liha. tuote on saanut fda:n hyväksynnän tulla vähittäismarkkinoille. boston consulting groupin (bcg) analyysin mukaan kasviproteiinimarkkinoiden yhdistetyn vuosikasvun odotetaan nousevan noin 16 %:iin vuosina 2025–2030. vuoteen 2030 mennessä kasviproteiinimarkkinoiden kulutus on noin 50 miljoonaa tonnia.
yhdysvaltain maatalousministeriön ennusteen mukaan maailman lihankulutus nousee 358 miljoonaan tonniin vuoteen 2030 mennessä. synteettisten biologisten vaihtoehtoisten proteiinien, joita edustaa kasvipohjainen liha, odotetaan olevan yhä tärkeämpi rooli ihmisen proteiinin hankinnassa, kun niiden kustannukset laskevat.
vaihtoehtoisiin proteiineihin verrattuna nykyinen synteettisen biologian sovellus elintarvikeraaka-aineiden ja elintarvikelisäaineiden aloilla on toteutunut nopeammin, ja se on tässä vaiheessa elintarvikealan synteettisen biologian teknologian valtavirtasovellus.
elintarvikkeiden lisäaineita ja elintarvikeraaka-aineita ovat ravintolisät, antioksidantit, makeutusaineet, väriaineet, uudet elintarvikeraaka-aineet, funktionaaliset ainesosat ja muut aineet. nykyaikaisessa elintarviketeollisuudessa, kun globaalit elintarvike- ja juomamarkkinat kasvavat edelleen, elintarvikelisäaineiden kysyntä jatkaa kasvuaan.
taixin fundin tutkija zhang zhenzhuo sanoi, että perinteisiin kemiallisiin menetelmiin ja fermentointimenetelmiin verrattuna biologiset lisäaineet ovat turvallisempia elintarviketurvallisuuden kannalta ja niillä on enemmän etuja tuotannon tehokkuuden ja innovatiivisen tuotekehityksen kannalta.
raporttien mukaan nykyisiä synteettisellä bioteknologialla tuotettuja elintarvikelisäaineita ovat l-alaniini, e-vitamiini, lykopeeni ja muut tuotteet, joita voidaan saada eläin- ja kasviuutolla tai kemiallisella synteesillä ja joita on käytetty elintarvikealalla ), erytritoli ja muut uudet tuotteet, joita ei ole voitu syntetisoida aiemmin, hmo on innovatiivinen ravitsemusainesosa, joka on yksi suhteellisen lupaavista synteettisen biologian saavutuksista elintarvikealalla.
chen jiaqi sanoi myös, että kulutustavaroiden alalla, erityisesti sellaisessa segmentissä kuin funktionaaliset ravintotuotteet, kuluttajat ovat vastaanottavaisempia innovatiivisille raaka-aineille ja vähemmän herkkiä hinnalle. tehokkaan teknologian tukemana synteettisen biologian kehittämät elintarvikkeiden ainesosat tunnistetaan todennäköisemmin.
tällä hetkellä dsm on maailman menestynein johtava yritys siirtymässä perinteisestä kemiallisesta synteesistä biosynteesiin. vuodesta 2021 lähtien biopohjainen tuotanto tai luonnosta uutetut ravintolisäaineet ovat muodostaneet yli 50 % yhtiön liikevaihdosta.
kun useat johtavien yritysten, kuten dsm:n, elintarvikelisäainepatentit päättyvät peräkkäin, kotimaiset synteettisen biologian yritykset ovat viime vuosina saavuttaneet läpimurtoja ara:n (arakidonihapon), omenahapon, 1,3-propyleeniglykolin ja muilla aloilla viime vuosina. 688639.sh) ), jiabiyou (688089.sh) ja start-up-yritykset, kuten green kangcheng, ovat tuoneet suuria kehitysmahdollisuuksia.
tämän kappaleen kysyntänäkymien osalta chen jiaqi sanoi, että vuonna 2017 julkaistu kansallinen ravitsemussuunnitelma (2017-2030) ilmaisi selkeästi uusien ravitsemuksellisten ja terveellisten elintarvikkeiden, kuten terveysruokien ja ravitsemuksellisesti täydennettyjen elintarvikkeiden, tunnustuksen ja tuen. tällä hetkellä kotimaisten terveysvaikutteisten elintarvikkeiden markkinakoko on ylittänyt 600 miljardia yuania, ja synteettiseen biologiaan perustuvien terveysvaikutteisten elintarvikkeiden ja ravitsemuksellisesti täydennettyjen elintarvikkeiden tulevaisuuden kysyntätila on edelleen erittäin laaja.
4.2 varovainen hyväksyntä viivästyttää hakemusten toteuttamista
kotimaani pitää elintarviketurvallisuutta erittäin tärkeänä ja sillä on tiukat hyväksymisvaatimukset elintarvikelisäaineille ja muille tuotteille. zhang zhenzhuo uskoo, että tämä hidastaa objektiivisesti synteettisen biologian soveltamista elintarvikealalla.
"elintarvikesovellusten alalla synteettisten biologisten tuotteiden, joihin liittyy geneettisesti muunnettujen mikro-organismien tuotantoprosessi, on läpäistävä turvallisuustodistus ja hyväksyntä eri ministeriöiltä, kuten maatalousministeriöltä ja kansalliselta terveyskomissiolta, ennen kuin ne voivat tulla markkinoille." kertoi china business newsille, tämä prosessi vaatii suuren määrän tietoturvatestausta ja -tarkastusta, mikä kestää noin 1-2 vuotta.
lisäksi kiinassa synteettiseltä biologiselta ruoalta puuttuu edelleen vastaavia laatustandardeja ja tuotantoprosessin sertifiointia, chen jiaqi sanoi: "jos haluat saada elintarvikkeiden ja elintarvikelisäaineiden tuotantolisenssin, yritysten on noudatettava maan julkaisemia laatustandardeja. tuotantoprosessissa, mutta synteettisille biologisille elintarvikkeille ei ole olemassa vastaavia standardeja, jotka vastaavat sen uutta tuotantoprosessia, mikä muodostaa valtavan esteen tuotantoluvan hakemiselle.
yleensä asiaankuuluvien kansallisten standardien laatiminen vaatii laajaa panosta teollisuudelta. chen jiaqi paljasti kuitenkin myös, että vastauksena alan nykyiseen asemaan asiaankuuluvat virastot edistävät aktiivisesti alan standardien päivittämistä ja ovat muodostaneet selkeän työsuunnitelman "tällä hetkellä uusien elintarvikelisäaineiden alalla synteettisen biologian hyväksyntäpolku on avattu, ja muutkin yksityiskohdat tulevat kiihtymään, minkä odotetaan luovan pohjan synteettisten biologisten elintarvikkeiden tuomiselle markkinoille.
on raportoitu, että kansallinen terveyskomissio hyväksyi 7. lokakuuta 2023 2'-fukosyylilaktoosin ja laktoosi-n-neotetraoosin uusiksi lisäainelajikkeiksi äidinmaidonkorvikkeen maitojauheeseen ja valmismaitojauheeseen (lapsille) ja erityisiin lääketieteellisiin vauvanruokiin. . samaan aikaan pyydetään kahta muuta hmo:ta.
zhang zhenzhuo sanoi optimistisesti: "hmo:iden hyväksyminen merkitsee sitä, että maani synteettisen biologian elintarvikeraaka-aineiden sääntelypolitiikka etenee ja synteettistä biologiaa tunnustetaan ja sovelletaan laajemmin elintarvikealalla tulevaisuudessa."
4.3 kaupallistamisen on murrettava "mittakaavakustannusparadoksi"
tiukentuneen turvallisuusvalvonnan vuoksi kotimaiset synteettiset biologiset elintarvikeraaka-aineet ja lisäaineet kohtaavat edelleen haasteita kaupallisessa tuotannossa.
asiaankuuluvien kansallisten lakien ja määräysten mukaan elintarvikealalla käytettävillä raaka-aineilla on oltava erilliset tuotantolinjat, joilla on korkeammat turvallisuusstandardit, eikä niitä voida valmistaa samalla linjalla muiden teollisuustuotteiden kanssa. tämä tarkoittaa, että vaikka synteettisen biologian yritykset voivat vastata nopeasti markkinoiden monimuotoisuuden tarpeisiin, niiden on myös perustettava eri standardien tuotantolinjoja samantyyppisille raaka-aineille. chen jiaqi sanoi, että tämä on huomattava kustannus synteettisen biologian yrityksille, erityisesti aloittaville yrityksille, ja se luo tiettyjä esteitä yrityksille laajentaa tuotesovelluksia.
tuotantokapasiteetin rakentamisen lisäksi yritysten on panostettava paljon resursseja myös brändin rakentamiseen ja myyntitiimin rakentamiseen. raporttien mukaan synteettisen biologian yritysten nykyiset investoinnit markkinamyyntiin ovat yleensä noin 20–25 % koko toimintarahastosta, ja joillakin to c -yrityksillä voi olla suurempi osuus.
erilaisten synteettisten biologisten elintarvikkeiden kaupallistamisprosessiin liittyen joissakin uusissa tuotteissa on myös erityisongelmia. "kaupallistaminen on ydin sovellusskenaarioiden avaamisessa. useimmille tuotteisiin keskittyville synteettisen biologian yrityksille suurin ongelma on "mittakaavakustannusparadoksi". zhang zhenzhuo sanoi, että uusien tuotteiden alhaisemmat kustannukset ovat hinta ja vakaa tarjonta." jatkoketjun asiakkaat ovat valmiita kokeilemaan, mutta suurtuotanto vaatii riittävää kaupallista tukea, mikä tarkoittaa, että kysyntää on oltava riittävästi suuren teollisuustuotannon tukemiseen.
hän kuitenkin sanoi myös, että koska markkinatila elintarvikelisäaineiden ja ravintotuotteiden kaltaisilla aloilla on riittävän suuri ja kuluttajat ovat suhteellisen epäherkkiä hinnalle, on synteettisen biologian yrityksille otollista murtaa "mittakaavakustannusparadoksi". "jos on olemassa sopivia synteettisen biologian teknologioita tai uusia tuotteita ja on vakaa ja suhteellisen edullinen tarjonta, synteettisellä biologialla voi olla paljon kehittämisen varaa elintarvikealalla."
5. kemianteollisuus: huomattava kustannusetu, valtava kehitysvara teollisessa koossa
koska tuotantoprosessi on ympäristöystävällisempi ja vähemmän riippuvainen luonnonvaroista, kuten öljystä, biologisten menetelmien käyttö kemiallisten menetelmien korvaamiseksi kemiallisten bulkkiraaka-aineiden valmistuksessa on aina ollut yksi synteettisen biologian sovellusten avainalueista. cb insights ennustaa, että globaaleilla synteettisen biologian markkinoilla kemianteollisuuden markkinat nousevat 3,4 miljardiin dollariin vuonna 2023, mikä on lähes 20 %.
perinteisiin kemiallisiin menetelmiin verrattuna synteettiseen biologiaan perustuvissa biologisissa menetelmissä käytetään uusiutuvia raaka-aineita, ja biologisten valmistusprosessien, kuten entsyymimenetelmien tai fermentointimenetelmien, reaktio-olosuhteet ovat miedommat t&k:n ja myöhempien valmistusprosessien aikana aiheutuvat hiilidioksidin, jäteveden ja muut saasteet se on vähentänyt merkittävästi materiaalipäästöjä ja myös vähentänyt riippuvuutta petrokemian resursseista, kuten öljystä, ja niiden kulutusta. biovalmistettujen kemikaalien valitsemisesta on tulossa yksi tärkeimmistä strategioista yrityksille, joilla he voivat käsitellä alueellisia ympäristönsuojelun esteitä.
on syytä huomata, että synteettisen biologian avulla syntetisoitavien bulkkikemikaalien määrä on edelleen suhteellisen rajallinen, ja teollisuuden koossa on edelleen valtavasti parantamisen varaa suhteessa kemikaaleihin. cathay biotechnologyn hallituksen sihteeri zang huiqing (688065.sh) sanoi, että synteettisen biologian nykyinen soveltaminen on vielä suhteellisen varhaisessa vaiheessa, erityisesti bulkkikemiallisten raaka-aineiden tuotannossa vielä pieniä, joten positiiviset vaikutukset, kuten energiansäästö ja päästöjen vähentäminen, eivät ole vielä näkyneet. se näkyy selvästi yhteiskunnallisessa ja taloudellisessa kehityksessä asteittain toteutettu, sen arvo ympäristönsuojelussa tulee vähitellen esiin. "kun synteettisen biologian tehtaan tuotantoarvo voi saavuttaa saman tason kuin samankokoisen öljynjalostamon, se todella tarkoittaa, että synteettisen biologian arvo biovalmistuksen alalla voi kilpailla kemiallisten menetelmien kanssa."
5.1 kustannusetu on tärkeä kilpailukykytekijä
kemiallisten raaka-aineiden kustannusten hallinta on aina ollut kemianteollisuuden ketjussa toimiville yrityksille tärkeä keino parantaa tuotteiden kilpailukykyä, ja kustannusten alentaminen ja tehokkuuden lisääminen on toinen synteettisen biologian tärkeä etu. verrattuna joihinkin kemiallisiin menetelmiin, jotka vaativat kymmeniä synteesiprosesseja, niin kauan kuin asianmukaista bakteeriflooraa viljellään, synteettisen biologian menetelmällä voidaan saavuttaa kohderaaka-aineiden synteesi ja tuotanto vain muutamassa yksinkertaisessa vaiheessa, joten sillä on merkittäviä etuja prosessissa. vaikeus ja hinta.
pitkäketjuisten kaksiemäksisten happojen markkinoiden omistajanvaihdos on erinomainen esimerkki kemiallisia menetelmiä korvaavista biologisista menetelmistä. tämä aine on tärkeä raaka-aine pitkäketjuisen nailonin, pinnoitteiden, voiteluaineiden, pehmittimien ja torjunta-aineiden aloilla. suurin maailmanmarkkinaosuus oli alun perin dupontin ja invistan kaltaisten yritysten käsissä. cathay biotechin strateginen kehitysjohtaja zheng qian sanoi, että prosessietuihin, kuten synteettiseen biologiaan, luottaen cathay biotech on saavuttanut markkinoiden korvaamisen vastaavilla kemikaalipohjaisilla tuotteilla pienemmillä kustannuksilla ja siitä on tullut tärkeä menestystapaus maailmanlaajuisella kemian alalla korvaamalla kemiallisia menetelmiä biologisten menetelmien kanssa.
hän kuitenkin huomautti myös, että kemikaalien alalla kemiallisten menetelmien korvaamista synteettisillä biologisilla menetelmillä rajoittavat edelleen monet tekijät. joillakin kemikaaleilla, joita voidaan saada yksinkertaisella öljyn krakkauksella, kuten eteenillä, propeenilla jne., on erittäin alhainen prosessin vaikeus ja kustannukset. nykyisellä synteettisellä biologisella prosessilla ei ole keinoa alentaa kustannuksia, joten perinteisiä ei voi korvata käsityötaitoa. toisaalta, vaikka jotkut pienet lajikkeet voivat saavuttaa alhaisempia kustannuksia biologisilla menetelmillä, rajallinen markkinatila tarkoittaa, että harvat synteettisen biologian yritykset ovat halukkaita osallistumaan tällä alalla.
"tutkimme ja etsimme jatkuvasti lajikkeita, joilla on valtava potentiaali, mutta tämä on pitkäaikainen prosessi, joka vaatii jatkuvaa teknologian iterointia sekä tutkimusta ja kehitystä."
5.2 laajamittaiselle kaupalliselle käytölle on edelleen esteitä
tuotevolyymien edistäminen on edelleen tärkein kysymys, joka synteettisen biologian yritysten on kohdattava.
ei ole epäilystäkään siitä, että synteettisellä biologialla on etuja tuotantokustannusten, tuotannon tehokkuuden ja ympäristönsuojelun kannalta. bulkkikemikaalien alalla on kuitenkin monia yhteyksiä raaka-aineista lopputuotteisiin, ja synteettisen biologian yritykset toimivat yleensä vain. alkupään raaka-ainetoimittajina ei ole helppoa saada päätökseen alkuperäisten kemiallisten tuotteiden vaihtaminen ja saattaminen kaupalliseen suurtuotantoon.
raporttien mukaan biologisilla menetelmillä valmistetut materiaalit eivät vain toista kemiallisilla menetelmillä valmistettujen materiaalien suorituskykyä. näiden kahden välillä on tiettyjä eroja, ja jokaisella on omat etunsa. siksi suuren mittakaavan kaupallisen tuotannon jälkikäsittelyprosessissa on tarpeen sovittaa yhteen tuotantolaitteet, tuotantotekniikka, tekniset parametrit ja muut näkökohdat, mikä lisää merkittävästi yrityksen korvauskustannuksia. zang huiqing sanoi, että biopohjaisten materiaalien korvaamisen loppuunsaattamiseksi teollisuusketjun jokaisen lenkin on muodostettava yhtenäinen käsitys tuotteesta. tällä hetkellä loppupään asiakkailla ei kuitenkaan ole vielä riittävästi innovaatiokykyä bulkkiraaka-aineen käytössä materiaalit, mikä on johtanut biovalmistusraaka-aineiden edistämiseen. ”vain edistääksemme nailon 56:n käyttöä ja edistämistä tekstiili- ja vaatetusalalla, olemme investoineet paljon energiaa. kehitys ja markkinakoulutus kaikkien alan ketjun osien laaja hyväksyminen edellyttää kuitenkin prosessia, joka toistaiseksi ei ole vielä täysin läpikäynyt.
teollisuusketjun viestinnän lisäksi synteettisten biokemikaalien soveltamiseen liittyy joillakin aloilla myös suhteellisen tiukka pätevyyssertifiointi. esimerkiksi sellaisilla aloilla kuin henkilöautot ja joukkoliikennevälineet, aurinkosähkö tuulivoima ja muut uudet energialaitteet on käytettävä synteettisiä biomateriaaleja. tulee relevantti markkinoiden on myös läpäistävä monia pätevyystodistuksia. ”henkilöautojen osalta keskimääräinen kierto voi olla kaksi vuotta, jos tähän järjestelmään päästään, se muodostaa suhteellisen vahvaa asiakastajuutta ja suuria esteitä markkinoille tuloon, ja sillä on valtava vaikutus koko materiaaliin, sillä on erittäin vahva tukivaikutus", zheng qian sanoi.
siksi tällä hetkellä ainakin kemikaalien alalla synteettisen biotekniikan laajamittaisen edistämisen ja soveltamisen saavuttamiseksi ei ole vain tarpeen löytää tuotteita, joilla on laaja kysyntä ja huomattavia kustannusetuja tuotteita valittaessa, vaan myös hankkia teollisuusketjun ylä- ja loppupään tuki on yksimielisesti tunnustettu, että se vaatii vielä pitkän ajan ja valtavia investointeja, mikä on epäilemättä valtava haaste nykyisellä kotimaisella synteettisen biologian alalla.
5.3 sisäpoliittisten mahdollisuuksien aika
kun kansalliset politiikat kallistuvat vähitellen kohti biovalmistusteollisuutta, maani synteettisen biologian teollisuus on tuomassa uutta kehitysvauhtia.
kotimaani tuki synteettisen biologian teollisuuden kehitykselle alkoi suhteellisen myöhään biotaloudellisen kehityksen "14. viisivuotissuunnitelma" suunnitelmassa synteettinen biologia mainitaan edelleen usein, mikä edellyttää, että tätä teknologiaa pidetään keskeisenä teknologisena innovaatioalueena sen soveltamisen ja muuntamisen edistämiseksi lääketieteessä, maataloudessa, kemianteollisuudessa, energia- ja energiateollisuudessa. muut kentät.
toteutustilanteesta päätellen keskusyritysten odotetaan toimivan asiaankuuluvien tukipolitiikkojen toteuttajina ja tärkeäksi ajuriksi kotimaani synteettisen biologian teollisuuden kehityksessä. itse asiassa nykyisessä talousympäristössä monet valtion omistamat yritykset hakevat aktiivisesti muutosta ja yrittävät päästä eroon alkuperäisestä liiketoimintamallista päätulonaan rahoitus ja kiinteistöt. tällä hetkellä maamme edistää voimakkaasti kehitystä uudet tuotantovoimat, synteettinen biologia on luonnollisesti tullut näiden yritysten muutokseksi. tällä hetkellä monet keskusyritykset osallistuvat yhä enemmän synteettisen biologian teollisuuden kehittämiseen perustamalla sijoitusrahastoja ja tarjoamalla rahoitustukea.
cathay biotech julkisti vuonna 2023 private placement -suunnitelman, jossa se suunnittelee 6,6 miljardin rmb:n lisäämistä china merchants groupin käyttöönottamiseksi välillisenä osakkeenomistajana. viimeksi mainitun tarjoamien pääoma- ja resurssien ansiosta he suunnittelevat yhdessä biopohjaisen komposiittimateriaalin rakentamisen pohjan. . yhtiö kertoi, että yhteistyön saavuttamisen jälkeen yhtiön synteettisiä biologisia tuotteita voidaan soveltaa useilla china merchants groupiin kuuluvilla teollisuuden aloilla. on nähtävissä, että tämä yhteistyömalli auttaa synteettisen biologian yrityksiä avaamaan nopeasti markkinoita ja vaikuttamaan myönteisesti tuotevolyymin edistämisestä.
5.4 kotimaisten yritysten nopea kehitys
merentakainen synteettisen biologian teollisuus kehittyi aiemmin, ja joukossa alan johtavia yrityksiä syntyi amyris:tä pidetään maailmanlaajuisen synteettisen biologian teollisuuden alkulähteenä raaka-aineena. farnesenen katsotaan olevan laajat sovellusmahdollisuudet kosmetiikan, ruoan, energian ja materiaalien aloilla.
genomatica on synteettisen biologian yritys, joka on keskittynyt käyttämään bioteknologiaa ja aineenvaihduntatekniikkaa uusiutuvien raaka-aineiden muuntamiseksi erilaisiksi kemiallisiksi tuotteiksi. vuonna 2008 yritys otti johtoaseman synteettisen biotekniikan käyttämisessä 1,4-butaanidiolin valmistuksessa, mikä loi ennakkotapauksen bioteknologialle, joka korvasi perinteisen kemiallisen teknologian petrokemian tuotteiden alalla.
lisäksi jotkut kemianjättiläiset ovat myös tehneet varhaisia yrityksiä synteettisen biologian alalla ja peräkkäin tehneet läpimurtoja teollisessa tuotannossa. vuodesta 2013 lähtien dupont on toteuttanut menestyksekkäästi kemiallisten raaka-aineiden, kuten 1,4-butaanidiolin ja 1,3-propaanidiolin, teollista tuotantoa biopohjaisilla prosesseilla basf, joka on yksi tärkeimmistä kemiallisten välituotteiden tuottajista, on kehittänyt patentoituja kantoja, jotka voivat mukautua erilaisiin; raaka-aineet käyttivät vuonna 2014 ja 2017 menestyksekkäästi synteettisiä biologisia menetelmiä meripihkahapon, 1,4-butaanidiolin, γ-butyrolaktonin ja muiden tuotteiden teolliseen tuotantoon.
sitä vastoin kotimaiset synteettisen biologian yritykset aloittivat kemikaalien bulkkituotannon alalla myöhään, mutta kehittyvät nopeasti. huaheng biological (688639.sh) on ensimmäinen yritys maailmassa, joka käyttää mikrobista anaerobista fermentointia l-alaniinituotteiden valmistukseen suuressa mittakaavassa. yhtiön esitteen mukaan vuoteen 2023 mennessä yhtiön l-alaniinin globaali markkinaosuus kasvaa. on hypännyt huipulle.
cathay biotech on toinen edustava yritys kotimaisen synteettisen biologian alalla. se saavutti teknologisia läpimurtoja pitkäketjuisten kaksiemäksisten happojen, biopohjaisen pentaanidiamiinin ja biopohjaisen polyamidin teollistuksessa vuosina 2003 ja 2014. siitä on nyt tullut johtava toimittaja maailmanlaajuisilla pitkäketjuisilla kaksiemäksisten happojen markkinoilla.
6. maatalous: kehitysikkuna on saapunut ja jalostus- ja rehualat edistyvät huipussaan
aiemmin ihmiset ovat voimakkaasti parantaneet kasvien rakennetta ja lisänneet kasvien fotosynteesin käyttöä kehittämällä laajamittaisesti synteettisiä ja luonnollisia lannoitteita, optimoimalla jalostusta ja muita strategioita korkeamman sadon saamiseksi. perinteiset maatalousstrategiat keskittyvät kuitenkin enemmän yksittäisten komponenttien säätelyyn, mikä vaikeuttaa ravitsemustavoitteen saavuttamista. tämä johtaa myös suureen metaanin ja typen oksidien osuuteen maatalouden päästöistä, mikä ei edistä ympäristönsuojelua.
synteettisen biologian asteittaisen edistämisen myötä maatalousalalla sen edut lannoitteiden käytön vähentämisessä, hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä, tautien ehkäisyn ja hallinnan vahvistamisessa sekä kasvun tehokkuuden parantamisessa ovat tulleet yhä näkyvämmiksi.
6.1 maatalouden synteettisen biologian markkinat kasvavat edelleen
bcg:n (boston consulting) ja b capitalin (boston investment) yhdessä käynnistämän "china synthetic biology industry white paper 2024" -julkaisun mukaan kolmea keskeistä maatalouden synteettisen biologian kehitysteknologiaa on ehdotettu kansainvälisesti, nimittäin keinotekoisten fotosynteettisten järjestelmien edistämistä, typen kiinnitysjärjestelmät ja biologiset teknologian kehittäminen ja soveltaminen jännitystä sietäviin järjestelmiin. nämä kolme suurta teknologian kehityssuuntaa ovat myös kiinan ensisijaisia tavoitteita teknologian hyppyvaiheessa (2020-2025).
kiina aikoo myös siirtyä teolliseen hyppyvaiheeseen vuosina 2026–2030. keinotekoinen typensidonta ja jotkin stressinkestävät lajikkeet, uuden sukupolven entsyymivalmisteet ja torjunta-aineet teollistetaan, ja maatalouden synteettisen biotekniikan tutkimus- ja kehitystaso nousee maailman edistyneimpien joukkoon. riveissä. vuodesta 2031 vuoteen 2035 se astuu yleiseen harppausvaiheeseen, ja kiinan synteettisen maatalouden bioteknologian tutkimus, kehitys ja teollistuminen saavuttavat maailman edistyneen tason.
tulevan maatalouspalvelualustan 35doun julkaisema "2023 synthetic biology agricultural food application white paper" ennustaa, että vuosina 2025–2030 kunkin synteettisen biologian maatalouselintarvikkeen segmentin markkinakoko ylittää 10 miljardia yuania. niistä markkinoiden koko innovatiivisten elintarvikkeiden ja lisäaineiden alalla on suurin ja sen odotetaan ylittävän 300 miljardia yuania vuonna 2025, myös siemengeenien muokkauksen markkinakoko eläin- ja kasvinjalostuksen alalla on saavuttanut 40 miljardia yuania; eläinten ja kasvien ravitsemus, eläinten ja kasvien terveys, innovatiiviset materiaalit sekä maatalousjätteet resurssien käytön ja muiden alojen markkinakoko nousee kymmeniin miljardeihin vuonna 2025, kun taas elintarviketurvallisuuden testaus ja vihreä säilöntä ovat tällä hetkellä alikehittyneitä, mutta teknisten läpimurtojen ja politiikkojen ja pääoman tukena niiden odotetaan kasvavan nopeasti.
cb-näkemysten ennustetietojen mukaan synteettisen biologian markkinoiden yleistyessä eri aloilla ja tekniikan kehittyessä synteettisen biologian teollisuuden markkinoiden koon odotetaan kasvavan nopeasti ja sen odotetaan nousevan 38,7 miljardiin dollariin vuoteen 2027 mennessä. eläinten ja kasvien valikoivan jalostuksen, dtc-geenitestien, mikrobipohjaisten kauneustuotteiden jne. tuomien monien lupaavien sovellusten ansiosta elintarvikkeet, juomat ja maatalous ovat nopeimmin kasvavia polkuja, joiden odotetaan kasvavan vuositasolla. 45,4 % ja 56,4 % vuodesta 2022 vuoteen 2027.
6.2 johtava sovelluskehitys jalostus-, rehu- ja muilla aloilla
teknisestä näkökulmasta synteettisen biologian soveltaminen maataloudessa keskittyy tällä hetkellä mikrobien muuntamiseen ja kasvien modifiointiin, ja sitä on kaupallistettu ala-alueille, kuten jalostukseen, lannoitteisiin, rehun lisäaineisiin ja torjunta-aineisiin.
jalostuksen esimerkkinä synteettisen biologian sovellukset jaetaan pääasiassa kolmeen kategoriaan: yksi on sadon ja laadun parantaminen luonnonvaraisten kasvien kesyttämisen avulla, toinen on parantaa hedelmien laatua, typen sitoutumista, hyönteisten vastustuskykyä ja muita suorituskyvyn muutoksia kolmas on käyttää synteettistä biologiaa edistämään karboksylaatioreaktiota, parantamaan valoenergian käyttöä ja vähentämään valohengityksen menetystä.
perinteiseen jalostustekniikkaan verrattuna synteettisen biologian tekniikan käytöllä siementen muuntamiseen suuren tarkkuuden geenimuokkauksella on ilmeisiä etuja uusien kasvien kehittämisessä ja ominaisuuksien kehittämisessä, kuten selkeät tavoitteet, alhaisemmat kustannukset ja lyhyempi ajankulutus. transgeeniseen teknologiaan verrattuna geenien muokkausteknologialla on matalampi kynnys ja geenien muokkaustekniikalla nopeampi jalostusnopeus, pienemmät investointikustannukset ja jalostuspuolella voidaan kehittää enemmän tuotteita.
geenimuokkausta on maailmanlaajuisesti käytetty laajasti viljelykasveissa, kuten riisissä, maississa, soijapavuissa, vehnässä ja tomaateissa, kuten vahamaisissa, runsaasti oleiinihappoa sisältävissä soijapavuissa, ruskistumista estävissä perunoissa, runsaasti gaba:ta sisältävissä tomaateissa ja anti- ruskistavia sieniä on lanseerattu ja mainostettu peräkkäin yhdysvalloissa, japanissa, isossa-britanniassa ja muissa maissa.
china business news keräsi julkista tietoa ja havaitsi, että monet jalostusyritykset, kuten dabeinong (002385.sz) ja longping hi-tech (000998.sz), ovat ottaneet käyttöön geenimuokkausjalostusta. asiantuntija eräästä jalostusyrityksestä sanoi, että kotimaani geenieditointijalostusyritykset ovat valmiita nousuun ja ovat jo tekniikan tason kärjessä. vaikka asiaankuuluvia kotimaisia politiikkoja ei ole vielä virallisesti vapautettu, maani julkaisi tammikuussa 2022 "geenimuokattujen kasvien turvallisuusarvioinnin suuntaviivat maatalouskäyttöön (kokeilu)" geenimuokattujen kasvien turvallisuusarvioinnin hallinnan standardoimiseksi maatalous- ja maaseutuministeriö myös geenimuokkausteknologiaa koskeva intensiivinen mielipidekysely on luonut poliittisen pohjan seuraavalle askeleelle geenieditointimarkkinoiden täydellisessä vapauttamisessa.
lannoitteiden osalta maataloustuotannon tuotos on vahvasti riippuvainen kemiallisten lannoitteiden laajasta käytöstä, mutta samalla se uhkaa vakavasti maatalouden kestävää kehitystä. kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat viime vuosina kohdistaneet tavoitteensa biologisiin typensidontareitteihin, typpilähteiden tarjoamiseen viljelykasveille rakentamalla keinotekoisia ja tehokkaita typpeä sitovia kasvijärjestelmiä, korvaamalla osittain tai vähentämällä merkittävästi kemiallisten typpilannoitteiden käyttöä sekä luomalla uutta typpeä sitovan synteettisen biologian alalla.
esimerkkinä typpeä sitovista bakteereista pekingin vihreän typen biologiasta vastaavan henkilön mukaan alkuperäisillä typpeä sitovilla kantoilla on luonnollisia vikoja, alhainen typpeä sitova teho, huono sopeutumiskyky ja herkkyys maaperän typelle typpeä sitovaa toimintoa ei voida käyttää tehokkaasti, mikä johtaa kenttäkokeisiin. vaikutus on epävakaa synteettisen biologian muutoksen (geenieditoinnin) kautta typpeä sitovien bakteerien typpeä sitovia rajoituksia voidaan rikkoa, mikä lisää niiden ympäristöön sopeutumiskykyä. varmistaakseen niiden toimintojen vakauden.
rehun lisäaineiden osalta west china securitiesin maatalouden, metsätalouden, karjanhoidon ja kalatalouden pääanalyytikon zhou sha mukaan jalostusteollisuuden näkökulmasta proteiini on tärkeä rehun raaka-aine, ja soijajauho on valtavirran proteiiniraaka-aine nykyisessä rehuteollisuudessa koska kotimaani soijapavut ovat olleet pitkään riippuvaisia tuonnista, rehu soijajauhon lisäämisellä on suurempi vaikutus. maa on alkuvaiheessa ottanut käyttöön useita politiikkoja edistääkseen soijapavutuotannon lisäämistä maassani, ja julkaissut "kolmivuotisen toimintasuunnitelman rehun vähentämiseksi ja korvaamiseksi soijapapujauhon" vähentämiseksi soijapapujauhon lisäämistä rehuun. tulevaisuudessa edullinen synteettinen proteiinikorvaus on tärkeä tapa ratkaista proteiinin lisääminen rehuun. sen odotetaan edelleen vähentävän jalostuskustannuksia.
mitä tulee torjunta-aineisiin, synteettinen biologinen teknologia voi mahdollistaa vihreiden biotorjunta-aineiden valmistuksen. samalla kun se murtautuu läpi ydinteknologioiden, kuten uusien vihreiden torjunta-aineiden kohteiden ja molekyylisuunnittelun, kasvien immuuni-induktorien luomisen ja biopestidien synteettisen biologian, se voi myös käyttää synteettisen biologian älykkäitä valmistusalustoja. perustaa vihreiden torjunta-aineiden teollistumisen avainteknologiat ja tehokkaat levitysteknologiat sekä uusien biolähteiden torjunta-aineiden kehittäminen ovat muodostaneet trendin. lisäksi synteettistä biologiaa voidaan käyttää myös fotoautotrofisen alustan rakentamiseen, joka voi kattaa monia toimialoja ja jossa on valtavasti tilaa mielikuvitukselle.
6.3 kotimaiset yritykset etsivät innovatiivisia sovelluksia
teollisuudelle synteettinen biologia saa aikaan "luomisen vallankumouksen", joka kumoaa perinteiset tuotantomenetelmät ja vähentää samalla energiankulutusta ja hiilidioksidipäästöjä. yrityksille tämän "luomismenetelmän" odotetaan vahvistavan entisestään yrityksen kustannusetua. kotimarkkinoilla joukko johtavia yrityksiä keskittyy eläinten ja kasvien terveyteen ja ravitsemukseen, hyödyntää synteettistä biologiaa teknologia-alustojen rakentamisessa ja tutkii jatkuvasti teknisten innovaatioiden soveltamista kaupallisella alalla.
huhtikuussa 2023 shandong shunfeng biotechnology co., ltd. sai maani ensimmäisen maatalouden geenien muokkausta koskevan bioturvallisuussertifikaatin (soijapavun turvallisuussertifikaatin, jossa on paljon öljyhappoa), mikä on tärkeä askel kotimaisen kasvigeenien muokkauksen kehittämisessä laboratoriosta teollistumiseen. tammikuussa 2024 shunfeng biotechnologyn kehittämä pitkän lapsuuden soijapapu sai jälleen kasvigeenien muokkausturvallisuustodistuksen.
beijing green nitrogen biotechnology co., ltd. keskittyy kansallisiin maataloustuotannon tarpeisiin ja on sitoutunut edistämään synteettisen biologisen typensidontateknologian teollistamista. green nitrogen biotechnologysta vastaavan henkilön mukaan yritys oli suunnatun mikroekologian teorian (directed micro-ecology/dme) ja sen sovellusjärjestelmän edelläkävijä, joka perustuu korkean suorituskyvyn seulomiseen, synteettiseen biologiaan, koneoppimiseen ja laskennalliseen mallinnustekniikkaan, ja lanseerasivat kannettavat typpeä sitovat bakteerit viljelylaatikko (dme-05) ja erityinen viljelykone typpeä sitoville bakteereille voivat toteuttaa yksivaiheisen käymisen ja viljelyn paikan päällä ja voivat saavuttaa laajenemisen yli 500 miljoonalla ja 1-2:lla. miljardia cfu/ml vastaavasti 20 tunnin sisällä. tällä hetkellä tätä viljelytuotetta pilotoidaan yliopistojen, korkeakoulujen ja siemenyritysten kanssa kenttävaikutusten testaamiseksi. tulevaisuudessa se osallistuu aktiivisesti typpeä sitovien bakteerien julkiseen hankintaprojektiin ja sen odotetaan saavuttavan yli 10 miljoonaa yuania.
a-osakemarkkinoilla on myös monia yrityksiä, jotka tutkivat synteettisen biologian soveltamista maatalouden alalla.
ripu biotechnology (300119.sz) investoi 20 miljoonaa yuania vuonna 2023 perustaakseen yhdessä tianjin national synthetic biotechnology innovation center co., ltd.:n kiinan tiedeakatemian tianjin institute of industrial biotechnology -instituutin ja muiden yritysten ja laitosten kanssa. tutkimus ja kehitys biosynteettisen teknologian avulla, kuten nukleiinihapporokotteet ja yhdistelmäproteiinirokotteet, biologiset valmisteet, kuten entsyymivalmisteet ja prebiootit, sekä eläinantibiootit, rehun lisäaineet jne. yrityksen interaktiivisen alustan mukaan kiinan tiedeakatemian tianjin-instituutin kanssa yhteistyössä kehitetty uusi eläinrehuvitamiinituote on siirtynyt varmistusvaiheeseen.
west china securitiesin tutkimusraportin mukaan teollisen rehun kokonaistuotanto maassa ylittää 300 miljoonaa tonnia vuonna 2023, ja rehuproteiinille on valtavasti tilaa, lisäksi synteettisiä biosynteettisiä proteiineja voidaan käyttää myös elintarvikkeiden jalostuksessa , jossa on laaja valikoima sovellusskenaarioita. tulevaisuudessa, kun rip biotechin "mikrobiproteiinin laajamittainen valmistus" -projekti käynnistetään proteiinin massatuotantoon, sen odotetaan lisäävän yritykselle uusia tuloja ja voittoja.
born group (001366.sz) kertoi aiemmin interaktiivisella alustalla, että vuonna 2023 yritykselle myönnetään maatalous- ja maaseutuministeriön rehusynteesibiotekniikan avainlaboratorio. ruokinta-aminohappo- ja vitamiinisynteesin bioteknologia on yksi sen keskeisistä tutkimus- ja kehityssuunnista. näiden t&k-ponnistelujen ansiosta yrityksellä on ainutlaatuisia ainutlaatuisia teknologioita, kuten oen-tehoravinto, borne-dihappopuhdas jalostusmalli, sff (osittainen biologinen käymistekniikka) ja borne. kalsiumlisäteknologiaa ja syvästi nuorten eläinten ruokinnassa, se on kehittänyt tuotteita, kuten sff happy meal (bonn ttt + sff nursery feed), bonn laying kanarehu ja muita tuotteita. tiedot osoittavat, että vuonna 2023 yhtiön biologisen käymisteknologian tuotetuotot muodostavat noin 60 % yhtiön liikevaihdosta.
fubon co., ltd. (300387.sz) on ottanut käyttöön biolannoitteiden ja ruohon typen sitomisen, biopestisidit ja juurisukkulamaattojen torjunta-, sadonparannuksen ja viherviljelyn aloilla. jatkossa yritys käyttää aktiivisesti crispr-geenien muokkausteknologiaa, homologista rekombinaatiota ja muita teknologioita sekä molekyylibiologiaa, synteettistä biologiaa ja muita menetelmiä jatkaakseen tutkimusta ja kehitystä sekä teknologisia innovaatioita biologisen maatalouden alalla, vihreän ympäristönsuojelun, vähähiilisen vähentämisen ja ympäristönsuojelun saavuttamiseksi pyrimme saavuttamaan tehokkuuden, laadun ja tuotannon lisäämisen tavoitteet.
mitä tulee l-glufosinaattiammoniumin tuotantoon ja valmistukseen, limin co., ltd. (002734.sz) ottaa synteettisen biologian teknologian ytimekseen, käyttää soluja ja niiden komponentteja materiaalinkäsittelyn välittämiseen ja yhdistää teorioita ja menetelmiä, kuten tekniikan, kemian , ja fysiikka , voivat saavuttaa lähes 100 % konversioprosentin ilman välijäämiä, mikä todella lisää torjunta-aineiden tehokkuutta ja vähentämistä sekä vähentää tuotantoprosessia. yrityksen mukaan synteettinen biologia tarjoaa rajattomat mahdollisuudet uusien biotorjunta-aineiden tutkimukseen ja kehittämiseen kehittää tehokkaampia ja turvallisempia biotorjunta-aineita.
azure biotechnology (603739.sh) on myös perustanut synteettisen bioteknologian innovaatiolaboratorion, jota käytetään pääasiassa funktionaalisten proteiinien kehittämiseen rehuihin, makeutusaineisiin elintarvikkeisiin jne. yhtiön sisäpiiriläisten mukaan laboratoriolla on vain vähän tutkimus- ja kehityshankkeita varassa. kantalaboratorion tutkimus- ja kehitystyö on vielä alkuvaiheessa, eikä siihen ole vielä pitkä matka vielä on edellytykset teollistumiseen.
7. energia: tuleva energiastrategia on taistelukenttä, mutta teollistuminen on vielä kaukana.
synteettinen bioenergia on keinotekoisesti suunnitelluista synteettisistä organismeista valmistettu energiatuote, jossa käytetään raaka-aineena maa- ja metsätalouden jätevaroja, kaupunkien orgaanisia jätevaroja sekä jopa synteettistä kaasua ja co2:ta, joka täyttää vähähiilisen ja ympäristönsuojelun kehitysvaatimukset.
synteettiseen bioenergiaan kuuluu erilaisia tuotetyyppejä, kuten bioetanoli, biodiesel, korkeammat alkoholit, biokaasu (metaani), biovety ja biosähkö.
fossiiliseen energiaan verrattuna synteettisen bioenergian tuotannon raaka-aineet tulevat pääosin uusiutuvista biomassavaroista, ja hiilidioksidin poltto ei ainoastaan lisää päästöjä, vaan voi jopa vähentää kasvihuonekaasujen nettopäästöjä. synteettisen bioenergian kehittämisellä on suuri merkitys energiavarmuuden varmistamisessa, ekologisen ympäristön parantamisessa ja "kaksoishiilen" tavoitteen saavuttamisessa. siitä on tullut globaalin "tulevaisuuden energian" strateginen ala.
7.1 globaalien bioenergiamarkkinoiden laajuus kasvaa vuosi vuodelta
1800-luvun puolivälissä ja loppupuolella biokaasu ja bioetanoli saavuttivat teollisen tuotannon. sitten 1870-luvulla puhjennut öljykriisi herätti laajaa huomiota bioenergian kehitykseen, mikä objektiivisesti vauhditti eri bioenergian tutkimusta ja kehitystä sekä teollista soveltamista.
vuodesta 2000 lähtien, maailmanlaajuisesti keskittyen kestävään kehitykseen, synteettinen biologia on vähitellen ilmaantunut ja kehittynyt, mukaan lukien uuden sukupolven synteettiset bioenergiateknologiat, mukaan lukien selluloosapitoinen etanoli, korkeammat alkoholit, alifaattiset hiilivedyt, biokaasu, biovety ja biosähkö. asteittainen kehitys on antanut uutta pontta bioenergian markkinatilan laajentamiseen.
kansainvälisen uusiutuvan energian järjestön (irena) julkaisemien tietojen mukaan globaalit biomassaenergiamarkkinat kasvoivat keskimäärin noin 4,6 % vuodessa vuosina 2014–2019, ja niiden odotetaan saavuttavan 500 miljardia dollaria vuonna 2025, josta biomassavoiman osuus biopolttoainemarkkinoiden odotetaan kasvavan nopeimmin. china international finance securitiesin lainaamien tilastotietojen mukaan globaalien biopolttoainemarkkinoiden odotetaan ylittävän 120 miljardia yhdysvaltain dollaria vuoteen 2024 mennessä, ja alan keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti on 5,4 % vuosina 2021–2030.
7.2 synteettinen bioenergia on käynyt läpi kolme innovaatiosukupolvea
teknologisen iteraation näkökulmasta synteettinen bioenergia on käynyt läpi kolmen sukupolven innovaatioita. ensimmäinen sukupolvi käyttää raaka-aineina pääasiassa kasviöljyä, jäteruokaöljyä, ja toisen sukupolven raaka-aineet kehittyvät muuksi kuin elintarvikebiomassaksi, mukaan lukien viljan oljet, sokeriruokosokeri jne.; ilmakehä mikrobien raaka-aineena hyödynnä ja valmista polttoaineita ja kemikaaleja. tällä hetkellä kolmannen sukupolven biosynteesi on edistynyt alustavasti.
bioetanolin ensimmäinen sukupolvi käyttää raaka-aineena sokeri-/tärkkelyskasveja, ja se on saavuttanut laajan kaupallisen tuotannon ympäri maailmaa kahden suurimman tuottajamaan osuus maailman kokonaistuotannosta on noin 80 prosenttia. toisen sukupolven bioetanoli käyttää raaka-aineina maatalouden jätettä ja lignoselluloosaa. kehittyneiden biotekniikoiden, kuten synteettisen biologian, ohjaamana maat ympäri maailmaa ovat rakentaneet peräkkäin selluloosapolttoaineen etanolin tuotantoa. kolmannen sukupolven bioetanoli käyttää mikroleviä raaka-aineena ja on vielä viljelyvaiheessa. monet energiayhtiöt nopeuttavat tutkimus- ja kehityssuunnitteluaan. esimerkiksi energiajätti total energy ja veolia yhdistävät voimansa edistääkseen mikrolevien viljelyä hiilen avulla. dioksidia.
biodiesel on pitkäketjuisten rasvahappojen metyyliestereiden (fame:t)/etyyliestereiden (faee) tyyppi, jota tuotetaan vaihtoesteröimällä öljyjä ja rasvoja kasvi-, eläin- tai mikrobilähteistä sekä lyhytketjuisista alkoholeista (metanoli ja etanoli). jo 1930-luvulla ihmiset yrittivät käyttää kasviöljyä biodieselin valmistukseen. verrattuna kemialliseen katalyysiin entsymaattiset transesteröintireaktioolosuhteet ovat lieviä, ympäristöystävällisiä ja helposti erotettavissa olevia sivutuotteita, kuten glyserolia. se on vihreän kemianteollisuuden kehitystrendi. viime vuosina myös escherichia coliin ja hiivaan perustuvan biodieselin tuotannon aineenvaihduntatekniikka on edistynyt jatkuvasti. biodieselin synteesin tehokkuutta käyttämällä raaka-aineina ulkoisesti lisättyjä tai endogeenisesti syntetisoituja rasvahappoja ja etanolia on parannettu jatkuvasti.
mikrobien kokosoluvälitteinen biodieseltuotanto on houkuttelevampaa myös kustannustehokkuuden näkökulmasta. on raportoitu, että intian kansallisen tiedeinstituutin (inrs) tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän biodieselin tuotantoon käyttämällä mikro-organismeja, jätevesilietettä ja biopolttoaineen sivutuotteita, mikä voi alentaa tuotantokustannuksia 0,72 dollariin/l (perinteisen tuotannon hinta). prosessoi noin us$6,78/l). lisäksi mikrobisolujen de novo -biodieselsynteesissä voidaan hyödyntää erilaisia raaka-aineita, mukaan lukien glukoosihiilen lähteet, glyseroli, ksyloosi, riisinolkihydrolysaatit, jäteöljyt ja jopa lignoselluloosabiomassa.
vetyenergian osalta vihreän energian muuntamisen ja "kaksoishiilen" tavoitteen yhteydessä perinteisiä vedyn tuotantomenetelmiä, kuten vedyn tuotantoa fossiilisista polttoaineista ja vedyn tuotantoa teollisuuden sivutuotteista, voidaan käyttää vain siirtymävaiheen teknisinä keinoina vedylle. "vihreä vety" -teknologiaa, jota vety edustaa, pidetään yhtenä parhaista tavoista kehittää vihreää vetyenergiaa tulevaisuudessa. biologisen vedyn tuotannon tehokkuutta voidaan parantaa huomattavasti muuttamalla teknisiä bakteereja synteettisen biotekniikan avulla ja optimoimalla prosessin ohjausta.
lisäksi synteettisen biologian ohjaamana on tehty suuria läpimurtoja bpv:n (biovalosähkön) kehityksessä. suunnittelemalla, muuntamalla ja optimoimalla geneettisellä, ympäristö- ja laitetasolla tutkijat rakensivat synteettisen mikrobiomin (kaksoisbakteeri, neljä bakteeria jne.), joka paransi tehokkaasti bpv-järjestelmän sähköenergian tuotantoa.
esimerkiksi zhu huawein ja li yinin mikrobiologian instituutissa, kiinan tiedeakatemiassa rakentaman kahden bakteerin bpv-järjestelmän suurin tehotiheys on yli 10 kertaa suurempi kuin yhden bakteerin bpv-järjestelmän. tuottaa sähköä vakaasti yli 40 päivää, neljän bakteerin bpv-järjestelmän maksimitehotiheys voi olla jopa 1700 mw/m2, on rikkonut bpv:n alhaisen hyötysuhteen ja lyhyen käyttöiän pitkään jatkuneen teknisen pullonkaulan, mikä luo tärkeän perustan jatkolle; bpv:n kehittämisen ja käytön edistäminen.
zhu huawei ja muut totesivat tutkimuspaperissa, että synteettisen biologian laajentumisen mikrobiomi- ja materiaalitieteen suuntaan odotetaan auttavan kehittämään monipuolisempia ja tehokkaampia bpv-järjestelmiä. erityisesti synteettiset mikrobiomi-biosähkövoimat ovat osoittaneet erinomaista suorituskykyä tehotiheyden suhteen ja järjestelmän vakaus. teoriassa niin kauan kuin primäärienergian kantajaa voidaan jatkaa, synteettinen mikrobiomi voi edelleen tuottaa sähköä, mitä suurempi energian kantajavirta on, sitä suurempi on lähtöteho. tällä hetkellä synteettiset mikrobiomit kärsivät edelleen ongelmista, kuten alhaisesta energian kantajavirrasta ja riittämättömästä jatkuvasta synteesikapasiteetista. tulevaisuudessa meidän tulisi vahvistaa energiankantajien synteesinopeutta, ratkaista solufysiologisen säätelyn aiheuttama aineenvaihdunnan pysähtymisongelma ja murtautua läpi energiankantajien jatkuvan synteesin avainteknologiat.
yleisesti ottaen synteettinen bioteknologia on saavuttanut transformatiivisia läpimurtoja biomassan muuntamisessa ja hyödyntämisessä, solutehtaiden ja biokatalyyttien kehittämisessä ja optimoinnissa sekä uusien energian muunnosreittien suunnittelussa ja rakentamisessa, mikä tarjoaa ratkaisuja tehokkaaseen bioenergian valmistukseen ja tuotantoon tarkoittaa.
7.3 teollistumiseen on vielä kaukana, mutta suuntaus on selvä
raaka-aineista teknologiaan tuotteisiin mitään yhteyttä ei voi olla olemassa erikseen. siksi avain teollisuuden kypsyyden arvioinnissa on lähinnä nähdä, onko se yhdistänyt toimitusketjun alku- ja loppupäät ja onko se muodostanut kokonaisen teollisuusketjun. nykyisessä bioenergian toimitusketjussa ylempien raaka-aineresurssien tarjonta tai alemman luokan teollinen kysyntä eivät ole vielä kypsiä.
"china synthetic biology 2035 -kehitysstrategia" ehdottaa, että synteettinen bioenergia kohtaa ristiriidan korkeiden tuotantokustannusten ja alhaisen tuotteen arvon välillä sekä suuren markkinoiden kysynnän ja alhaisen teknologisen kypsyyden välisen ristiriidan pullonkaula energiateknologian kehittämisessä ja teollisessa soveltamisessa. siksi on tarpeen tutkia biologisen käymisprosessin optimointia, älykästä käymisen ohjausta, käymistuotteiden erotusta ja puhdistusta jne., jotta synteettisen bioenergian tuotanto olisi tehokasta ja edullista, jolloin saadaan etua kilpailijana petrokemian energian kanssa.
kiinan tiedeakatemian tianjinin teollisen bioteknologian instituutin apulaisjohtaja wang qinhong ehdotti, että seuraavat viisi suuntaa on asetettava etusijalle tulevaisuudessa: integroitujen biojalostamojärjestelmien suunnittelu ja rakentaminen selluloosapitoisille biopolttoaineille, biopolttoaineiden valmistus keinotekoisella biologisella konversiolla. hiilipitoisten kaasujen ja tehokkaan biometaanin järjestelmät muunnettujen monikennojärjestelmien suunnittelu ja rakentaminen, tehokkaiden biologisten vedyntuotantojärjestelmien suunnittelu ja kokoonpano sekä kannettavien ja istutettavien biopolttokennojärjestelmien luominen.
wang qinhong uskoo, että biologisten resurssien teollisen kehityksen toteuttamiseksi tulevaisuudessa on toisaalta tarpeen vahvistaa bioenergian raaka-aineteknologian tutkimusta, parantaa muunnostehokkuutta ja muodostaa laajamittaisia teollisia etuja toisaalta on myös tarpeen luoda biomassaresurssien keräys, varastointi ja kuljetus kattava liiketoimintamalli liiketoimille.
7.4 jatka sovellusten käyttöönoton tutkimista kotimaassa ja ulkomailla
energiaan liittyvien synteettisen biologian yritysten voidaan sanoa olevan koko alan suurimmat nousut ja laskut.
tässä minun on mainittava synteettisen biologian alullepanijan amyriksen opetukset. amyris perustettiin vuonna 2003, ja sen pääkonttori on kaliforniassa, yhdysvalloissa. käytettyään menestyksekkäästi mikro-organismeja artemisiinihapon syntetisoimiseen, yritys kiinnitti huomionsa geneettisesti muunnettujen bakteerien käyttöön sokerin muuntamiseksi öljyksi.
amyriksen tavoitteena on kehittää bakteeri, joka muuttaa sokeriruo'on mehun farneseeniksi (c15h24). yksinkertaisen kemiallisen vaiheen (hydrauksen) jälkeen farneseeni voidaan muuttaa erittäin syttyväksi polttoaineeksi, jolla on lähes samat ominaisuudet kuin dieselillä, se ei päästä poltettaessa ympäristöä saastuttavaa jätekaasua. teknologia on saanut tukea gates-säätiöltä ja kiinnittänyt piilaakson riskipääoman huomion. vuonna 2010 amyris listautui menestyksekkäästi nasdaqiin.
hyppy laboratoriosta suurtuotantoon on kuitenkin täynnä haasteita. amyris perusti tehtaan brasiliaan, mutta kohtasi ongelmia hiivasolukuoleman ja riittämättömän muuntonopeuden kanssa massatuotannon aikana. vaikka amyriksen biopolttoaineet ovat teknisesti toteutettavissa, vuoden 2011 jälkeen yhdysvaltain liuskeöljyn vallankumous ja öljyn hinnat laskivat. sitä vastoin biopolttoaineiden korkea hinta vaikeutti kaupallistamista, ja lopulta se ei saavuttanut tavoitetta. myöhemmin, vaikka amyris jatkoi muutosten etsimistä tuotesuunnassa, se ei silti onnistunut palauttamaan laskua ja haki konkurssiin elokuussa 2023.
mitä tulee levien käyttöön bioenergian tuotannossa, edustava yritys on yhdysvaltalainen lanzatech. yritys käyttää ensisijaisesti mikro-organismeja jätekaasujen, kuten hiilidioksidin tai metaanin, muuntamiseen polttoaineiksi ja kemikaaleiksi. kotimaassa lanzatech ja shougang group perustivat yhdessä shougang lanzan, joka yhdistää orgaanisesti itsenäisesti kehitetyn synteettisen biologian ja ccus-teknologian muuntaakseen suoraan hiiltä sisältävät teollisuuden pakokaasut arvokkaiksi tuotteiksi, kuten bioetanoliksi ja mikrobiproteiiniksi. shougang langze on ensimmäinen yritys maailmassa, joka tuottaa rehuproteiinia ja polttoaineetanolia rauta- ja terästeollisuuden pakokaasuista. 25 000 tonnia vuodessa.
verrattuna teollisuuden pakokaasujen suorapolttoon, shougang langzen ensimmäisen sukupolven teknologia voi vähentää hiilidioksidipäästöjä yli 33 % ja typen oksidipäästöjä yli 90 %, ja se voi saavuttaa nolla hiilidioksidipäästöjä ja kuluttaa suoraan 0,5 tonnia hiilidioksidia per tonni etanolia. polttovoimantuotantoon verrattuna saman raakakaasun taloudellinen arvo on yli kaksinkertainen sähköntuotannon arvoon verrattuna.
cofco science and technologyn vuoden 2023 vuosiraportti (000930.sz) osoittaa, että yritys on rakentanut maissipolttoaineetanoliin perustuvan polttoaineetanolin tuotantolinjan ja käyttää joustavasti maniokkia ja syötäväksi kelpaamatonta riisiä, vehnää ja muita raaka-aineita optimoida selluloosapolttoaineen etanolia pilottilinjalla on teknisiä resursseja ei-viljabiomassan etanolin tuotantoon.
korkeampia alkoholeja voidaan sekoittaa suurempina määrinä kuin etanolia, mutta useimpien bioalkoholien teollista tuotantoa on vielä kehitettävä. niistä butamax (bp:n ja dupontin yhteisyritys) ja gevo ovat alkaneet kaupallistaa isobutanolin biotuotantoa.
tietenkin yliopistot/tutkimuslaitokset ovat edelleen päävoima synteettisen bioenergian tutkimuksessa ja sovellustutkimuksessa.
esimerkiksi kiinan tekniikan akatemian akateemikon ren nanqin tiimi oli edelläkävijä "fermentaatiobiologisessa vedyn tuotantotekniikassa" ja vauhditti biologisen vedyn tuotannon kustannusten vähentämistä ja tehokkuuden lisäämistä viljelemällä uusia erittäin tehokkaita vetyä tuottavia bakteereja ja suorittamalla tuotantoa. mittakaavan testit, jotka edistävät vähitellen pimeän käymisen biologisen vedyn tuotantoteknologian tuloa kiinaan. hänen tiiminsä uusimpiin tieteellisiin tutkimustuloksiin luottaen maan ensimmäinen integroitu biovedyn tuotanto- ja sähköntuotantoprojekti aloittaa koekäytön harbinissa helmikuussa 2023. tämä projekti käyttää olkia, keittiöjätettä, orgaanista jätevettä jne. käymissubstraatteina ja tehokkaita anaerobisia vetyä tuottavia bakteereja. se toteuttaa suuren määrän puhdasta vetyä talteen jätteiden käsittelyn aikana ja edistää tehokkaasti biologisen vedyn kehitystä. tuotantoteknologian esittely, edistäminen ja teollinen sovellus.
8. synteettinen biologia + tekoäly: innovaatioiden vetämä, molempiin suuntiin
synteettisen biologian teollisuus on kehittynyt nopeasti viime vuosina, ja myös teknologisen innovaation ja liiketoimintamallien tutkimisen vauhti on edelleen kiihtynyt. niiden joukossa synteettisen biologian ja tekoälyteknologian integroinnista on vähitellen tullut uusi suuntaus. maailman johtavasta ginkgosta kotimaiseen johtavaan cathay biotechnology -yritykseen tekoälyteknologian käyttöönotosta on tulossa uusi aihe yhä useammalle synteettisen biologian yrityksille.
tekoäly + synteettinen biologia, millaisia kipinöitä syntyy näiden kahden huippuluokan tieteenalan törmäyksestä? miten tekoälyteknologia vahvistaa synteettisen biologian yrityksiä ja jopa luo uusia liiketoimintamuotoja?
8.1 tekoälyn ja synteettisen biologian integroitu kehitys kiihtyy
se on myös nopeasti kehittyvä raja-ala, ja tekoälyteknologian ja synteettisen biologian integroitu kehityssuunta on tulossa yhä selvemmäksi.
helmikuussa 2024 ginkgo, yksi maailman johtavista synteettisen biologian alan yrityksistä, ilmoitti ostavansa kaksi tekoälyyn perustuvaa lääkekehitysyritystä, reverie labsin ja patch biosciencesin. tuolloin ginkgon markkina-arvo oli laskenut merkittävästi "ei ydinteknologiaa" koskevien epäilyjen vuoksi, ja se putosi lähes 90 % huipustaan. tekoälyyritysten ostoa pidetään useiden yritysten jälkeen yhtenä tärkeänä keinona korjata ydinteknologian ja tuotepuutteita.
ginkgo ei ole ensimmäinen synteettisen biologian yritys, joka ostaa tekoälyyrityksen. ennen tätä johtavilla synteettisen biologian yrityksillä, kuten amyris ja twist bioscience, oli samanlainen asettelu.
kotimaisista yrityksistä cathay biotech sijoitti ai-proteiinin suunnittelualustayhtiöön molecular heartin alkuvuodesta 2023 ja on sittemmin käynnistänyt sarjan yhteistyötä. liu xiucai, cathay biotechnologyn perustaja, on toistuvasti todennut, että tekoälytekniikalla tulee olemaan myönteinen rooli synteettisen biologian alalla.
investointien ja fuusioiden ja yritysostojen lisäksi myös synteettisen biologian yritysten ja tekoälyyritysten välinen yhteistyö lisääntyy. maailmanlaajuisesti erikoismineraaleja ja -materiaaleja valmistava icl ja maatalousteknologiayritys lavie bio ilmoittivat heinäkuussa, että yhteistyö biostimulanttien alalla on saavuttanut tärkeän virstanpylvään ja aikoo käyttää tekoälyteknologiaa edelleen edistääkseen synteettisten biologisten tuotteiden kehitystä. kotimarkkinoilla trianning biotechnology allekirjoitti tänä vuonna strategisen yhteistyösopimuksen jinjue technologyn kanssa. molemmat osapuolet aikovat käyttää tekoälyä tukemaan synteettisen biologian tutkimusta ja kehitystä sekä kehittämään yhdessä uusia tuotteita luculent environmentin kanssa. osapuolen yhteistyösopimus huawei cloudin ja isoftstone-sopimuksen kanssa edistääkseen yhdessä yhteistyötä bioälykkään valmistuksen, tekoälyn, digitaalisten kaksosten ja muilla aloilla.
"synteettisen biologian teollisuudesta lähtien tekoälyteknologian kysyntä on väistämätön seuraus, yuanxing intelligent medicinen puheenjohtaja wang meijie sanoi china business newsin haastattelussa, että tekoälyteknologian ja synteettisen biologian yhdistelmä on yleinen trendi." "niin kauan kuin dataa syntyy, mikä tahansa teollisuus tarvitsee lopulta tekoälyteknologian tukea. synteettisen biologian taustalla on tekniikoiden, kuten geenien muokkaamisen, käyttö uusien raaka-aineiden ja uusien tuotantoprosessien löytämiseksi. , syntyy suuri määrä kokeellista dataa ja massiivinen datan käsittely tämä luo väistämättä kysyntää tekoälyteknologialle." yuanxing intelligent medicine on metabolisten lääkkeiden kehittäjä, joka keskittyy tekoälyn yhdistämiseen biotieteisiin.
tekoälyteknologian käyttäminen suunnitellun proteiinirakenteen toiminnan ennustamiseen voi parantaa huomattavasti proteiinien suunnittelun tehokkuutta ja vähentää tutkimus- ja kehityskustannuksia. tämä on vain yksi monista tehtävistä, joita tekoälyteknologialla on synteettisen biologian alalla. wang meijie esitteli, että tekoälyteknologia auttaa tällä hetkellä synteettisen biologian yrityksiä suunnittelemaan uusia molekyylirakenteita tai uusia tutkimus- ja kehityssuunnitelmia, auttaa ymmärtämään kohdetoiminnan mekanismia, suunnittelemaan entsyymejä ja muita katalyyttejä ja auttaa viimeistelemään geenien muokkausta tai bakteeriyhteisön seulontaa kehittämisen tilaa "alphafold, jota käytetään proteiinien rakenteen ennustamiseen, on päivitetty kolmanteen sukupolveen. tämän teknologia-alustan kehitys vie suoraan eteenpäin proteiinisuunnittelua, erityisesti entsyymisuunnittelun optimointia, mikä parantaa entisestään synteettisen biologian tuotantoa. ja käyminen." prosessi, tämä on intuitiivisin tekoälyteknologian tapaus, joka edistää synteettisen biologian teollisuuden kehitystä."
toisaalta lukuisista synteettistä biologiaa koskevista kokeista saadut kokeelliset tiedot voivat edistää tekoälymallien parantamista ja iterointia vertikaalisilla aloilla, mikä syventää entisestään synteettisen biologian teknologian ymmärtämistä ehdottomasti saada jalansijaa koko synteettisen biologian alalla." laaja ja syvä sovellus", wang meijie sanoi.
8.2 innovaatiot ovat tekoälyn ja synteettisen biologian nopean kehityksen liikkeellepaneva voima
tekoälyteknologian soveltaminen synteettisen biologian alalla on tässä vaiheessa lähinnä tutkimuksen ja kehityksen tehokkuuden parantamista ja kustannusten alentamista, jotta synteettisen biologian tuotteiden hintaa alennetaan edelleen ja markkinoiden kilpailukyky paranee rakenneinnovaatiot ovat vielä melko rajallisia.
wang meijie uskoo, että suurin syy tähän ilmiöön on se, että aiemmin synteettisen biologian yritysten tuotetutkimus- ja kehitysideoita edistettiin lineaarisesti teknologian alkupäästä loppupään sovelluspäähän, ja vasta tuotekehityksen valmistuttua tämä poikkeaa synteettisen biologian yritysten alkuperäisestä ajattelusta. biologiayhtiöillä pitäisi olla."
hän sanoi, että syy siihen, miksi loppupään sovellusten tarpeita on mahdotonta ratkaista, on se, että tarpeita vastaavaa materiaalirakennetta on mahdotonta suunnitella ihmisen ajattelulogiikkaan ja innovaatiokykyyn luottamalla, ja tämä on tekoälyteknologian kipukohta. leikata. "massiivisen datan ja vahvemman laskentatehon ansiosta tekoälyteknologia voi luoda enemmän mahdollisuuksia ongelmien ratkaisemiseen. tämä on tekoälyteknologian pääsovellusskenaario synteettisen biologian alalla."
aiemmin tekoälyteknologian käyttöön ottaneella cathay biotechnologylla on suuria toiveita tekoälyn roolista synteettisen biologian innovaatioiden alalla. "vaikka geeninmuokkausteknologia kehittyy edelleen, synteettisen biologian yleisessä tutkimus- ja kehitysparadigmassa ei ole tapahtunut suurta läpimurtoa. toivomme voivamme käyttää tekoälyteknologian ennustustuloksia proteiinirakenteiden muuntamiseen ja siten murtautua merkittävästi alkuperäisen tutkimuksen ja kehityksen läpi. mallia ja saavuttaa parempien tuotteiden vaikutus ja korkeampi konversioprosentti." yrityksen strateginen kehitysjohtaja zheng qian sanoi, että cathay biotech lisää tulevaisuudessa panostuksiaan tekoälyteknologian alalla. "ihanteellinen tilanne on käyttää tekoälyteknologiaa ennustaa proteiinin rakennetta todellisten olosuhteiden mukaan. haluttu proteiinirakenne on mukautettava käänteisesti."
erityissovellusten näkökulmasta monien nykyisten synteettisen biologian sovellusalojen joukossa kosmetiikkateollisuudella on vahvempi kysyntä raaka-aineinnovaatioille, mikä tarjoaa paremman kehityspohjan ai+ synteettisen biologian teknologian kehittämiselle.
asiakkaiden kulutustehon ja kulutuskonseptien jatkuvan parantamisen myötä kauneustuotteiden persoonallinen suorituskyky kasvaa edelleen. ”mutta yhteistyössä asiakkaiden kanssa havaitsimme, että oli kyseessä sitten tuotemerkki tai synteettisen biologian yritys. käyttäjien tarpeita ei ymmärretä vielä riittävästi, ja joistakin itse synteettisistä biologisista raaka-aineista, kuten aknen, hiustenlähtöön, hilseen jne., on myös syvällistä biologista tutkimusta. ei hyviä tuotteita monien käytännön ongelmien ratkaisemiseen."
jatkuvan palautteen tarve pakottaa alkupään synteettisen biologian yritykset lisäämään t&k- ja innovaatiotoimintaansa kosmeettisten raaka-aineiden alalla, mikä luo myös valtavia mahdollisuuksia tekoälyteknologian puuttumiseen.
"tässä vaiheessa synteettisen biologian yritysten t&k-painopiste on enemmän prosessiinnovaatioissa, mutta raaka-aineiden toimintojen, tehokkuuden ja vaikutusmekanismien ymmärtäminen ei ole selvää, wang meijie sanoi, että tekemällä yhteistyötä tekoälyteknologiayritysten kanssa, synteettisen biologian yrityksiä voidaan auttaa löytämään paremmin uusia raaka-aineita, ymmärtämään toimintamekanismeja ja seulomaan tuotteita vastaamaan nopeammin kuluttajien tarpeisiin.
8.3 tekoäly+synteettisten organismien mallit ja esteet
tekoälyn ja synteettisen biologian yhdistämiseen on tällä hetkellä kaksi mallia, joista vastaavat ginkgo tai kotimainen cathay biotechnology. tällaiset yritykset keskittyvät enemmän tekoälyteknologian käyttöön ratkaistakseen useita käytännön ongelmia, joita kohdataan synteettisen biologian t&k- ja innovaatioprosessissa.
toista johtavat tekoälyteknologiayritykset, kuten molecular heart, yuanxing intelligent medicine ja muut tekoälyn ohjaamat teknologiaan perustuvat yritykset. nämä yritykset ovat sitoutuneet luottamaan omaan tekoälyteknologiaansa edistääkseen t&k-tehokkuutta ja tuotteiden suorituskykyä synteettisten tuotteiden alalla. biologian parantaminen ja ulkopuolinen palveluyhteistyö. samalla ammatillisen kokemuksen, teknologian, tiedonkeruun ja muiden etujen avulla voimme saavuttaa suuria innovaatioita synteettisten biologisten materiaalien alalla.
wang meijie sanoi, että perinteisiin synteettisen biologian yrityksiin verrattuna tekoälyyn perustuvilla yrityksillä on enemmän etuja biologisten mekanismien tutkimuksessa ja ymmärtämisessä, "monitieteellisessä ammatillisen tiedon keräämisessä, t&k-kokemuksessa ja jatkuvassa t&k-prosessissa kertyneessä t&k-datassa, erityisesti esim. teknologiapatenttien jatkuva kertyminen proteiinisuunnittelun alalla on tekoälyyrityksille tärkeä vallihauta synteettisen biologian sovellusten alalla. näiden pohjalta kehitetty tuotesarja muodostaa tekoälyyritysten tärkeimmän kilpailukyvyn.
kuitenkin, kuten sen soveltaminen biofarmaseuttisten tuotteiden alalla, tekoälyteknologian soveltaminen synteettisen biologian alalla kohtaa myös ongelman, joka on sen tulosten tehokkuuden laajamittaisen todentamisen puute. toistaiseksi yksikään yritys ei ole paljastanut, että uusia tekoälyteknologian avulla suunniteltuja materiaaleja olisi otettu kaupalliseen tuotantoon ja myyntiin.
”yhteistyössä tekoälyyritysten kanssa jotkut tulokset ovat meistä erittäin vaikuttavia, mutta kuinka suuri rooli tekoälyteknologialla on tässä ja onko siinä joitain satunnaisia tekijöitä, on vielä tarkistettava jatkuvilla yrityksillä vihdoin "ehdottomasti". zheng qian sanoi, että cathay biotechnology itse yrittää yhä ylittää jokea ottaessaan tekoälyteknologiaa käyttöön.
9. panoraamanäkymä synteettisen biologian teollisuuden investoinneista
9.1 suuret kotimaiset synteettisen biologian alan yritykset
9.2 suurten kotimaisten synteettisen biologian yritysten arviointi
viitteet tähän raporttiin
[1] kiinan tieteenalojen ja raja-alueiden kehitysstrategian tutkimus (2021–2035) -projektiryhmä, "china synthetic biology 2035 development strategy"
[2] synteettisen biologian kehitysstrategian tutkimusryhmä kiinan biotekniikan seuran synteettisen biologian osastosta, "synthetic biology roadmap 2030: the engine driving the next generation of biomanufacturing"
[3] bcg, b capital, "china's synthetic biology industry white paper 2024"
[4] 35 dou, "2023 valkoinen kirja synteettisen biologian soveltamisesta maataloudessa ja elintarvikkeissa"
[5] "synteettisen bioenergian kehitystila ja suuntaukset" (zhang yuanyuan, wang qinhong)
[6] "biovalovoima: ympäristöystävällinen uusi aurinkoenergian hyödyntämistekniikka" (zhu huawei, li yin)
tietojen kuvaus
data｜tapaus｜mielipiteiden lähde
ellei toisin mainita, raportin tiedot ja sisältö ovat peräisin china business networkin tutkimuksista, haastatteluista ja julkisesta tiedosta.
tekijänoikeuslausunto
tämän raportin kaiken sisällön ja sivusuunnittelun tekijänoikeudet (mukaan lukien mutta ei rajoittuen tekstiin, kuviin, kaavioihin, logoihin, logoihin, tavaramerkit, kauppanimet jne.) kuuluvat shanghai first financial media co., ltd.:lle (jäljempänä nimellä "yrityksemme"). ilman yrityksemme kirjallista lupaa mikään yksikkö tai henkilö ei saa kopioida, jäljentää, jäljentää, muokata tai näyttää mitään tämän raportin sisältöä tai sen sisältöä ei saa antaa kolmansille osapuolille missään muodossa. yksikkö tai henkilö, joka rikkoo edellä mainittuja määräyksiä, katsotaan yrityksemme immateriaalioikeuksia loukkaavana yhtiömme harjoittaa laillista vastuuta ja asettaa loukkaajan korvausvelvolliseksi todellisen tilanteen mukaan.
vastuuvapauslauseke
tämän raportin sisältämä sisältö, tiedot ja niihin liittyvät tietolähteet katsotaan tekijän arvioksi alkuperäisen julkaisupäivän aikana, eikä ole takeita siitä, että tämän raportin sisältö ja mielipiteet eivät muutu tulevaisuudessa. pyrimme, mutta emme takaa, tämän raportin sisältämien tietojen tarkkuutta ja täydellisyyttä. raportissa esitetyt mielipiteet ja tiedot eivät missään olosuhteissa ole sijoitusneuvontaa kenellekään. joka tapauksessa kuka tahansa henkilö on yksin vastuussa tämän raportin sisällön käytön seurauksista.
(tämä artikkeli on peräisin china business newsista)
