la sinergia di tutte le cose, rimodellando il futuro - pubblicato il "future industry series white paper丨synthetic biology" di china business news
2024-08-31
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
sommario
1. biologia sintetica: rimodellare la scienza e l'industria del futuro
1.1 definizione di biologia sintetica
1.2 la storia dello sviluppo della biologia sintetica
1.3 panoramica della catena industriale biologia di sintesi
1.4 applicazioni della biologia sintetica
2. prodotti farmaceutici: un importante punto di partenza per l'innovazione, le aziende farmaceutiche che producono materie prime possono entrare rapidamente nel mercato
2.1 applicazione della biologia di sintesi nel campo della medicina
2.2 le aziende api e la biologia sintetica vanno d'accordo
2.3 importanti attori nel mercato degli api biologici sintetici
3. bellezza e cura: aiutando a superare il collo di bottiglia delle materie prime, le aziende nazionali ne espandono vigorosamente l'uso commerciale
3.1 la biologia sintetica può aiutare a superare il collo di bottiglia delle materie prime per la cura della bellezza
3.2 il processo di commercializzazione deve ancora affrontare sfide
3.3 maggiore sostegno alla politica interna
3.4 le imprese nazionali ampliano la propria struttura
4. cibo: la supervisione tende a migliorare e le prospettive di applicazione sono ampie
4.1 le prospettive applicative in campo alimentare lasciano spazio alla fantasia
4.2 un'approvazione cauta ritarda l'attuazione delle domande
4.3 la commercializzazione deve rompere il “paradosso dei costi di scala”
5. industria chimica: notevole vantaggio in termini di costi, ampio margine di miglioramento delle dimensioni industriali
5.1 il vantaggio di costo è un’importante competitività
5.2 esistono ancora ostacoli all'uso commerciale su larga scala
5.3 periodo delle opportunità di politica interna
5.4 rapido sviluppo delle imprese nazionali
6. agricoltura: è arrivata la finestra di sviluppo e i settori dell’allevamento e dei mangimi stanno facendo progressi importanti
6.1 il mercato della biologia sintetica agricola continua ad espandersi
6.2 principali progressi nelle applicazioni nell'allevamento, nei mangimi e in altri campi
6.3 le imprese nazionali esplorano applicazioni innovative
7. energia: la futura strategia energetica sarà un campo di battaglia, ma l'industrializzazione è ancora lontana.
7.1 la portata del mercato globale della bioenergia cresce di anno in anno
7.2 la bioenergia sintetica ha attraversato tre generazioni di innovazione
7.3 l'industrializzazione è ancora lontana, ma la tendenza è chiara
7.4 continuare a esplorare l'implementazione delle applicazioni in patria e all'estero
8. ai + biologia sintetica: guidati dall’innovazione, in entrambe le direzioni
8.1 accelerare l’integrazione dell’intelligenza artificiale e della biologia sintetica
8.2 l'innovazione è la forza trainante per il rapido sviluppo dell'ia+biologia sintetica
8.3 modelli e barriere di ai+biologia sintetica
9. vista panoramica dell'investimento in biologia sintetica
9.1 principali aziende nel campo della biologia sintetica
9.2 valutazione delle principali società nazionali di biologia sintetica
testo
1. biologia sintetica: rimodellare la scienza e l'industria del futuro
la biologia sintetica, in quanto materia interdisciplinare emergente, si sta sviluppando a una velocità senza precedenti. non coinvolge solo la biologia, l’ingegneria, l’informatica e altri campi, ma ci offre anche possibilità illimitate per ricostruire sistemi biologici e creare nuove forme di vita.
man mano che la tecnologia della biologia sintetica penetra gradualmente in tutti gli ambiti della vita, la biologia sintetica ha mostrato un grande potenziale di applicazione e valore di mercato in campo medico, agricolo, energetico e in altri campi. tuttavia, lo sviluppo della biologia sintetica è lungi dal raggiungere il suo apice, come sottolinea yang shengli, accademico dell'accademia cinese di ingegneria, nella prefazione del libro "synthetic biology roadmap 2030: the engine driving the next generation of biological manufacturing". che con lo sviluppo iterativo della tecnologia della biologia sintetica, che consente applicazioni in continuo ampliamento, la biologia sintetica svolgerà un ruolo centrale nella futura rivitalizzazione della bioeconomia e fornirà nuove soluzioni per lo sviluppo sostenibile globale.
1.1 definizione di biologia sintetica
secondo la definizione fornita nella "strategia di sviluppo china synthetic biology 2035" prodotta dal team di progetto china discipline and frontier field development strategy research (2021-2035), la biologia sintetica è sotto la guida del concetto di ingegneria "dal basso verso l'alto" scienza, orientata alla creazione di vita ingegnerizzata con funzioni strutturali specifiche o alla realizzazione di ingegneria dei processi vitali, integrando metodi scientifici sistematici, sintetici, quantitativi, computazionali e teorici e utilizzando il principio di ricerca iterativa "progettazione-costruzione-test-apprendimento" per comprendere la vita il quadro teorico e il sistema metodologico.
essendo una materia interdisciplinare emergente, la biologia sintetica crea nuovi sistemi biologici o ridisegna i sistemi biologici esistenti integrando principi e metodi provenienti dai campi delle scienze della vita, dell'ingegneria, della matematica, dell'informatica, della fisica e della chimica.
1.2 la storia dello sviluppo della biologia sintetica
lo sviluppo della biologia sintetica può essere fatto risalire agli anni ’70, quando gli scienziati iniziarono a esplorare la tecnologia della ricombinazione genetica. nel 1973 stanley cohen e herbert boyer realizzarono la prima clonazione genetica, segnando la nascita dell’ingegneria genetica. nei decenni successivi, con il continuo progresso della tecnologia di sequenziamento del genoma, gli scienziati hanno gradualmente acquisito la capacità di modificare le unità fondamentali della vita.
entrando nel 21° secolo, la biologia sintetica ha inaugurato un rapido sviluppo e ha attraversato quattro importanti fasi di sviluppo. il periodo 2000-2003 è stato il periodo fondativo della biologia sintetica, quando i ricercatori hanno sviluppato una varietà di metodi di ricerca e teorie con caratteristiche di dominio; il periodo 2004-2007 è stato il periodo di espansione e sviluppo della biologia sintetica e il concetto di biologia sintetica è stato rapidamente promosso; nel 2013, la biologia sintetica ha inaugurato un periodo di innovazione e trasformazione delle applicazioni. il sostanziale miglioramento dell'efficienza della tecnologia sottostante ha promosso la continua espansione dello sviluppo e dell'applicazione della tecnologia della biologia sintetica dal 2014, con l'applicazione open source del big biologico; dati e con la combinazione di piattaforme di bioingegneria, la biologia sintetica è entrata in una nuova fase di sviluppo; il ciclo "progettazione-costruzione-test" della biologia sintetica si è gradualmente esteso al ciclo "progettazione-costruzione-test-apprendimento". allo stesso tempo, l'emergere di nuovi concetti o discipline come la "biologia sintetica dei semiconduttori" e la "biologia ingegneristica" ha iniettato nuova vitalità nello sviluppo della biologia sintetica.
l’industria globale della biologia di sintesi ha registrato una rapida crescita negli ultimi cinque anni. secondo le statistiche e le previsioni di cbinsights, la dimensione del mercato crescerà da 5,3 miliardi di dollari nel 2018 a oltre 17 miliardi di dollari nel 2023, con un tasso di crescita medio annuo del 27%. si prevede che il mercato globale della biologia di sintesi manterrà un rapido slancio di sviluppo nel prossimo futuro e crescerà fino a diventare un mercato globale con un volume di quasi 50 miliardi di dollari nel 2028.
1.3 panoramica della catena industriale biologia di sintesi
l’ecologia dell’industria della biologia sintetica copre un’area vasta, con diverse tecnologie e direzioni di implementazione industriale, e tutte hanno dimensioni di mercato considerevoli. sulla base di ciò, l’intera catena industriale della biologia di sintesi può essere approssimativamente suddivisa in upstream, midstream e downstream.
upstream si concentra sullo sviluppo di tecnologie abilitanti, tra cui lettura-scrittura-editing-apprendimento, automazione/quantificazione ad alto rendimento e bioproduzione, ecc., concentrandosi sulla sovversione delle tecnologie sottostanti e sul miglioramento dell'efficienza e sulla riduzione dei costi.
midstream è una piattaforma tecnologica per la progettazione e la trasformazione di sistemi e organismi biologici. la tecnologia principale è lo sviluppo del percorso, concentrandosi sulla selezione di percorsi sintetici e scoperte tecniche (come la selezione e la trasformazione delle cellule del telaio, l'ottimizzazione delle condizioni di coltura, lo sviluppo della purificazione). metodi, ecc.). rispetto alle aziende downstream, viene posta maggiore enfasi sulla versatilità delle piattaforme tecnologiche e sui loro potenziali attributi cro.
il downstream prevede lo sviluppo di applicazioni e l'implementazione del prodotto in tutti gli aspetti della vita umana, dell'alimentazione, dell'abbigliamento, dell'edilizia abitativa e dei trasporti. la tecnologia principale risiede nel controllo dei costi di produzione di massa, della variazione da lotto a lotto e del tasso di rendimento. sottolinea l'attenzione ai campi di applicazione e alla lucidatura fine dei prodotti e alla commercializzazione. tra questi, in termini di produzione su larga scala, ha il potenziale per avere attributi cdmo.
a rigor di termini, non esiste un confine chiaro tra le aziende midstream e quelle downstream nel campo della biologia sintetica. tuttavia, rispetto alle aziende midstream, le aziende downstream pongono maggiore enfasi sulla concentrazione sui campi di applicazione, sulla perfezionamento dei prodotti e sulla commercializzazione. in questa fase, il settore nel suo complesso è ancora nelle fasi iniziali dello sviluppo industriale e molte aziende biotecnologiche hanno essenzialmente layout integrati a metà e a valle.
1.4 applicazioni della biologia sintetica
lo sviluppo della biologia sintetica ha dato vita a un gran numero di scenari di applicazione industriale e i suoi campi di applicazione coprono molti aspetti come l’assistenza medica, l’agricoltura, l’energia e l’ambiente.
secondo un rapporto pubblicato nel 2022 dal boston consulting group, si prevede che nei prossimi 10 anni vari settori come quello medico e sanitario, quello medico-estetico, l'industria chimica, l'agricoltura e l'alimentazione saranno colpiti uno dopo l'altro, e infine il industrie minerarie, energetiche e edilizie.
in termini di prodotti finali a valle, la sanità medica è il campo di applicazione più vasto. la dimensione del mercato dei prodotti finali di biologia sintetica nel campo medico e sanitario nel 2021 è di 2,33 miliardi di dollari, pari al 50% del mercato dei prodotti finali a valle; si prevede che la dimensione del mercato raggiungerà i 5,35 miliardi di dollari entro il 2026, pari a 31; % con la crescita della biologia sintetica con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, le applicazioni nel settore alimentare, delle bevande, dell'agricoltura e in altri campi continuano ad espandersi, ma si prevede che la medicina continuerà a essere il più grande mercato del prodotto finale.
questo rapporto discuterà nei capitoli seguenti gli ultimi sviluppi e le prospettive del settore in ciascun campo di applicazione suddiviso della biologia sintetica.
2. prodotti farmaceutici: le aziende farmaceutiche che producono materie prime possono rapidamente inserirsi in un importante punto di partenza per l'innovazione
molti dei titoli di concept di biologia sintetica attivi sul mercato sono società produttrici di api. tali aziende fanno affidamento sui vantaggi tecnologici e di capacità produttiva nella produzione di materie prime e intermedi per entrare rapidamente nel percorso della biologia di sintesi.
in effetti, anche la biomedicina stessa è uno degli importanti campi di applicazione della biologia di sintesi ed è considerata uno dei campi di applicazione più promettenti della biologia di sintesi.
“la più grande forza trainante che spinge le aziende farmaceutiche a trasformarsi in biologia sintetica è che, sotto la duplice pressione della guida politica e dei cambiamenti nell’ambiente esterno, i margini di profitto tradizionali sono stati spinti a un livello molto basso. solo essendo in prima linea nell’innovazione è possibile le aziende conquistano più spazio di mercato e premio di mercato." yang yang, direttore marketing della central nervous business unit di hansen pharmaceuticals, aveva precedentemente dichiarato a china business news che in un simile contesto industriale, "i prodotti farmaceutici che non utilizzano nuove tecnologie sono destinati a cadere dietro, il che rende sintetico alcune nuove tecnologie in rapido sviluppo, come la biotecnologia, sono diventate l’unico modo per le aziende farmaceutiche di sottoporsi a innovazione e trasformazione”.
2.1 l'applicazione della biologia sintetica in campo medico comprende principalmente due categorie
nel processo di comunicazione con i professionisti dell’industria farmaceutica, china business network ha scoperto che l’attuale definizione di biologia sintetica da parte di alcune aziende farmaceutiche innovative non è coerente con le definizioni comuni.
secondo il "china synthetic biology industry white paper 2024" lanciato congiuntamente da bcg e b capital, l'applicazione della biologia sintetica in campo farmaceutico comprende principalmente due categorie: farmaci innovativi e terapie innovative e produzione di materie prime e intermedi. tra queste, le applicazioni nel campo dei farmaci innovativi possono essere suddivise in modo specifico in ingegneria batterica, virus/fagi artificiali e terapia genica cellulare.
tuttavia, un esponente dell'industria dei prodotti biologici ha dichiarato a china business news che l'applicazione della biologia sintetica nazionale in campo farmaceutico riguarda più il miglioramento dei processi di produzione da parte delle tradizionali aziende chimico-farmaceutiche, modificando il metodo di produzione originale basato sulla sintesi chimica in biotecnologia. sintesi, riducendo significativamente i costi e riducendo l'inquinamento ambientale e altri problemi, migliorando così la competitività e la redditività aziendale.
la persona ha affermato che, in quanto azienda biofarmaceutica, originariamente produceva farmaci attraverso biotecnologie avanzate come la modificazione genetica. sebbene vi sia una certa sovrapposizione tecnica con la biologia sintetica, l'uso della biologia sintetica come azienda biofarmaceutica non è destinato a risolvere i costi elevati. inquinamento e altri problemi.
il responsabile di un'altra azienda di terapia car-t ha inoltre affermato di non ritenere che l'attuale attività di terapia cellulare dell'azienda sia strettamente correlata alla biologia di sintesi. ciò è in qualche modo diverso dall'attuale definizione del concetto di biologia di sintesi da parte di terzi.
zhang yanfeng, direttore della ricerca e sviluppo di zhongke xinyang, ha espresso un altro punto di vista: "la biologia sintetica ha ancora un grande potenziale nell'applicazione di nuovi farmaci e nuove terapie". ha affermato che con lo sviluppo e l'applicazione della tecnologia di editing genetico, l'applicazione della biologia sintetica è globale anche nel campo dei farmaci innovativi sono progressivamente maturati alcuni progetti che utilizzano la tecnologia della biologia di sintesi per modificare la flora intestinale e poi iniettarla nell'organismo per partecipare alla cura di alcune malattie, sono entrati nella fase di sperimentazione clinica. tuttavia, ha anche sottolineato che, poiché la supervisione nazionale sull'applicazione della biologia di sintesi negli alimenti, nella medicina e in altri campi è ancora molto severa, i progressi della ricerca nazionale in questo settore sono relativamente lenti.
2.2 le aziende api e la biologia sintetica vanno d'accordo
a giudicare dalle situazioni applicative reali, le aziende farmaceutiche nazionali che sono impegnate nella produzione di materie prime chimiche/intermedi farmaceutici e che hanno forti richieste di riduzione dei costi e miglioramento dell’efficienza hanno infatti già preso accordi nel campo della biologia di sintesi, come trianning biotech (301301 .sz), ecc. le aziende rappresentative del settore hanno formato notevoli capacità di produzione di prodotti di biologia sintetica. nel campo della ricerca e dello sviluppo di farmaci front-end, poiché la ricerca sull’ingegneria batterica, sui virus/fagi artificiali e su altre tecnologie è ancora in fase di prova di concetto, sono ancora necessari continui progressi tecnologici e ulteriore sostegno politico.
la cina è il maggiore fornitore mondiale di materie prime e prodotti intermedi, occupando una posizione importante nella catena industriale. secondo l'analisi della generic drug association, il numero delle società cinesi api rappresenta il 48% del totale mondiale e la loro capacità produttiva rappresenta il 30%. inoltre, la produzione intermedia cinese rappresenta l’80% della produzione totale mondiale.
tuttavia, poiché la maggior parte delle aziende è ancora bloccata nel collegamento a monte a basso valore aggiunto, la redditività complessiva delle società api nazionali non è elevata. inoltre, nel 2018 il mio paese ha iniziato a imporre tasse sulla protezione ambientale e sui margini di profitto degli api chimici con grave inquinamento ambientale sono stati continuamente compressi.
l’attuale domanda globale è generalmente lenta e i prezzi della maggior parte degli api sono a livelli storicamente bassi, il che ha accelerato il declino dei margini di profitto lordi delle aziende che originariamente erano bassi. il controllo dei costi è diventato un mezzo importante per le aziende api nazionali per stabilizzare i propri redditività. huachuang securities ha affermato che, sebbene la geopolitica abbia portato alcuni disturbi nella divisione del lavoro nella catena globale del settore api, il costo è ancora il fattore principale nella concorrenza nel settore api.
spinto dalla biologia sintetica, il processo di produzione originale di materie prime e intermedi passerà gradualmente dall’estrazione animale e vegetale, dalla sintesi chimica o dalla fermentazione microbica ai processi enzimatici e all’ingegneria cellulare. si prevede che alcuni api che sono più costosi e difficili da preparare con i metodi di sintesi originali, ma che hanno una grande domanda di mercato, otterranno maggiori miglioramenti in termini di efficienza produttiva, risparmio energetico e riduzione delle emissioni attraverso la biotecnologia sintetica, aiutando così le imprese a ottenere maggiori vantaggi in termini di costi sono diventati un motivo importante per cui le aziende api sono ora più interessate a implementare la biologia sintetica.
2.3 importanti attori nel mercato degli api biologici sintetici
attualmente, le principali varietà di farmaci sfusi in cina sono antibiotici, vitamine, aminoacidi, farmaci ormonali, ecc. a causa delle basse soglie tecniche, della forte concorrenza e dei margini di profitto lordi relativamente bassi, le aziende hanno una maggiore richiesta di un ulteriore controllo dei costi. per questo motivo, un gruppo di società api quotate in borsa ha già condotto internamente ricerche sulla biologia sintetica e ha preso l’iniziativa di creare un effetto di scala, aiutando le aziende a stabilire vantaggi competitivi in percorsi segmentati.
allo stesso tempo, con la rapida ascesa del concetto di biologia sintetica negli ultimi anni, sempre più aziende hanno scelto di collaborare con soggetti esterni, ad esempio introducendo società di piattaforme professionali o collaborando con istituti di ricerca scientifica, in modo da entrare in pista in un periodo di tempo relativamente breve e ottenere benefici.
tra le società con azioni a, trianning biotech è un produttore di materie prime e intermedi farmaceutici sotto kelun pharmaceutical (002422.sz). la sua attività principale riguarda gli intermedi antibiotici, compresi gli intermedi della penicillina, gli intermedi della cefalosporina e il tiocianato posizione leader nel settore.
negli ultimi anni, l'azienda ha implementato vigorosamente la biologia di sintesi. in un breve periodo di tempo, molti prodotti come il bisabololo, il 5-idrossitriptofano, l'ergotioneina e l'ectoina sono entrati nella fase di produzione e vendita la cina per raggiungere questo obiettivo.
l'azienda ha affermato che i prossimi prodotti a medio termine si concentreranno su aminoacidi, vitamine e altre aree di prodotto con una domanda elevata e un alto valore di produzione per layout mirati. allo stesso tempo, la tecnologia della biologia sintetica e la tecnologia dell’intelligenza artificiale verranno utilizzate per trasformare ulteriormente i ceppi di produzione intermedia di antibiotici esistenti per ottenere risparmi sui costi, miglioramento della qualità e miglioramento dell’efficienza.
cytobio (300583.sz) è il principale fornitore nazionale di materie prime per farmaci steroidei e il primo produttore nazionale a utilizzare metodi di biologia sintetica per produrre materie prime per farmaci steroidei su larga scala. già nel 2011 ha utilizzato metodi di ingegneria genetica e biologia di sintesi . ottenuta la copertura delle cinque serie principali di materie prime steroidee come l'androstenedione, che vengono utilizzate per sviluppare glucocorticoidi, ormoni sessuali, progestinici e farmaci steroidei ormonali anabolizzanti.
con il continuo sviluppo della biologia sintetica, della modificazione dei ceppi e di altri processi, l'azienda ha anche fatto affidamento sui propri vantaggi tecnologici per aumentare la percentuale di vendita di intermedi di fascia alta ad alto margine e ad alto valore aggiunto e continua a ottimizzare la propria struttura di prodotto e redditività. china post securities ritiene che con l'aumento graduale della concentrazione del settore dei farmaci steroidei, si prevede che l'attività di saito biosteroid intermediates raggiungerà una crescita costante e che la sua posizione di leader nel segmento continuerà a consolidarsi.
3. bellezza e cura: aiutando a superare il collo di bottiglia delle materie prime, le aziende nazionali ne espandono vigorosamente l'uso commerciale
le materie prime sono l'anima dei prodotti di bellezza e per la cura personale. affinché un prodotto per la cura della bellezza raggiunga l'efficacia e ottenga il riconoscimento del mercato, la formula deve contenere materie prime efficaci, come la nicotinamide, il lievito bifido, la boseina, ecc., perché in termini di bellezza. attenzione, può ottenere un effetto più equilibrato ed è favorito dai consumatori e dai grandi marchi.
negli ultimi anni sono gradualmente emersi marchi nazionali di prodotti per la cura della bellezza, ma esistono ancora restrizioni sulle materie prime dei prodotti. per molto tempo, l'80% delle materie prime per i prodotti di bellezza nel mio paese sono state importate e i marchi locali sono sempre stati passivi nella ricerca, nello sviluppo e nell'innovazione dei prodotti. "negli ultimi 10 anni circa le aziende nazionali hanno iniziato a sviluppare materie prime sviluppate internamente e hanno fatto di più nell'estrazione delle piante. nel complesso, negli ultimi anni, il mercato delle materie prime per i prodotti per la cura della bellezza è stato ancora dominato da marchi stranieri ." ha detto a china business news il direttore della ricerca e sviluppo di zhongke xinyang, zhang yanfeng.
le restrizioni sulle materie prime hanno portato a una notevole omogeneità dei prodotti domestici per la cura della bellezza e la concorrenza nel settore continua ad essere feroce. l’applicazione della biologia sintetica ha portato maggiori possibilità di innovazione nel settore e si prevede che promuoverà il mercato domestico delle cure di bellezza per inaugurare nuove opportunità per il rimpasto.
3.1 la biologia sintetica può aiutare a superare il collo di bottiglia delle materie prime per la cura della bellezza
essendo una tecnologia emergente che si è sviluppata rapidamente negli ultimi anni, la benedizione della biologia sintetica può non solo migliorare notevolmente la sicurezza e l'efficienza produttiva dei prodotti per la cura della bellezza, ma anche nuovi processi di sintesi possono anche consentire alle materie prime di ottenere effetti che le tecnologie tradizionali non possono ottenere. .
la persona interessata responsabile di bloomage biotechnology (688363.sh) ha dichiarato a china business news che le materie prime cosmetiche prodotte con metodi di biologia sintetica derivano da risorse di biomassa rinnovabili e naturali e utilizzano principalmente la tecnologia di editing genetico per ottenere e creare vari prodotti necessari per la vita e la salute umana e quindi più sicure e biocompatibili. soprattutto per i consumatori con pelle sensibile e quelli nella fase post-ferita dopo un intervento di chirurgia estetica, le materie prime prodotte con metodi di biologia sintetica sono più sicure e delicate e possono esercitare effetti forti riducendo i potenziali rischi per la sicurezza e la scarsa biocompatibilità causata dai metodi tradizionali.
il responsabile ha inoltre affermato che la produzione tradizionale delle materie prime per i prodotti di bellezza si basa principalmente sull'estrazione di animali e piante o sulla sintesi chimica. questi metodi non solo sono inefficienti e costosi, ma possono anche avere un impatto negativo sull'ambiente. trasformando le cellule del telaio microbico, la biologia sintetica può produrre materie prime cosmetiche di alta qualità in modo sicuro e rispettoso dell’ambiente, rendendo il processo di produzione rispettoso dell’ambiente e sostenibile, migliorando ulteriormente l’efficienza produttiva e riducendo i costi.
"l'ergotioneina è il caso più classico di biologia sintetica che sostituisce la sintesi chimica", ha introdotto zhang yanfeng, "in passato, il prezzo unitario dell'ergotioneina prodotta mediante sintesi chimica era di circa 20 milioni per chilogrammo. ora che viene prodotta utilizzando la tecnologia della biologia sintetica, il prezzo è sceso a 10.000 yuan per libbra o anche meno”. secondo lui, nel caso dell'ergotioneina, la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza sono ancora uno degli obiettivi principali dell'applicazione della biologia di sintesi nel campo dei cosmetici.
sempre più marchi di prodotti di bellezza, in particolare marchi nazionali, hanno iniziato a utilizzare la tecnologia della biologia di sintesi. la sostituzione dei metodi tradizionali di estrazione animale e vegetale con la biosintesi è gradualmente diventata una tendenza di sviluppo del settore. allo stesso tempo, anche il settore dei prodotti di bellezza sta diventando importante giocatore in biologia sintetica. uno dei campi di applicazione.
secondo i calcoli di cb insights e b capital, la dimensione del mercato della biologia sintetica nel campo dei marchi di consumo dovrebbe raggiungere i 3,6 miliardi di dollari entro il 2028, con un tasso di crescita medio annuo previsto del 37% dal 2023 al 2028, pari a circa 7,2 %.
3.2 il processo di commercializzazione deve ancora affrontare sfide
la biologia sintetica ha mostrato grandi prospettive di applicazione nel campo dei prodotti per la cura della bellezza, ma molti collegamenti dalla sintesi delle sostanze alla conferma dell’efficacia fino alla produzione commerciale devono ancora affrontare limiti e sfide.
il suddetto responsabile della bloomage biotech ha affermato che la biologia sintetica ottiene principalmente la produzione mirata di materie prime cosmetiche trasformando le cellule del telaio microbico. sebbene questa tecnologia abbia fatto progressi nella sintesi del dna, nell'editing genetico, nell'ingegneria metabolica, ecc., lo è sono ancora in fase di miglioramento dell’accuratezza della sintesi. esistono ancora sfide tecniche in termini di stabilità ed efficienza di sintesi, ad esempio come garantire l’accuratezza dell’editing genetico e come migliorare l’efficienza e la stabilità delle vie metaboliche. il responsabile ha affermato che il sistema vivente è estremamente complesso e coinvolge molti geni, proteine, vie metaboliche, ecc. per simulare o sintetizzare completamente un sistema vivente è necessaria una profonda comprensione della sua complessità e delle sue interazioni, un livello che la scienza non ha ancora pienamente raggiunto.
a questo proposito, zhang yanfeng ha anche affermato che, rispetto alla sintesi delle sostanze, il processo di commercializzazione di nuove materie prime cosmetiche potrebbe incontrare maggiori difficoltà.
"alcune sostanze di alto valore, come il paclitaxel, potrebbero attirare l'attenzione di molti ricercatori e ci saranno molte vie di sintesi. in questo modo, l'utilizzo della biotecnologia sintetica per promuovere la produzione commerciale di questa materia prima richiederà un periodo molto lungo di "in breve." ha detto che nel campo dei cosmetici, non c'è molta attenzione alle nuove sostanze, anche se alcune sostanze recentemente esaminate come la glabridina hanno effetti eccezionali nello sbiancamento e in altri aspetti, i loro metodi di sintesi richiedono ancora che i ricercatori inizino. ci vorranno almeno cinque anni per analizzare e determinare il processo di produzione commerciale. “in un settore altamente involuto come quello dei cosmetici, nessuno può garantire se questa sostanza sarà ancora apprezzata dai consumatori e dai marchi tra cinque anni la ricerca si ferma”.
inoltre, le aziende di biologia sintetica potrebbero anche dover affrontare una serie di barriere all’ingresso, come la conferma dell’efficacia del prodotto e la certificazione di qualificazione del settore. tra questi, come giudicare il valore delle sostanze sintetizzate è un processo sistematico, che deve essere adattato attraverso la valutazione dell'efficacia e l'accettazione da parte del mercato delle sostanze, e attraverso una serie di verifiche sperimentali sistematiche, ricerche di mercato e analisi di prodotti competitivi .
tuttavia, huaxi biotech ha ottenuto buoni risultati in questo senso. zhang yanfeng ha affermato che huaxi biotech ha notevolmente accorciato la catena di feedback gestendo direttamente i propri marchi e può rispondere alle esigenze dei clienti in modo tempestivo, pertanto ha ottenuto buoni rendimenti nel mercato di fascia c. “al momento, non ce ne sono molte aziende possono davvero farlo.”
3.3 maggiore sostegno alla politica interna
a livello politico, dal 2021, il mio paese ha continuato ad aumentare il proprio sostegno all’innovazione nel settore delle materie prime cosmetiche.
nel maggio 2021 è iniziata l'attuazione del "regolamento sulla registrazione e la gestione dei dati di archiviazione delle nuove materie prime cosmetiche" emesso dalla state food and drug administration. il precedente "sistema di approvazione" è stato modificato in un "sistema di registrazione" e solo le nuove materie prime ad alto rischio saranno soggette alla gestione della registrazione.
in precedenza, dal 2004 all’aprile 2021, erano state approvate solo 14 nuove materie prime, di cui 6 registrate nella seconda metà del 2021. con la liberalizzazione della registrazione delle nuove materie prime, l'entusiasmo delle aziende a marchio per l'innovazione delle materie prime continua a crescere. dal 2022 al 2023 sono state registrate un totale di 111 nuove materie prime, di cui il numero di nuove materie prime presentate per la registrazione nel 2023. arriveranno a 69. secondo gli ultimi dati, nella prima metà del 2024, il numero di nuove materie prime presentate per la registrazione ha raggiunto 46, con un aumento di quasi il 90% rispetto allo stesso periodo dell’anno scorso, e la percentuale di aziende nazionali rimane a più superiore al 78%.
anche a livello locale continua ad aumentare il sostegno all'applicazione della biologia di sintesi nel campo delle materie prime per i prodotti di bellezza. nel settembre 2023, 9 dipartimenti, tra cui l'ufficio municipale del commercio di pechino, hanno emanato "diverse misure per sostenere lo sviluppo di alta qualità dell'industria della bellezza e della salute", che proponevano di sostenere la ricerca, lo sviluppo e l'applicazione innovativi di nuove materie prime cosmetiche e di incoraggiare imprese per sviluppare risultati scientifici e tecnologici basati sulla bioingegneria, dermatologia e altre scienze, sviluppare biotecnologie di alta qualità e nuove materie prime chimiche e premiare le aziende che registrano nuove materie prime cosmetiche e le aziende che ottengono certificati di registrazione per nuovi cosmetici funzionali.
allo stesso tempo, il governo municipale di hangzhou ha emanato "diverse misure per sostenere lo sviluppo di alta qualità dell'industria della biologia sintetica", proponendo di concentrarsi sul sostegno alla ricerca e allo sviluppo di materie prime cosmetiche e fornirà alcune ricompense finanziarie per la registrazione riuscita o presentato nuove materie prime per cosmetici biologici sintetici.
spinte da una serie di politiche e dal mercato, si prevede che la tendenza delle aziende locali ad accelerare la ricerca, lo sviluppo e l’innovazione di materie prime cosmetiche attraverso la biotecnologia sintetica continuerà, continuando così a promuovere il rapido sviluppo del settore.
3.4 le imprese nazionali ampliano la propria struttura
le prospettive ottimistiche di applicazione della biologia sintetica nel campo della cura della bellezza hanno attirato sempre più l'attenzione del capitale e anche le società correlate sono state perseguite da molti istituti di investimento.
le statistiche di synbiocon mostrano che al 10 dicembre 2023, un totale di 52 aziende nazionali legate alla biologia sintetica hanno completato un totale di 57 eventi di finanziamento/raccolta fondi, coinvolgendo quasi 20 progetti di cure di bellezza, tra cui blue crystal microorganisms la scala di finanziamento ottenuto nel round b4 ha superato i 400 milioni di yuan. resta inteso che l'azienda utilizza principalmente la tecnologia della biologia sintetica per aiutare i clienti di fascia b nei settori dei beni di consumo, alimentare, medico, agricolo e industriale a svolgere una concorrenza differenziata nel settore. i progetti riguardano principalmente materiali biodegradabili pha, materiali medici rigenerativi. e nuovi cosmetici ingredienti funzionali, nuovi additivi alimentari, probiotici ingegnerizzati, ecc.
tra le società quotate in borsa, sempre più aziende progettano l'applicazione della biologia di sintesi nel campo della cura della bellezza.
bloomage biotech è al primo posto nel campo della biologia sintetica nazionale. dal 2018, l'azienda utilizza la biologia sintetica come tecnologia di base e si impegna nello sviluppo di materie prime cosmetiche. basandosi sui vantaggi della sua piattaforma tecnologica, dopo il successo nel campo dell'acido ialuronico, l'azienda ha lanciato anche una serie di nuove materie prime come l'ergotioneina e il collagene ricombinante di tipo iii. allo stesso tempo, l'azienda ha anche costruito la più grande piattaforma di trasformazione pilota al mondo per garantire le capacità di commercializzazione di nuovi prodotti. l'azienda ha affermato che in futuro continuerà a concentrarsi sulle sei principali categorie di zuccheri funzionali, amminoacidi, proteine, peptidi, nucleotidi e composti attivi naturali, a delineare in modo completo il sistema industriale delle sostanze bioattive ed esplorare a fondo campi di consumo come come prodotti funzionali per la cura della pelle e alimenti funzionali.
juzi biotech (02367.hk) è stata la prima al mondo a realizzare la produzione di massa di prodotti per la cura della pelle al collagene ricombinante nel 2009. l'attuale capacità di produzione annuale di collagene ricombinante e ginsenosidi rari ha raggiunto rispettivamente 10.880 kg e 630 kg, entrambi i livelli più alti del mondo. l'azienda possiede marchi come kefumei, kelijin e xinxin, che coprono tre principali direzioni industriali: prodotti funzionali per la cura della pelle, dispositivi medici, alimenti funzionali e alimenti formulati per scopi medici speciali.
jinbo biotechnology (832982.bj) è una delle aziende nazionali leader nel collagene umanizzato ricombinante. l'azienda ha sviluppato con successo collagene umanizzato ricombinante di tipo iii e tre tipi di prodotti per dispositivi medici "collagene umano ricombinante di tipo iii". fibra essiccata", il prodotto è stato approvato per la commercializzazione dalla state food and drug administration nel giugno 2021 e viene utilizzato per correggere le rughe del viso. nel 2023, grazie al sostanziale aumento delle vendite di prodotti implantari con collagene umanizzato ricombinante come componente principale, i ricavi annuali di jinbo biotech e l'utile netto attribuibile alla società madre sono aumentati rispettivamente del 99,96% e del 174,60% su base annua.
4. cibo: la supervisione tende a migliorare e le prospettive di applicazione sono ampie
ci sono grandi speranze per l’applicazione della biologia sintetica nel campo alimentare. tuttavia, dal punto di vista della commercializzazione, lo sviluppo della biologia sintetica nel campo alimentare è relativamente lento. ciò include fattori politici strettamente controllati da leggi e regolamenti, nonché fattori di mercato come un’accettazione pubblica relativamente bassa.
gli istituti di ricerca di mercato rimangono ottimisti riguardo alle prospettive di sviluppo del settore. i dati di cb insights prevedono che entro il 2028 il cibo diventerà la seconda più grande applicazione nel campo della biologia sintetica dopo la sanità medica, con una dimensione del mercato che dovrebbe superare i 12 miliardi di dollari.
quali sono le potenziali applicazioni della biologia di sintesi in campo alimentare? quali sono le principali sfide che il settore deve affrontare in questa fase? in che modo le società collegate dovrebbero trovare il modo di sopravvivere e svilupparsi?
4.1 le prospettive applicative lasciano spazio alla fantasia
poiché la popolazione continua a crescere e la domanda di sviluppo sostenibile aumenta, il potenziale di applicazione della biotecnologia sintetica nel campo alimentare ha attirato molta attenzione.
chen jiaqi, direttore generale della beijing green kangcheng biotechnology co., ltd., ha affermato che il più grande vantaggio dell'applicazione della biologia sintetica nel campo alimentare è che può produrre in modo continuo ed efficiente, con meno interferenze da parte dei cambiamenti ambientali, delle condizioni del terreno e altri fattori; in secondo luogo, la produzione di tecnologie di biologia sintetica rispetto all’agricoltura tradizionale e all’allevamento di animali, il cibo consuma meno risorse e inquina l’ambiente riducendo l’uso di pesticidi, antibiotici e altri agenti biochimici, il processo di produzione alimentare è più sicuro e più controllabile infine, è anche possibile espandere rapidamente la produzione e utilizzare alimenti biologici sintetici. un grande vantaggio, soprattutto in caso di carenze di offerta o addirittura di disastri improvvisi, è che gli alimenti biologici sintetici prodotti industrialmente possono colmare rapidamente il divario della domanda.
esistono due categorie principali di applicazioni della biologia sintetica nel campo alimentare. una è la produzione di proteine alternative, che consiste nell'ottenere proteine da fonti non animali attraverso la biotecnologia sintetica. l'altra è la carne artificiale è per gli additivi alimentari, la produzione di materie prime alimentari, ecc.
a seconda dei diversi percorsi tecnici e delle difficoltà di implementazione, le proteine alternative si dividono in proteine vegetali, proteine fermentate e proteine da colture cellulari. tra queste, le proteine animali ottenute attraverso colture cellulari hanno maggiori prospettive di mercato, ma la tecnologia attuale non è ancora matura a causa di problemi come costo e gusto, anche l'accettazione del mercato è bassa ed è ancora nelle prime fasi di commercializzazione. l’industria prevede che le proteine alternative coltivate direttamente da cellule animali non raggiungeranno la parità di costo con la carne bovina, relativamente costosa, fino al 2032, dopodiché si prevede che inizierà la produzione industriale.
al contrario, le proteine vegetali sviluppate a partire da proteine di soia e proteine di piselli avranno lo stesso costo di produzione della carne nel 2023, e le applicazioni commerciali si stanno sviluppando rapidamente in questa fase, come la carne di hamburger vegetariano del marchio globale di carne artificiale impossible meat il prodotto ha ricevuto l'approvazione della fda per entrare nel mercato al dettaglio. secondo l’analisi del boston consulting group (bcg), il tasso di crescita annuo composto del mercato delle proteine vegetali dovrebbe raggiungere circa il 16% tra il 2025 e il 2030. entro il 2030, il consumo del mercato delle proteine vegetali sarà di circa 50 milioni di tonnellate.
secondo le previsioni del dipartimento dell’agricoltura degli stati uniti, il consumo globale di carne raggiungerà i 358 milioni di tonnellate entro il 2030. si prevede che le proteine alternative biologiche sintetiche, rappresentate dalla carne di origine vegetale, svolgeranno un ruolo sempre più importante nell’approvvigionamento di proteine umane una volta che i loro costi diminuiranno.
rispetto alle proteine alternative, l’attuale applicazione della biologia sintetica nei campi delle materie prime alimentari e degli additivi alimentari è stata implementata più rapidamente e in questa fase è l’applicazione principale della tecnologia della biologia sintetica nel campo alimentare.
gli additivi alimentari e le materie prime alimentari comprendono integratori alimentari, antiossidanti, dolcificanti, coloranti, nuove materie prime alimentari, ingredienti funzionali e altre sostanze. nell’industria alimentare moderna, mentre il mercato globale degli alimenti e delle bevande continua ad espandersi, la domanda di additivi alimentari continua a crescere.
zhang zhenzhuo, ricercatore del taixin fund, ha affermato che rispetto ai metodi chimici tradizionali e ai metodi di fermentazione, gli additivi alimentari biologici sono più sicuri in termini di sicurezza alimentare e presentano maggiori vantaggi in termini di efficienza produttiva e sviluppo di prodotti innovativi.
secondo i rapporti, gli attuali additivi alimentari prodotti dalla biotecnologia sintetica includono l-alanina, vitamina e, licopene e altri prodotti che possono essere ottenuti tramite estrazione animale e vegetale o sintesi chimica e sono stati utilizzati nel campo alimentare hmo (oligosaccaride del latte umano). ), eritritolo e altri nuovi prodotti che non potevano essere sintetizzati in precedenza. tra questi, l'hmo, come ingrediente innovativo di fortificazione nutrizionale, è uno dei risultati relativamente promettenti della biologia di sintesi nel campo alimentare.
chen jiaqi ha anche affermato che nel campo dei beni di consumo, soprattutto in un segmento come quello dei prodotti nutrizionali funzionali, i consumatori sono più ricettivi alle materie prime innovative e meno sensibili al prezzo. supportati da una tecnologia potente, gli ingredienti alimentari sviluppati dalla biologia sintetica hanno maggiori probabilità di essere riconosciuti.
attualmente, dsm è l’azienda leader di maggior successo al mondo nella transizione dalla sintesi chimica tradizionale alla biosintesi. dal 2021, la produzione a base biologica o gli additivi nutrizionali estratti dalla natura rappresentano oltre il 50% delle entrate dell'azienda.
poiché numerosi brevetti sugli additivi alimentari di aziende leader come dsm scadono uno dopo l'altro, negli ultimi anni le aziende nazionali di biologia sintetica hanno gradualmente raggiunto progressi nei campi dell'ara (acido arachidonico), dell'acido malico, del glicole propilenico 1,3 e in altri campi (. 688639.sh) ), jiabiyou (688089.sh) e start-up come green kangcheng hanno inaugurato importanti opportunità di sviluppo.
per quanto riguarda le prospettive della domanda di questo percorso, chen jiaqi ha affermato che il piano nutrizionale nazionale (2017-2030) pubblicato nel 2017 esprime chiaramente il riconoscimento e il sostegno a nuovi alimenti nutrizionali e salutari come alimenti salutari e alimenti nutrizionalmente arricchiti. allo stato attuale, la dimensione del mercato degli alimenti funzionali domestici ha superato i 600 miliardi di yuan e lo spazio della domanda futura per alimenti funzionali e alimenti nutrizionalmente arricchiti basati sulla biologia sintetica è ancora molto ampio.
4.2 un'approvazione cauta ritarda l'attuazione delle domande
il mio paese attribuisce grande importanza alla sicurezza alimentare e prevede severi requisiti di approvazione per gli additivi alimentari e altri prodotti. zhang zhenzhuo ritiene che ciò rallenti oggettivamente l'applicazione della biologia di sintesi nel campo alimentare.
"nel campo delle applicazioni alimentari, i prodotti di biologia sintetica che coinvolgono il processo di produzione di microrganismi geneticamente modificati devono essere sottoposti a certificazione di sicurezza e approvazione da parte di diversi ministeri come il ministero dell'agricoltura e la commissione sanitaria nazionale prima di poter entrare nel mercato." ha dichiarato a china business news: questo processo richiede una grande quantità di test e revisioni di sicurezza, che richiedono circa 1-2 anni.
inoltre, in cina gli alimenti biologici sintetici mancano ancora di standard di qualità e di certificazione del processo di produzione, ha affermato chen jiaqi: "se si desidera ottenere una licenza di produzione per alimenti e additivi alimentari, le aziende devono seguire gli standard di qualità promulgati dal paese e rispettarli. nel processo di produzione, ma per gli alimenti biologici sintetici non esistono standard corrispondenti per il nuovo processo di produzione, il che rappresenta un enorme ostacolo alla richiesta di una licenza di produzione”.
di solito, la formulazione di norme nazionali pertinenti richiede un ampio contributo da parte dell’industria. per l’industria degli alimenti biologici sintetici, potrebbe essere necessario del tempo per superare il collo di bottiglia dello sviluppo. tuttavia, chen jiaqi ha anche rivelato che, in risposta all’attuale situazione del settore, le agenzie competenti stanno promuovendo attivamente l’aggiornamento degli standard di settore e hanno formato un piano di lavoro chiaro “attualmente, il percorso di approvazione per la biologia sintetica nel campo dei nuovi additivi alimentari è stato aperto e seguiranno altri dettagli. si sta accelerando anche il lavoro rilevante in sottocampi, che dovrebbe gettare le basi per l’introduzione di alimenti biologici sintetici sul mercato”.
è stato riferito che il 7 ottobre 2023 la commissione sanitaria nazionale ha approvato il 2'-fucosillattosio e il lattosio-n-neotetraosio come nuove varietà di additivi alimentari per latte in polvere per latte artificiale e latte in polvere preparato (per bambini) e alimenti medici speciali per bambini . allo stesso tempo vengono sollecitati altri due hmo.
zhang zhenzhuo ha detto con ottimismo: "l'approvazione delle hmo segna che la politica di regolamentazione delle materie prime alimentari per la biologia sintetica del mio paese sta avanzando e che la biologia sintetica sarà più ampiamente riconosciuta e applicata nel campo alimentare in futuro".
4.3 la commercializzazione deve rompere il “paradosso dei costi di scala”
a causa di un controllo di sicurezza più severo, le materie prime e gli additivi alimentari biologici sintetici nazionali devono ancora affrontare sfide nella produzione commerciale.
secondo le leggi e i regolamenti nazionali pertinenti, le materie prime utilizzate nel settore alimentare devono stabilire linee di produzione separate con standard di sicurezza più elevati e non possono essere prodotte sulla stessa linea di altri prodotti industriali. ciò significa che, se da un lato le aziende di biologia sintetica possono rispondere rapidamente alle esigenze di diversità del mercato, dall’altro devono anche stabilire linee di produzione con standard diversi per lo stesso tipo di materie prime. chen jiaqi ha affermato che si tratta di una spesa considerevole per le aziende di biologia sintetica, in particolare per le start-up, e crea alcuni ostacoli affinché le aziende espandano le applicazioni dei prodotti.
oltre allo sviluppo della capacità produttiva, le aziende devono investire molte risorse anche nella costruzione del marchio e del team di vendita. secondo i rapporti, l’attuale investimento nelle vendite sul mercato da parte delle società di biologia sintetica raggiunge generalmente circa il 20%-25% dei fondi operativi complessivi, e alcune società to c potrebbero avere una percentuale più elevata.
alcuni nuovi prodotti, specifici del processo di commercializzazione di diversi alimenti biologici sintetici, devono affrontare problemi particolari. "la commercializzazione è il fulcro dell'apertura di scenari applicativi a valle. per la maggior parte delle aziende di biologia sintetica focalizzate sul prodotto, il problema principale è il 'paradosso dei costi di scala'." zhang zhenzhuo ha affermato che per i nuovi prodotti, i prezzi più bassi e l'offerta stabile sono base affinché i clienti a valle siano disposti a provare, ma la produzione su larga scala richiede un supporto commerciale sufficiente, il che significa che deve esserci una domanda sufficiente per sostenere la produzione industriale su larga scala.
tuttavia, ha anche affermato che, poiché lo spazio di mercato in aree come gli additivi alimentari e i prodotti nutrizionali è sufficientemente ampio e i consumatori sono relativamente insensibili al prezzo, è favorevole per le aziende di biologia sintetica rompere il “paradosso dei costi di scala”. "se ci sono tecnologie di biologia sintetica adeguate o nuovi prodotti, e c'è un'offerta stabile e relativamente a basso costo, la biologia sintetica potrebbe avere molto spazio per lo sviluppo nel campo alimentare."
5. industria chimica: notevole vantaggio in termini di costi, ampio margine di miglioramento delle dimensioni industriali
poiché il processo di produzione è più rispettoso dell’ambiente e meno dipendente dalle risorse naturali come il petrolio, l’utilizzo di metodi biologici per sostituire i metodi chimici per produrre materie prime chimiche sfuse è sempre stato una delle aree chiave delle applicazioni della biologia di sintesi. cb insights stima che il mercato dell’industria chimica raggiungerà i 3,4 miliardi di dollari nel mercato globale della biologia sintetica nel 2023, pari a quasi il 20%.
rispetto ai metodi tradizionali di ingegneria chimica, i metodi biologici basati sulla biologia sintetica utilizzano materie prime rinnovabili e le condizioni di reazione dei processi di produzione biologici come i metodi enzimatici o i metodi di fermentazione sono più blande, pertanto, l’anidride carbonica, le acque reflue e altri tipi di inquinamento durante la ricerca e lo sviluppo e la successiva produzione processi ha ridotto significativamente le emissioni di materiali e anche la dipendenza e il consumo di risorse petrolchimiche come il petrolio. la scelta di prodotti chimici bioprodotti sta diventando una delle strategie più importanti per le aziende per affrontare le barriere all’ingresso nella protezione ambientale regionale.
vale la pena notare che il numero di prodotti chimici sfusi che possono essere sintetizzati dalla biologia di sintesi è ancora relativamente limitato e che c’è ancora un ampio margine di miglioramento nelle dimensioni del settore rispetto ai prodotti chimici complessivi. zang huiqing, segretario del consiglio di amministrazione di cathay biotechnology (688065.sh), ha affermato che l'attuale applicazione della biologia sintetica è ancora in una fase relativamente iniziale, soprattutto nella produzione di materie prime chimiche sfuse ancora piccolo, quindi gli impatti positivi come il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni non sono ancora stati si riflette chiaramente nello sviluppo sociale ed economico in futuro, poiché l'applicazione della biologia sintetica continua a diffondersi in vari aspetti e nella capacità di produzione su larga scala viene gradualmente implementato, il suo valore nella protezione dell’ambiente emergerà gradualmente. "quando il valore della produzione di una fabbrica di biologia sintetica potrà raggiungere lo stesso livello di una raffineria di petrolio di dimensioni simili, ciò significherà veramente che il valore dei metodi di biologia sintetica nel campo della bioproduzione potrà competere con i metodi chimici."
5.1 il vantaggio di costo è un’importante competitività
il controllo dei costi delle materie prime chimiche è sempre stato un mezzo importante per le aziende della catena dell’industria chimica per migliorare la competitività dei prodotti, e la riduzione dei costi e l’aumento dell’efficienza sono un altro importante vantaggio della biologia di sintesi. rispetto ad alcuni metodi chimici che richiedono dozzine di processi di sintesi, purché venga coltivata la flora batterica appropriata, il metodo di biologia sintetica può ottenere la sintesi e la produzione di materie prime target in pochi semplici passaggi, quindi presenta vantaggi significativi nel processo difficoltà e costi.
il cambio di proprietà del mercato dell’acido dibasico a catena lunga è un eccellente esempio di metodi biologici che sostituiscono quelli chimici. questa sostanza è un'importante materia prima nei settori del nylon a catena lunga, dei rivestimenti, dei lubrificanti, dei plastificanti e dei pesticidi. la principale quota di mercato globale era originariamente nelle mani di aziende come dupont e invista. zheng qian, direttore dello sviluppo strategico di cathay biotech, ha affermato che, basandosi su vantaggi di processo come la biologia sintetica, cathay biotech è riuscita a sostituire sul mercato prodotti simili a base chimica a costi inferiori ed è diventata un importante caso di successo nel campo chimico globale della sostituzione metodi chimici con metodi biologici.
tuttavia ha anche sottolineato che nel campo dei prodotti chimici la sostituzione dei metodi chimici con metodi biologici di sintesi è ancora limitata da molti fattori. alcuni prodotti chimici che possono essere ottenuti attraverso il semplice cracking del petrolio, come l'etilene, il propilene, ecc., hanno difficoltà di processo e costi estremamente bassi. l'attuale processo biologico sintetico non ha modo di ridurre i costi, quindi non esiste alcun sostituto per quello tradizionale artigianato. d’altra parte, anche se alcune piccole varietà possono ottenere costi inferiori attraverso metodi biologici, lo spazio di mercato limitato significa che poche aziende di biologia sintetica sono disposte a impegnarsi in questo campo.
"esploriamo e cerchiamo costantemente varietà con un enorme potenziale, ma questo è un processo a lungo termine che richiede una continua iterazione tecnologica, ricerca e sviluppo", ha affermato zheng qian.
5.2 esistono ancora ostacoli all'uso commerciale su larga scala
la promozione del volume dei prodotti è ancora la questione più importante che le aziende di biologia sintetica devono affrontare.
non c’è dubbio che la biologia di sintesi presenti vantaggi in termini di costi di produzione, efficienza produttiva e protezione ambientale. tuttavia, nel campo dei prodotti chimici sfusi, ci sono molti collegamenti coinvolti, dalle materie prime ai prodotti finiti, e le aziende di biologia sintetica generalmente agiscono solo. come fornitori di materie prime a monte, non è facile completare la sostituzione dei prodotti chimici originali e inserirli nella produzione commerciale su larga scala.
secondo i rapporti, i materiali prodotti con metodi biologici non replicano semplicemente le prestazioni dei materiali prodotti con metodi chimici. esistono alcune differenze tra i due e ognuno ha i suoi vantaggi. pertanto, nel processo di post-elaborazione della produzione commerciale su larga scala, è necessario abbinare le attrezzature di produzione, la tecnologia di produzione, i parametri tecnici e altri aspetti, che aumenteranno significativamente i costi di sostituzione dell'impresa. zang huiqing ha affermato che per completare la sostituzione dei materiali di origine biologica, ogni anello della catena industriale deve formare una comprensione unificata del prodotto. tuttavia, al momento, i clienti a valle non hanno ancora capacità di innovazione sufficienti nell'applicazione delle materie prime sfuse materiali, che ha portato alla promozione delle materie prime per la bioproduzione. è necessaria molta educazione al mercato. “solo per promuovere l’applicazione e la promozione del nylon 56 nel settore tessile e dell’abbigliamento, abbiamo investito molte energie nell’applicazione. sviluppo ed educazione al mercato tuttavia, l’accettazione diffusa di tutti gli anelli della catena industriale richiede un processo. finora, le applicazioni a valle non sono ancora state completate.
oltre alla comunicazione nella catena industriale, l'applicazione di sostanze biochimiche sintetiche in alcuni campi comporta anche una certificazione di qualificazione relativamente rigorosa. ad esempio, in settori come le autovetture e le attrezzature per il trasporto pubblico, l'energia eolica fotovoltaica e altre nuove apparecchiature energetiche, i biomateriali sintetici devono entrare rilevante il mercato deve inoltre superare numerose certificazioni di qualificazione. “nel settore delle autovetture, se si vuole entrare nel relativo sistema di catena di fornitura, il ciclo medio può essere di due anni. naturalmente, il vantaggio è che una volta entrati in questo sistema, si formeranno una forte persistenza del cliente e barriere elevate all'ingresso e avrà un impatto enorme sull'intero materiale. ha un effetto di approvazione molto forte," ha detto zheng qian.
pertanto, attualmente, almeno nel campo dei prodotti chimici, per ottenere la promozione e l’applicazione su larga scala della biotecnologia sintetica, non è solo necessario trovare prodotti con un’ampia domanda e significativi vantaggi in termini di costi nella selezione dei prodotti, ma anche ottenere sostegno a monte e a valle della catena industriale è unanimemente riconosciuto che è prevedibile che richiederà ancora un lungo periodo e ingenti investimenti, il che rappresenta senza dubbio una sfida enorme per le imprese private nell’attuale campo della biologia sintetica nazionale.
5.3 periodo delle opportunità di politica interna
mentre le politiche nazionali si orientano gradualmente verso l'industria della bioproduzione, l'industria della biologia di sintesi del mio paese sta inaugurando un nuovo slancio di sviluppo.
il sostegno del mio paese allo sviluppo dell'industria della biologia di sintesi è iniziato relativamente tardi. solo nel "13° piano quinquennale" è stato chiaramente proposto di accelerare lo sviluppo della tecnologia di biologia di sintesi e di promuovere l'innovazione e l'applicazione industriale il "14° piano quinquennale" per lo sviluppo bioeconomico nel piano si menziona ulteriormente la biologia di sintesi, richiedendo che questa tecnologia venga considerata un campo chiave di innovazione tecnologica per promuoverne l'applicazione e la trasformazione in medicina, agricoltura, industria chimica, energia e altri campi.
a giudicare dalla situazione di attuazione, ci si aspetta che le imprese centrali fungano da attuatori delle politiche di sostegno pertinenti e diventino un importante motore dello sviluppo dell'industria della biologia sintetica del mio paese. in effetti, nell’attuale contesto economico, molte imprese statali stanno cercando attivamente la trasformazione e stanno cercando di sbarazzarsi del modello di business originale che faceva della finanza e del settore immobiliare la loro fonte di reddito principale. mentre il nostro paese promuove vigorosamente lo sviluppo di nuove forze produttive. la biologia sintetica è naturalmente diventata la trasformazione di queste imprese importante punto di partenza. attualmente molte imprese centrali partecipano sempre più allo sviluppo dell’industria della biologia di sintesi creando fondi di investimento e fornendo sostegno finanziario.
cathay biotech ha reso noto un piano di collocamento privato nel 2023, prevedendo di aumentare 6,6 miliardi di rmb per introdurre china merchants group come azionista indiretto. attraverso i vantaggi in termini di capitale e risorse forniti da quest'ultimo, creeranno congiuntamente una base di costruzione in materiale composito a base biologica . la società ha affermato che, una volta raggiunta la cooperazione, i prodotti biologici sintetici dell'azienda potranno essere applicati a diversi settori industriali affiliati al china merchants group. si può vedere che questo modello di cooperazione aiuterà le aziende di biologia sintetica ad aprire rapidamente il mercato e ad avere un impatto positivo sulla promozione del volume del prodotto.
5.4 rapido sviluppo delle imprese nazionali
l'industria della biologia sintetica all'estero si è sviluppata in precedenza e sono nate una serie di aziende leader nel settore. tra queste, amyris è considerata l'ideatrice dell'industria globale della biologia sintetica. nel 2007, ha sintetizzato con successo il farnesene utilizzando metodi di biologia sintetica utilizzando la canna da zucchero come materia prima. si ritiene che il farnesene abbia ampie prospettive applicative nei campi della cosmetica, dell'alimentazione, dell'energia e dei materiali.
genomatica è un'azienda di biologia sintetica focalizzata sull'utilizzo della biotecnologia e dell'ingegneria metabolica per convertire materie prime rinnovabili in una varietà di prodotti chimici. nel 2008, l'azienda ha preso l'iniziativa di utilizzare la biotecnologia sintetica per produrre 1,4-butandiolo, creando un precedente per la biotecnologia in grado di sostituire la tecnologia chimica tradizionale nel campo dei prodotti petrolchimici.
inoltre, alcuni giganti della chimica hanno fatto i primi tentativi nel campo della biologia di sintesi e successivamente hanno fatto passi avanti nella produzione industriale. dal 2013, dupont ha realizzato con successo la produzione industriale di materie prime chimiche come 1,4-butandiolo e 1,3-propandiolo utilizzando processi a base biologica; basf, come uno dei più importanti produttori di intermedi chimici, ha sviluppato ceppi brevettati in grado di adattarsi a diversi materiali materie prime, rispettivamente nel 2014 e nel 2017, hanno utilizzato con successo metodi di biologia di sintesi per ottenere la produzione industriale di acido succinico, 1,4-butandiolo, γ-butirrolattone e altri prodotti.
al contrario, le aziende nazionali di biologia sintetica hanno iniziato tardi nel campo della produzione chimica di massa, ma si stanno sviluppando rapidamente. huaheng biological (688639.sh) è la prima azienda al mondo a utilizzare la fermentazione anaerobica microbica per produrre prodotti a base di l-alanina su larga scala. secondo il prospetto aziendale, entro il 2023 la quota di mercato globale della l-alanina aumenterà. verso l'alto.
cathay biotech è un'altra impresa rappresentativa nel campo della biologia sintetica domestica. ha ottenuto progressi tecnologici nell'industrializzazione degli acidi dibasici a catena lunga con metodo biologico, della pentandiammina a base biologica e della poliammide a base biologica rispettivamente nel 2003 e nel 2014 un fornitore leader nel mercato globale dell’acido dibasico a catena lunga.
6. agricoltura: è arrivata la finestra di sviluppo e i settori dell’allevamento e dei mangimi stanno facendo progressi importanti
in precedenza, le persone hanno migliorato vigorosamente la struttura delle piante e aumentato l’utilizzo della fotosintesi delle piante attraverso lo sviluppo su larga scala di fertilizzanti sintetici e naturali, la selezione ottimizzata e altre strategie per ottenere rendimenti più elevati. tuttavia, le strategie agricole tradizionali si concentrano maggiormente sul controllo dei singoli componenti, il che rende difficile raggiungere l’obiettivo di migliorare la nutrizione. inoltre, si traduce in un’elevata percentuale di metano e ossidi di azoto nelle emissioni agricole, il che non favorisce la protezione dell’ambiente.
con la graduale promozione della biologia di sintesi in campo agricolo, i suoi vantaggi nel ridurre l’uso di fertilizzanti, ridurre le emissioni di carbonio, rafforzare la prevenzione e il controllo delle malattie e migliorare l’efficienza della crescita sono diventati sempre più importanti.
6.1 il mercato della biologia sintetica agricola continua ad espandersi
secondo il "china synthetic biology industry white paper 2024" lanciato congiuntamente da bcg (boston consulting) e b capital (boston investment), tre tecnologie chiave di sviluppo per la biologia sintetica agricola sono state proposte a livello internazionale, vale a dire la promozione di sistemi fotosintetici artificiali, sistemi di fissazione dell'azoto e sviluppo e applicazione di tecnologie biologiche in sistemi resilienti allo stress. queste tre principali direzioni di sviluppo tecnologico rappresentano anche gli obiettivi primari della cina nella fase di balzo tecnologico (2020-2025).
la cina prevede inoltre di entrare in una fase industriale leapfrog dal 2026 al 2030. la fissazione artificiale dell'azoto e alcune varietà resistenti allo stress, i preparati enzimatici e i pesticidi di nuova generazione saranno industrializzati e il livello di ricerca e sviluppo della biotecnologia sintetica agricola si collocherà tra i più avanzati a livello mondiale. livelli. dal 2031 al 2035, entrerà nella fase generale del balzo in avanti e la ricerca, lo sviluppo e l'industrializzazione della biotecnologia sintetica agricola in cina raggiungeranno il livello avanzato mondiale.
il "libro bianco sull'applicazione degli alimenti agricoli di biologia sintetica 2023" pubblicato da 35dou, una futura piattaforma di servizi agricoli, prevede che tra il 2025 e il 2030, la dimensione del mercato di ciascun segmento di alimenti agricoli di biologia sintetica supererà i 10 miliardi di yuan. tra questi, la dimensione del mercato nel campo degli alimenti innovativi e degli additivi è la più grande e si prevede che supererà i 300 miliardi di yuan nel 2025; anche la dimensione del mercato dell'editing genetico dei semi nel campo dell'allevamento di animali e piante ha raggiunto i 40 miliardi di yuan; nutrizione animale e vegetale, salute animale e vegetale, materiali innovativi e rifiuti agricoli la dimensione del mercato in settori come l'utilizzo delle risorse raggiungerà decine di miliardi nel 2025, mentre i settori dei test sulla sicurezza alimentare e della conservazione ecologica sono attualmente sottosviluppati, ma con il... sostegno delle scoperte tecnologiche, delle politiche e dei capitali, si prevede che cresceranno rapidamente.
secondo i dati previsti da cb insights, man mano che la biologia sintetica diventa più ampiamente utilizzata in vari campi e la tecnologia migliora, si prevede che le dimensioni del mercato del settore della biologia sintetica si espanderanno rapidamente e raggiungeranno i 38,7 miliardi di dollari entro il 2027. grazie all’ampia gamma di applicazioni promettenti derivanti dall’allevamento selettivo di animali e piante, dai test genetici dtc, dai prodotti di bellezza a base microbica, ecc., il settore alimentare, delle bevande e l’agricoltura saranno i settori in più rapida crescita, con un tasso di crescita annuale composto previsto dal 2022 al 2027. 45,4% e 56,4%.
6.2 principali progressi nelle applicazioni nell'allevamento, nei mangimi e in altri campi
da un punto di vista tecnico, l’applicazione della biologia sintetica in agricoltura attualmente si concentra sulla modificazione microbica e vegetale ed è stata commercializzata in campi suddivisi come allevamento, fertilizzanti, additivi per mangimi e pesticidi.
prendendo come esempio l'allevamento, le applicazioni della biologia sintetica sono principalmente divise in tre categorie: una è quella di migliorare la resa e la qualità attraverso l'addomesticamento delle piante selvatiche; l'altra è quella di migliorare la qualità dei frutti, la fissazione dell'azoto, la resistenza agli insetti e altre modifiche delle prestazioni; il terzo è utilizzare la biologia sintetica per promuovere la reazione di carbossilazione, migliorare l'utilizzo dell'energia luminosa e ridurre la perdita di fotorespirazione.
rispetto alla tecnologia di selezione tradizionale, l’uso della tecnologia della biologia sintetica per trasformare i semi attraverso l’editing genetico ad alta precisione presenta evidenti vantaggi nello sviluppo di nuove colture e nello sviluppo delle caratteristiche, come obiettivi chiari, costi inferiori e tempi più brevi. rispetto alla tecnologia transgenica, la tecnologia di editing genetico ha una soglia inferiore e la tecnologia di editing genetico ha una velocità di riproduzione più rapida, costi di investimento inferiori e è possibile sviluppare più prodotti dal lato della selezione.
a livello globale, l’editing genetico è stato ampiamente utilizzato in colture come riso, mais, soia, grano e pomodori. prodotti di editing genetico come mais ceroso, soia ad alto contenuto di acido oleico, patate anti-imbrunimento, pomodori ad alto contenuto di gaba e anti-imbrunimento. la doratura dei funghi è stata successivamente lanciata e promossa negli stati uniti, in giappone, nel regno unito e in altri paesi.
china business news ha raccolto informazioni pubbliche e ha scoperto che molte società di selezione come dabeinong (002385.sz) e longping hi-tech (000998.sz) hanno implementato la selezione genetica. una persona importante di un'azienda di allevamento ha affermato che le aziende di allevamento di editing genetico del mio paese sono pronte a decollare e sono già all'avanguardia in termini di tecnologia. sebbene le politiche nazionali pertinenti non siano state ancora ufficialmente liberalizzate, nel gennaio 2022, il mio paese ha pubblicato le "linee guida per la valutazione della sicurezza delle piante geneticamente modificate per uso agricolo (prova)" per standardizzare la gestione della valutazione della sicurezza delle piante geneticamente modificate anche l’agricoltura e gli affari rurali l’intensa sollecitazione di opinioni sulla tecnologia dell’editing genetico ha gettato le basi politiche per il prossimo passo verso la completa liberalizzazione del mercato dell’editing genetico.
in termini di fertilizzanti, la produzione agricola dipende in larga misura dall’uso estensivo di fertilizzanti chimici. oltre ad aumentare i raccolti, ciò minaccia seriamente lo sviluppo sostenibile dell’agricoltura. negli ultimi anni, ricercatori nazionali e stranieri hanno rivolto i loro obiettivi a percorsi biologici di fissazione dell’azoto, fornendo fonti di azoto per le colture costruendo sistemi artificiali ed efficienti per la fissazione dell’azoto, sostituendo parzialmente o riducendo significativamente l’uso di fertilizzanti chimici azotati e creando un nuovo sistema di fissazione dell’azoto. campo della biologia sintetica che fissa l’azoto.
prendendo come esempio i batteri che fissano l'azoto, secondo il responsabile della beijing green nitrogen biology, i ceppi indigeni originali che fissano l'azoto presentano difetti naturali, bassa efficienza di fissazione dell'azoto, scarsa adattabilità ambientale e sensibilità all'azoto del suolo la funzione di fissazione dell'azoto non può essere esercitata in modo efficace, con conseguenti test sul campo. l'effetto è instabile attraverso la trasformazione della biologia sintetica (modifica genetica), i limiti di fissazione dell'azoto dei batteri che fissano l'azoto possono essere superati, aumentando la loro adattabilità ambientale e. garantendo la stabilità delle loro funzioni.
in termini di additivi per mangimi, secondo zhou sha, analista capo del settore agricoltura, silvicoltura, allevamento e pesca presso west china securities, dal punto di vista del settore dell'allevamento, le proteine sono un'importante materia prima per mangimi e la farina di soia è la principale materia prima proteica nell'attuale settore dei mangimi poiché la soia del mio paese dipende da molto tempo dalle importazioni, l'aggiunta di farina di soia ha un impatto maggiore. il paese ha introdotto una serie di politiche nella fase iniziale per promuovere l’aumento della produzione di soia nel mio paese e ha pubblicato il “piano d’azione triennale per la riduzione e la sostituzione della farina di soia nei mangimi” per ridurre l’aggiunta di farina di soia nei mangimi. in futuro, la sostituzione delle proteine sintetiche a basso costo sarà un modo importante per risolvere il problema dell'aggiunta di proteine nei mangimi e si prevede che ridurrà ulteriormente i costi di allevamento.
in termini di pesticidi, la tecnologia della biologia sintetica può potenziare la produzione di biopesticidi verdi, oltre a rivoluzionare tecnologie fondamentali come nuovi obiettivi di pesticidi verdi e progettazione molecolare, la creazione di induttori immunitari delle piante e la biologia sintetica di biopesticidi, ma può anche utilizzare piattaforme di produzione intelligente di biologia sintetica per. stabilire tecnologie chiave per l’industrializzazione dei pesticidi verdi e tecnologie di applicazione efficienti, nonché lo sviluppo di nuovi pesticidi da fonti biologiche, hanno formato una tendenza. inoltre, la biologia sintetica può essere utilizzata anche per costruire una piattaforma fotoautotrofa, in grado di coprire molti settori e con ampio spazio all’immaginazione.
6.3 le imprese nazionali esplorano applicazioni innovative
per l’industria, la biologia sintetica comporta una “rivoluzione della creazione” che sovvertirà i metodi di produzione tradizionali riducendo al contempo il consumo di energia e le emissioni di carbonio. per le imprese, si prevede che questo metodo di "creazione" amplificherà ulteriormente il vantaggio in termini di costi dell'azienda. nel mercato interno, un gruppo di aziende leader si sta concentrando sulla salute e sulla nutrizione degli animali e delle piante, utilizzando la biologia sintetica per costruire piattaforme tecnologiche ed esplorando costantemente l’applicazione dell’innovazione tecnologica in campo commerciale.
nell'aprile 2023, shandong shunfeng biotechnology co., ltd. ha ottenuto il primo certificato di biosicurezza per l'editing genetico agricolo del mio paese (certificato di sicurezza per soia ad alto contenuto di acido oleico), compiendo un passo importante nello sviluppo dell'editing genetico delle piante domestiche dal laboratorio all'industrializzazione. nel gennaio 2024, la soia di lunga infanzia sviluppata da shunfeng biotechnology ha ottenuto ancora una volta il certificato di sicurezza per l'editing genetico delle piante.
beijing green nitrogen biotechnology co., ltd. si concentra sulle esigenze di produzione agricola nazionale e si impegna a promuovere l'industrializzazione della tecnologia di fissazione biologica dell'azoto sintetica. secondo il responsabile della biotecnologia dell'azoto verde, l'azienda è la prima a lanciare la micro-ecologia diretta/dme e il suo sistema applicativo basato sullo screening ad alto rendimento, sulla biologia sintetica, sull'apprendimento automatico e sulla tecnologia di modellazione computazionale, e lancia l'azoto portatile -batteri fissatori la scatola di coltura (dme-05) e la macchina per coltura batterica fissatrice di azoto realizzano fermentazione e coltura in una sola fase in loco e possono raggiungere un'espansione di > 500 milioni e 1-2 miliardi di cfu/ml rispettivamente entro 20. ore. attualmente, questo prodotto culturale è in fase di sperimentazione con università, college e aziende produttrici di sementi per condurre test sugli effetti sul campo. in futuro, parteciperà attivamente al progetto di appalto governativo di batteri che fissano l'azoto e prevede di completare la struttura del mercato entro due anni e si prevede che realizzerà un utile operativo di oltre 10 milioni di yuan.
nel mercato delle azioni a ci sono anche molte aziende che esplorano l’applicazione della biologia di sintesi in campo agricolo.
ripu biotech (300119.sz) ha investito 20 milioni di yuan nel 2023 per fondare congiuntamente il tianjin national synthetic biotechnology innovation center co., ltd. con l'istituto di biotecnologia industriale di tianjin dell'accademia cinese delle scienze e altre imprese e istituzioni, con l'obiettivo di affrontare i problemi chiave ricerca e sviluppo attraverso l'applicazione della tecnologia biosintetica vaccini veterinari come vaccini a base di acido nucleico e vaccini proteici ricombinanti, preparati biologici come preparati enzimatici e prebiotici, nonché antibiotici veterinari, additivi per mangimi, ecc. secondo la piattaforma interattiva dell’azienda, il nuovo prodotto vitaminico per l’alimentazione animale sviluppato congiuntamente con l’istituto di tianjin dell’accademia cinese delle scienze è entrato nella fase di verifica.
secondo un rapporto di ricerca di west china securities, la produzione totale di mangimi industriali nel paese supererà i 300 milioni di tonnellate nel 2023, e c’è un enorme spazio per le proteine dei mangimi, inoltre, le proteine biosintetiche sintetiche possono essere utilizzate anche nella lavorazione degli alimenti; , con un'ampia gamma di scenari applicativi. in futuro, si prevede che il progetto di "produzione su larga scala di proteine microbiche" di rip bio contribuirà a nuove entrate e profitti all'azienda dopo la sua produzione in serie.
born group (001366.sz) ha precedentemente dichiarato sulla piattaforma interattiva che nel 2023 l'azienda riceverà il premio laboratorio chiave di biotecnologia di sintesi dei mangimi da parte del ministero dell'agricoltura e degli affari rurali. l'alimentazione biotecnologica della sintesi di aminoacidi e vitamine è una delle sue direzioni chiave di ricerca e sviluppo. attraverso questi sforzi di ricerca e sviluppo, l'azienda dispone di tecnologie uniche come la nutrizione efficiente oen, il modello di allevamento pulito a doppio acido di bohn, sff (tecnologia di fermentazione biologica parziale) e la tecnologia degli integratori di calcio di bohn è profondamente impegnata nella nutrizione degli animali giovani e ha sviluppato prodotti come sff happy meal (mangime per asilo nido bonn ttt + sff), mangime per galline ovaiole bonn e altri prodotti. i dati mostrano che nel 2023, i ricavi dell'azienda derivanti dai prodotti che utilizzano la tecnologia di fermentazione biologica rappresenteranno circa il 60% dei ricavi operativi dell'azienda.
fubon co., ltd. (300387.sz) è impegnata nei settori dei biofertilizzanti e della fissazione dell'azoto per l'erba, dei biopesticidi e del controllo dei nematodi galligeni, del miglioramento della resa e delle piantagioni verdi. in futuro, l'azienda utilizzerà attivamente la tecnologia di editing genetico crispr, la ricombinazione omologa e altre tecnologie, nonché la biologia molecolare, la biologia sintetica e altri metodi, per continuare a svolgere ricerca, sviluppo e innovazione tecnologica nel campo dell'agricoltura biologica, al fine di ottenere una tutela ambientale verde, una riduzione a basse emissioni di carbonio e la tutela dell'ambiente, ci impegniamo a raggiungere gli obiettivi di aumento dell'efficienza, della qualità e della produzione.
in termini di produzione e produzione di l-glufosinato ammonio, limin co., ltd. (002734.sz) prende come nucleo la tecnologia della biologia sintetica, utilizza cellule e i loro componenti per mediare la lavorazione dei materiali e integra teorie e metodi come ingegneria, chimica e la fisica, possono raggiungere un tasso di conversione quasi del 100% e nessun residuo intermedio, ottenendo realmente l'aumento dell'efficienza e la riduzione dei pesticidi e la riduzione del carbonio del processo di produzione. l'azienda ha affermato che la biologia sintetica offre possibilità illimitate per la ricerca e lo sviluppo di nuovi biopesticidi. il team tecnico dell'azienda può creare nuove sostanze bioattive o migliorare i geni insetticidi esistenti attraverso la tecnologia di editing genetico. l'espressione di gruppi genetici invisibili può scoprirne di nuovi per sviluppare biopesticidi più efficaci e sicuri.
azure biotechnology (603739.sh) ha inoltre creato un laboratorio di innovazione biotecnologica sintetica, utilizzato principalmente per sviluppare proteine funzionali per mangimi, dolcificanti per alimenti, ecc. secondo addetti ai lavori dell'azienda, il laboratorio ha pochi progetti di ricerca e sviluppo in riserva. è ancora nella fase iniziale della ricerca e dello sviluppo di ceppi batterici. c'è ancora molta strada da fare prima dell'amplificazione su larga scala, e lo fa non esistono ancora le condizioni per l’industrializzazione.
7. energia: la futura strategia energetica sarà un campo di battaglia, ma l'industrializzazione è ancora lontana.
la bioenergia sintetica è un prodotto energetico prodotto utilizzando organismi sintetici progettati artificialmente utilizzando risorse di rifiuti agricoli e forestali, risorse di rifiuti organici urbani e persino gas di sintesi e co2 come materie prime, che soddisfa i requisiti di sviluppo di basse emissioni di carbonio e di protezione ambientale.
la bioenergia sintetica comprende diversi tipi di prodotti come il bioetanolo, il biodiesel, gli alcoli superiori, il biogas (metano), il bioidrogeno e la bioelettricità.
rispetto all’energia fossile, le materie prime sintetiche per la produzione di bioenergia provengono principalmente da risorse di biomassa rinnovabile e la combustione di co2 non solo non aumenta le emissioni, ma può addirittura ridurre le emissioni nette di gas serra. lo sviluppo della bioenergia sintetica è di grande importanza per garantire la sicurezza energetica, migliorare l'ambiente ecologico e contribuire a raggiungere l'obiettivo del "doppio carbonio". è diventato un campo strategico dell'"energia del futuro" globale.
7.1 la portata del mercato globale della bioenergia cresce di anno in anno
tra la metà e la fine del xix secolo, il biogas e il bioetanolo raggiunsero la produzione industriale. quindi la crisi petrolifera scoppiata negli anni '70 dell'ottocento provocò un'attenzione diffusa allo sviluppo della bioenergia, che oggettivamente accelerò la ricerca, lo sviluppo e l'applicazione industriale di varie bioenergie.
dal 2000, con l’attenzione globale allo sviluppo sostenibile, la biologia sintetica è gradualmente emersa e sviluppata, inclusa una nuova generazione di tecnologie bioenergetiche sintetiche tra cui l’etanolo cellulosico, gli alcoli superiori, gli idrocarburi alifatici, il biogas, il bioidrogeno e la bioelettricità. lo sviluppo graduale ha dato nuovo slancio nell’espansione dello spazio di mercato della bioenergia.
secondo i dati diffusi dall’agenzia internazionale per le energie rinnovabili (irena), il mercato globale dell’energia da biomassa è cresciuto a un tasso medio annuo di circa il 4,6% dal 2014 al 2019 e si prevede che raggiungerà i 500 miliardi di dollari nel 2025, di cui l’energia da biomassa sarà destinata a crescere. diventerà quello dominante. si prevede che il mercato dei biocarburanti crescerà al ritmo più elevato. secondo i dati statistici citati da china international finance securities, si prevede che il mercato globale dei biocarburanti supererà i 120 miliardi di dollari entro il 2024, con un tasso di crescita medio annuo del settore che raggiungerà il 5,4% dal 2021 al 2030.
7.2 la bioenergia sintetica ha attraversato tre generazioni di innovazione
dal punto di vista dell’iterazione tecnologica, la bioenergia sintetica ha attraversato tre generazioni di innovazione. la prima generazione utilizza principalmente olio vegetale, olio da cucina esausto, ecc. come materie prime per sintetizzare i biocarburanti; le materie prime di seconda generazione si sviluppano in biomassa non alimentare, tra cui paglia di grano, bagassa di canna da zucchero, ecc.; atmosfera come materia prima per i microbi utilizzare e produrre combustibili e prodotti chimici. allo stato attuale, la biosintesi di terza generazione ha fatto progressi preliminari.
prendendo come esempio il bioetanolo, la prima generazione di bioetanolo utilizza colture di zucchero/amido come materie prime e ha raggiunto una produzione commerciale su larga scala in tutto il mondo. gli stati uniti (principalmente produzione di mais) e il brasile (principalmente produzione di canna da zucchero) sono i più popolari i due principali paesi produttori rappresentano circa l'80% della produzione totale mondiale. il bioetanolo di seconda generazione utilizza rifiuti agricoli e materiali lignocellulosici come materie prime. spinto da biotecnologie avanzate come la biologia sintetica, i paesi di tutto il mondo hanno successivamente costruito progetti dimostrativi di produzione di etanolo da combustibile cellulosico. la terza generazione di bioetanolo utilizza le microalghe come materia prima ed è ancora in fase di coltivazione. molte aziende energetiche stanno accelerando il loro percorso di ricerca e sviluppo. ad esempio, il colosso energetico total energy e veolia stanno unendo le forze per promuovere la tecnologia di coltivazione delle microalghe con il carbonio biossido.
il biodiesel è un tipo di esteri metilici di acidi grassi a catena lunga (fame)/esteri etilici (faee), prodotti mediante transesterificazione di oli e grassi provenienti da fonti vegetali, animali o microbiche e alcoli a catena corta (metanolo ed etanolo). già negli anni ’30 si cercò di utilizzare l’olio vegetale per preparare il biodiesel. rispetto alla catalisi chimica, le condizioni di reazione di transesterificazione enzimatica sono sottoprodotti delicati, rispettosi dell'ambiente e facili da separare come il glicerolo. è la tendenza di sviluppo dell'industria chimica verde. negli ultimi anni, anche l'ingegneria metabolica basata sull'escherichia coli e sul lievito per la produzione di biodiesel ha fatto alcuni progressi. l'efficienza della sintesi del biodiesel utilizzando acidi grassi ed etanolo aggiunti per via esogena o sintetizzati per via endogena come materie prime è stata continuamente migliorata.
la produzione microbica di biodiesel mediata da cellule intere è anche più interessante dal punto di vista del rapporto costo-efficacia. è stato riferito che i ricercatori dell'indian national institute of science (inrs) hanno sviluppato un nuovo metodo di produzione di biodiesel utilizzando microrganismi, fanghi di depurazione e sottoprodotti di biocarburanti, che può ridurre il costo di produzione a 0,72 dollari usa/l (il prezzo del tradizionale processi di produzione circa 6,78 dollari usa/l). inoltre, la sintesi de novo del biodiesel da parte di cellule microbiche può utilizzare una varietà di materie prime, tra cui fonti di glucosio, glicerolo, xilosio, idrolizzati di paglia di riso, oli usati e persino biomassa lignocellulosica.
in termini di energia dell’idrogeno, nel contesto della trasformazione dell’energia verde e dell’obiettivo del “doppio carbonio”, i metodi tradizionali di produzione dell’idrogeno come la produzione di idrogeno da combustibili fossili e la produzione di idrogeno da sottoprodotti industriali possono essere utilizzati solo come mezzi tecnici transitori per l’idrogeno produzione a causa della loro insostenibilità. la tecnologia dell'idrogeno verde rappresentata dall'idrogeno è considerata uno dei modi migliori per sviluppare l'energia dell'idrogeno verde in futuro. trasformando i batteri ingegneristici attraverso la biotecnologia sintetica e ottimizzando il controllo del processo, l’efficienza della produzione biologica di idrogeno può essere notevolmente migliorata.
inoltre, grazie alla biologia di sintesi, sono stati compiuti importanti passi avanti nello sviluppo del bpv (biofotovoltaico). attraverso la progettazione, la trasformazione e l'ottimizzazione a livello genetico, ambientale e del dispositivo, i ricercatori hanno costruito un microbioma sintetico (doppi batteri, quattro batteri, ecc.), che ha effettivamente migliorato la produzione di energia elettrica del sistema bpv.
ad esempio, la densità di potenza massima del sistema bpv a due batteri costruito da zhu huawei e dal team di li yin presso l'istituto di microbiologia dell'accademia cinese delle scienze è più di 10 volte superiore a quella del sistema bpv a singolo batterio e può produrre elettricità in modo stabile per più di 40 giorni; la densità di potenza massima del sistema bpv a quattro batteri può raggiungere fino a 1700 mw/m2 ha rotto il collo di bottiglia tecnico di lunga data di bassa efficienza e breve durata del bpv, ponendo una base importante per ulteriori promuovere lo sviluppo e l’utilizzo della bpv.
zhu huawei e altri hanno affermato nel documento di ricerca che si prevede che l’espansione della biologia sintetica nella direzione del microbioma e della scienza dei materiali aiuterà a sviluppare sistemi bpv più diversificati ed efficienti. in particolare, il biofotovoltaico del microbioma sintetico ha mostrato prestazioni eccezionali in termini di densità di potenza e stabilità del sistema. maggiore potenziale di sviluppo. in teoria, finché il vettore energetico primario può continuare a rigenerarsi, il microbioma sintetico può continuare a produrre elettricità. maggiore è il flusso del vettore energetico, maggiore è la potenza in uscita. attualmente, i microbiomi sintetici soffrono ancora di problemi come il basso flusso di vettori energetici e l’insufficiente capacità di sintesi sostenuta. in futuro, dovremmo rafforzare il tasso di sintesi dei vettori energetici, risolvere il problema del ristagno metabolico causato dalla regolazione fisiologica cellulare e sfondare le tecnologie chiave per la sintesi continua dei vettori energetici.
in generale, la biotecnologia sintetica ha raggiunto progressi rivoluzionari nella conversione e nell’utilizzo della biomassa, nello sviluppo e nell’ottimizzazione di fabbriche cellulari e biocatalizzatori e nella progettazione e costruzione di nuovi percorsi di conversione dell’energia, fornendo soluzioni per la preparazione efficiente e la produzione efficace di bioenergia significa.
7.3 l'industrializzazione è ancora lontana, ma la tendenza è chiara
dalle materie prime alla tecnologia fino ai prodotti, nessun collegamento può esistere in modo isolato. pertanto, la chiave per giudicare la maturità di un settore è principalmente vedere se ha collegato la parte a monte e quella a valle della catena di approvvigionamento e se ha formato una catena industriale completa. nell’attuale catena di approvvigionamento della bioenergia, né l’offerta di risorse di materie prime di fascia alta né la domanda industriale di fascia bassa sono ancora mature.
la "strategia di sviluppo della biologia sintetica cinese per il 2035" propone che la bioenergia sintetica affronti la contraddizione tra alti costi di produzione e basso valore del prodotto e la contraddizione tra l'enorme domanda di mercato e la bassa maturità tecnologica. queste due contraddizioni sono le attuali contraddizioni della biologia sintetica ostacolo allo sviluppo delle tecnologie energetiche e alle applicazioni industriali. pertanto, è necessario studiare l’ottimizzazione del processo di fermentazione biologica, il controllo intelligente della fermentazione, la separazione e purificazione dei prodotti di fermentazione, ecc., per ottenere una produzione efficiente e a basso costo di bioenergia sintetica, ottenendo così un vantaggio nella competizione con l’energia petrolchimica.
wang qinhong, vicedirettore dell'istituto di biotecnologia industriale di tianjin, accademia cinese delle scienze, ha suggerito che in futuro si dovrà dare priorità alle seguenti cinque direzioni: progettazione e costruzione di sistemi di bioraffineria integrati per biocarburanti cellulosici, preparazione di biocarburanti mediante conversione biologica artificiale sistemi di gas carboniosi e biometano efficiente progettazione e realizzazione di sistemi multicellulari trasformati, progettazione e assemblaggio di sistemi efficienti di produzione biologica di idrogeno e realizzazione di sistemi di celle a biocarburante portatili e impiantabili.
wang qinhong ritiene che per realizzare lo sviluppo industriale delle risorse biologiche in futuro, da un lato, è necessario rafforzare la ricerca sulla tecnologia delle materie prime della bioenergia, migliorare l'efficienza di conversione e creare vantaggi industriali su larga scala; d'altro canto, è anche necessario stabilire un modello di business globale per le transazioni per la raccolta, lo stoccaggio e il trasporto delle risorse di biomassa.
7.4 continuare a esplorare l'implementazione delle applicazioni in patria e all'estero
si può dire che le aziende di biologia sintetica legate all'energia siano la categoria con i maggiori alti e bassi dell'intero settore. hanno sperimentato la gloria iniziale, ma hanno anche vissuto momenti in cui la bolla industriale è scoppiata e un gran numero di aziende "sono morte".
qui devo menzionare le lezioni di amyris, l'ideatrice della biologia sintetica. amyris è stata fondata nel 2003 e ha sede in california, usa. dopo aver utilizzato con successo microrganismi per sintetizzare l'acido artemisinico, l'azienda ha rivolto la sua attenzione all'utilizzo di batteri geneticamente modificati per convertire lo zucchero in olio.
l'obiettivo di amyris è progettare un batterio che converta il succo di canna da zucchero in farnesene (c15h24). dopo un semplice passaggio chimico (idrogenazione), il farnesene può essere trasformato in un carburante altamente infiammabile con quasi le stesse caratteristiche del diesel, non emette gas di scarico che inquinano l'ambiente. si tratta di una vera e propria energia verde. la tecnologia ha ricevuto il sostegno della fondazione gates e ha attirato l'attenzione del capitale di rischio della silicon valley. nel 2010, amyris si è quotata con successo sul nasdaq.
tuttavia, il passaggio dal laboratorio alla produzione su larga scala è irto di sfide. amyris fondò una fabbrica in brasile, ma incontrò problemi con la morte delle cellule di lievito e un tasso di conversione insufficiente durante la produzione di massa. sebbene i biocarburanti di amyris siano tecnicamente fattibili, dopo il 2011, la rivoluzione dello shale oil negli stati uniti e i prezzi del petrolio sono diminuiti. al contrario, l’alto costo dei biocarburanti ha reso difficile la strada verso la commercializzazione e, alla fine, non è riuscita a raggiungere l’obiettivo di produzione. successivamente, sebbene amyris abbia continuato a cercare una trasformazione in direzione del prodotto, non è riuscita comunque a ripristinare il declino e ha dichiarato fallimento nell’agosto 2023.
per quanto riguarda l'utilizzo delle alghe per produrre bioenergia, l'azienda rappresentativa è lanzatech degli stati uniti. l'azienda utilizza principalmente microrganismi per convertire i gas di scarico, come l'anidride carbonica o il metano, in carburanti e sostanze chimiche. a livello nazionale, lanzatech e shougang group hanno fondato congiuntamente shougang lanza, che combina organicamente la biologia sintetica sviluppata in modo indipendente con la tecnologia ccus per convertire direttamente i gas di scarico industriali contenenti carbonio in prodotti di alto valore come bioetanolo e proteine microbiche. shougang langze è la prima azienda al mondo a produrre proteine per mangimi ed etanolo combustibile dai gas di scarico dell'industria siderurgica. attualmente sono stati avviati 4 progetti, con una capacità di produzione di etanolo di 210.000 tonnellate/anno e una capacità di produzione di proteine per mangimi. di 25.000 ton/anno.
rispetto alla combustione diretta dei gas di scarico industriali, la tecnologia di prima generazione di shougang langze può ridurre le emissioni di anidride carbonica di oltre il 33% e le emissioni di ossido di azoto di oltre il 90%; la tecnologia di seconda generazione può raggiungere zero emissioni di anidride carbonica e consumare direttamente 0,5 tonnellate di anidride carbonica per tonnellata di etanolo. rispetto alla produzione di energia da combustione, il valore economico dello stesso gas grezzo è più del doppio di quello della produzione di energia.
il rapporto annuale 2023 di cofco science and technology (000930.sz) mostra che l'azienda ha costruito una linea di produzione di etanolo combustibile basata sull'etanolo combustibile da mais e utilizza in modo flessibile manioca e riso non commestibile, grano e altre materie prime ottimizzare l'etanolo da combustibile cellulosico la linea pilota dispone di riserve tecniche per la produzione di etanolo da biomassa non cerealicola.
gli alcoli superiori possono essere miscelati a volumi più elevati rispetto all’etanolo, ma la produzione industriale della maggior parte dei bioalcool deve ancora essere sviluppata. tra questi, butamax (una joint venture tra bp e dupont) e gevo hanno iniziato a commercializzare la bioproduzione di isobutanolo.
naturalmente, le università/istituti di ricerca sono ancora la forza principale nella ricerca e nell’esplorazione applicativa della bioenergia sintetica.
ad esempio, il team dell'accademico ren nanqi dell'accademia cinese di ingegneria ha aperto la strada alla "tecnologia di produzione biologica dell'idrogeno tramite fermentazione" e ha accelerato la riduzione dei costi e l'aumento dell'efficienza della produzione di idrogeno biologico coltivando nuovi generi di batteri produttori di idrogeno altamente efficienti e conducendo la produzione test su larga scala, promuovendo gradualmente l'ingresso della tecnologia di produzione di idrogeno biologico a fermentazione oscura in cina. basandosi sugli ultimi risultati della ricerca scientifica del suo team, il primo progetto integrato di produzione di bioidrogeno e generazione di energia del paese inizierà le operazioni di prova ad harbin nel febbraio 2023. questo progetto utilizza paglia, rifiuti di cucina, acque reflue organiche, ecc. come substrati di fermentazione e efficienti batteri anaerobici produttori di idrogeno come produttori. realizza il recupero di una grande quantità di idrogeno energetico pulito durante la lavorazione dei rifiuti e promuove efficacemente lo sviluppo dell'idrogeno biologico tecnologia di produzione. dimostrazione, promozione e applicazione industriale.
8. biologia sintetica + ia: guidati dall’innovazione, in entrambe le direzioni
il settore della biologia sintetica si è sviluppato rapidamente negli ultimi anni e anche il ritmo dell’innovazione tecnologica e dell’esplorazione dei modelli di business ha continuato ad accelerare. tra questi, l’integrazione della biologia sintetica e della tecnologia ai è gradualmente diventata una nuova tendenza. dall'azienda leader mondiale ginkgo all'azienda leader nazionale cathay biotechnology, l'introduzione della tecnologia ai sta diventando un nuovo argomento per sempre più aziende di biologia sintetica.
ai+biologia sintetica, che tipo di scintille emergeranno dalla collisione di queste due discipline all’avanguardia? in che modo la tecnologia ai potrà potenziare le aziende di biologia sintetica e persino creare nuovi formati di business?
8.1 lo sviluppo integrato dell’intelligenza artificiale e della biologia sintetica accelera
è anche un campo di frontiera in rapido sviluppo e la tendenza allo sviluppo integrato della tecnologia dell’intelligenza artificiale e della biologia sintetica sta diventando sempre più evidente.
nel febbraio 2024, ginkgo, una delle aziende leader a livello mondiale nel campo della biologia sintetica, ha annunciato l'acquisizione di due startup di scoperta di farmaci basate sull'intelligenza artificiale, reverie labs e patch biosciences. in quel momento, il valore di mercato del ginkgo si era ridotto significativamente a causa dei dubbi sulla “nessuna tecnologia core”, scendendo di quasi il 90% dal suo picco. dopo una serie di tentativi, la fusione e l’acquisizione di società di intelligenza artificiale è stata considerata uno dei mezzi più importanti per compensare la mancanza di tecnologia di base e le carenze dei prodotti.
ginkgo non è la prima azienda di biologia sintetica ad acquisire un’azienda di intelligenza artificiale. prima di ciò, aziende leader di biologia sintetica come amyris e twist bioscience avevano layout simili.
tra le aziende nazionali, cathay biotech ha investito nella società di piattaforma di progettazione proteica ai molecular heart all’inizio del 2023 e da allora ha avviato una serie di collaborazioni. liu xiucai, fondatore di cathay biotechnology, ha più volte affermato che la tecnologia dell’intelligenza artificiale svolgerà un ruolo positivo nel campo della biologia sintetica.
oltre agli investimenti, alle fusioni e acquisizioni, è in aumento anche la cooperazione tra le aziende di biologia sintetica e le aziende di intelligenza artificiale. a livello globale, la società icl specializzata in minerali e materiali e la società di tecnologia agricola lavie bio hanno annunciato a luglio che la loro collaborazione sui biostimolanti ha raggiunto un importante traguardo e utilizzeranno ulteriormente la tecnologia dell’intelligenza artificiale per promuovere lo sviluppo di prodotti biologici sintetici. nel mercato interno, trianning biotechnology ha firmato quest'anno un accordo di cooperazione strategica con jinjue technology. le due parti prevedono di utilizzare l'intelligenza artificiale per assistere la ricerca e lo sviluppo di biologia sintetica e sviluppare congiuntamente nuovi prodotti. luculent environment ha annunciato a luglio di aver firmato un accordo tripartito. accordo di cooperazione tra parti con huawei cloud e isoftstone accordo per promuovere congiuntamente la cooperazione nella produzione biointelligente, nell'intelligenza artificiale, nei gemelli digitali e in altri campi.
"a partire dall'industria della biologia sintetica stessa, la domanda di tecnologia ai è un risultato inevitabile." wang meijie, presidente di yuanxing intelligent medicine, ha affermato in un'intervista a china business news che la combinazione di tecnologia ai e biologia sintetica è la tendenza generale. "finché i dati verranno generati, qualsiasi industria avrà bisogno del supporto della tecnologia dell'intelligenza artificiale. la logica alla base della biologia sintetica è quella di utilizzare tecnologie come l'editing genetico per trovare nuove materie prime e nuovi processi di produzione. nel processo di continui tentativi , verrà generata una grande quantità di dati sperimentali e l'elaborazione di enormi quantità di dati creerà inevitabilmente una domanda per la tecnologia dell'intelligenza artificiale." yuanxing intelligent medicine è uno sviluppatore di farmaci metabolici che si concentra sulla combinazione dell'intelligenza artificiale con le scienze della vita.
l’uso della tecnologia ai per prevedere la funzione della struttura proteica progettata può migliorare notevolmente l’efficienza della progettazione delle proteine e ridurre i costi di ricerca e sviluppo. questo è solo uno dei tanti ruoli che la tecnologia ai svolge nel campo della biologia sintetica. wang meijie ha spiegato che la tecnologia dell'intelligenza artificiale sta attualmente aiutando le aziende di biologia sintetica a progettare nuove strutture molecolari o nuovi piani di ricerca e sviluppo, aiuta a comprendere il meccanismo dell'azione target, a progettare enzimi e altri catalizzatori e aiuta a completare l'editing genetico o lo screening della comunità batterica spazio per lo sviluppo. "alphafold, utilizzato per la previsione della struttura delle proteine, è stato aggiornato alla terza generazione. lo sviluppo di questa piattaforma tecnologica guida direttamente il progresso della progettazione delle proteine, in particolare l'ottimizzazione della progettazione degli enzimi, che migliora ulteriormente la produzione di biologia sintetica e fermentazione.", questo è il caso più intuitivo di tecnologia ai che guida lo sviluppo del settore della biologia sintetica."
d'altra parte, i dati sperimentali ottenuti da un gran numero di esperimenti sulla biologia sintetica possono promuovere ulteriormente l'aggiornamento e l'iterazione dei modelli di intelligenza artificiale in campi verticali, approfondendo così ulteriormente la comprensione della tecnologia della biologia sintetica. "a lungo termine, la tecnologia dell'intelligenza artificiale lo farà sicuramente guadagnare terreno nell'intero campo della biologia sintetica. "applicazione ampia e profonda", ha detto wang meijie.
8.2 l'innovazione è la forza trainante per il rapido sviluppo dell'ia+biologia sintetica
in questa fase, l’applicazione della tecnologia ia nel campo della biologia sintetica mira principalmente a migliorare l’efficienza della ricerca e sviluppo e a ridurre i costi, in modo da continuare ad abbassare il prezzo dei prodotti di biologia sintetica e migliorare la competitività del mercato. tuttavia, i risultati in termini materiali l’innovazione strutturale è ancora piuttosto limitata.
wang meijie ritiene che la ragione principale di questo fenomeno sia che in passato le idee di ricerca e sviluppo dei prodotti delle aziende di biologia sintetica erano avanzate in modo lineare dall'estremità tecnologica a monte all'estremità applicativa a valle e solo dopo che lo sviluppo del prodotto era stato completato, essi è andato a trovare il mercato. questo è diverso dal pensiero originale delle aziende di biologia sintetica. gli obiettivi di sviluppo sono in contrasto tra loro. "partire dalla risoluzione delle esigenze delle applicazioni a valle e guidare la direzione dell'innovazione tecnologica a monte è l'idea di ricerca e sviluppo che il sintetico. le aziende di biologia dovrebbero averlo."
ha affermato che il motivo per cui è impossibile risolvere i bisogni delle applicazioni a valle è perché è impossibile progettare una struttura materiale che soddisfi i bisogni facendo affidamento sulla logica del pensiero umano e sulle capacità di innovazione, e questo è il punto dolente che la tecnologia ai può tagliare in. "attraverso l'enorme quantità di dati e una maggiore potenza di calcolo, la tecnologia ai può creare maggiori possibilità per risolvere i problemi. questo è lo scenario di applicazione principale della tecnologia ai nel campo della biologia sintetica."
cathay biotechnology, che ha introdotto in precedenza la tecnologia dell’intelligenza artificiale, nutre grandi speranze per il ruolo dell’intelligenza artificiale nel campo dell’innovazione della biologia sintetica. "sebbene la tecnologia di editing genetico continui a svilupparsi, non c'è stato alcun passo avanti importante nel paradigma generale di ricerca e sviluppo della biologia sintetica. ci auguriamo di utilizzare i risultati di previsione della tecnologia ai per trasformare le strutture proteiche, sfondando così notevolmente la ricerca e lo sviluppo originali modello e ottenere un migliore effetto dei prodotti e un tasso di conversione più elevato." zheng qian, direttore dello sviluppo strategico dell'azienda, ha affermato che in futuro cathay biotech aumenterà i suoi sforzi nel campo della tecnologia ai. "la situazione ideale è utilizzare la tecnologia ai per prevedere la struttura proteica in base alle condizioni reali. necessità di personalizzare in modo inverso la struttura proteica desiderata.
dal punto di vista delle applicazioni specifiche, tra i molti attuali campi di applicazione della biologia di sintesi, l’industria cosmetica ha una maggiore domanda di innovazione nelle materie prime, fornendo un terreno migliore per lo sviluppo della tecnologia di biologia di sintesi ai+.
con il continuo miglioramento del potere di consumo e dei concetti di consumo, la domanda personalizzata per le prestazioni dei prodotti di bellezza continua a crescere “ma nel processo di collaborazione con i clienti, abbiamo scoperto che sia che si tratti di un marchio o di un'azienda di biologia sintetica, manca la comprensione delle esigenze degli utenti, la conoscenza è ancora insufficiente e manca anche una ricerca biologica approfondita su alcune materie prime biologiche sintetiche stesse, come l'acne, la caduta dei capelli, la forfora, ecc., e ci sono. non ci sono buoni prodotti per risolvere molti problemi pratici ".
le continue richieste di feedback stanno costringendo le aziende di biologia sintetica a monte ad aumentare i propri sforzi di ricerca e sviluppo e di innovazione nelle materie prime cosmetiche, il che crea anche enormi opportunità per l’intervento della tecnologia ai.
"in questa fase, l'attenzione alla ricerca e allo sviluppo delle aziende di biologia sintetica è più rivolta all'innovazione dei processi, ma la comprensione delle funzioni, dell'efficacia e dei meccanismi d'azione delle materie prime non è chiara." wang meijie ha affermato che, collaborando con le aziende di tecnologia dell'intelligenza artificiale, le aziende di biologia sintetica possono essere aiutate a scoprire meglio nuove materie prime, comprendere i meccanismi d'azione e selezionare i prodotti per rispondere più tempestivamente alle esigenze dei consumatori.
8.3 modelli e barriere degli organismi ai+sintetici
attualmente esistono due modelli per combinare ai + biologia sintetica: uno è guidato da società di biologia sintetica, simili a ginkgo o cathay biotech. le principali società nazionali di biologia sintetica introducono la tecnologia ai attraverso la cooperazione o fusioni e acquisizioni durante il processo di ricerca e sviluppo. tali aziende sono più interessate all’utilizzo della tecnologia ai per risolvere una serie di problemi pratici incontrati nel processo di ricerca e sviluppo e innovazione in biologia sintetica.
l’altro è guidato da aziende tecnologiche basate sull’intelligenza artificiale, come molecular heart, yuanxing intelligent medicine e altre aziende basate sulla tecnologia guidate dall’intelligenza artificiale. queste aziende si impegnano a fare affidamento sulla propria tecnologia ai per promuovere l’efficienza della ricerca e sviluppo e le prestazioni dei prodotti nel campo dei sintetici miglioramento della biologia e fornire cooperazione di servizi esterni. allo stesso tempo, con l’aiuto dell’esperienza professionale, della tecnologia, dell’accumulo di dati e di altri vantaggi, possiamo realizzare importanti innovazioni nei materiali biologici sintetici.
wang meijie ha affermato che rispetto alle tradizionali aziende di biologia sintetica, le aziende guidate dall'intelligenza artificiale hanno maggiori vantaggi nella ricerca e nella comprensione dei meccanismi biologici, "nell'accumulo di conoscenze professionali interdisciplinari, nell'esperienza di ricerca e sviluppo e nei dati di ricerca e sviluppo accumulati nel processo continuo di ricerca e sviluppo, in particolare, ad esempio, il continuo accumulo di brevetti tecnologici nel campo della progettazione delle proteine è un importante fossato per le aziende di intelligenza artificiale nel campo delle applicazioni di biologia sintetica. una serie di prodotti sviluppati sulla base di ciò costituisce la competitività più importante delle aziende di intelligenza artificiale.
tuttavia, come la sua applicazione nel campo biofarmaceutico, anche l’applicazione della tecnologia dell’intelligenza artificiale nel campo della biologia sintetica deve affrontare un problema, ovvero la mancanza di una verifica su larga scala dell’efficacia dei suoi risultati. finora nessuna azienda ha rivelato che nuovi materiali progettati tramite la tecnologia ai siano stati immessi nella produzione e vendita commerciale.
"nel processo di collaborazione con le aziende di intelligenza artificiale, alcuni risultati sono per noi davvero impressionanti, ma quale ruolo gioca la tecnologia dell'intelligenza artificiale in questo, e se ci sono alcuni fattori accidentali, deve ancora essere verificato attraverso continui tentativi per arrivare finalmente a "definitivamente". zheng qian ha affermato che nel processo di introduzione della tecnologia ai, la stessa cathay biotechnology sta ancora cercando di attraversare il fiume "sappiamo che la tecnologia ai è utile, ma quanto sia utile richiede un'osservazione continua".
9. panoramica degli investimenti nel settore della biologia sintetica
9.1 principali aziende nazionali nel campo della biologia sintetica
9.2 valutazione delle principali società nazionali di biologia sintetica
riferimenti per questo rapporto
[1] gruppo di progetto di ricerca sulla strategia di sviluppo delle discipline cinesi e dei campi di frontiera (2021-2035), "strategia di sviluppo 2035 della china synthetic biology"
[2] gruppo di ricerca sulla strategia di sviluppo della biologia sintetica del ramo di biologia sintetica della società cinese di bioingegneria, "roadmap per la biologia sintetica 2030: il motore che guida la prossima generazione di bioproduzione"
[3] bcg, b capital, "libro bianco sull'industria cinese della biologia sintetica 2024"
[4] 35 dou, "libro bianco del 2023 sull'applicazione della biologia sintetica in agricoltura e nell'alimentazione"
[5] "stato di sviluppo e tendenze della bioenergia sintetica" (zhang yuanyuan, wang qinhong)
[6] "biofotovoltaico: nuova tecnologia ecologica per l'utilizzo dell'energia solare" (zhu huawei, li yin)
descrizione dei dati
dati｜caso｜fonte delle opinioni
se non diversamente specificato, i dati e i contenuti del rapporto provengono da ricerche, interviste e informazioni pubbliche di china business network.
dichiarazione sul diritto d'autore
il copyright di tutti i contenuti e il design delle pagine di questo rapporto (inclusi ma non limitati a testo, immagini, grafici, loghi, marchi, nomi commerciali, ecc.) appartiene a shanghai first financial media co., ltd. (di seguito denominata come "la nostra azienda"). senza l'autorizzazione scritta della nostra azienda, nessuna unità o individuo può copiare, riprodurre, riprodurre, modificare o visualizzare qualsiasi parte o tutto il contenuto di questo rapporto e non può essere fornito a terzi in alcuna forma; qualsiasi unità o individuo che violi le disposizioni di cui sopra sarà considerato una violazione dei diritti di proprietà intellettuale della nostra azienda. la nostra azienda perseguirà la propria responsabilità legale e riterrà l'autore della violazione responsabile del risarcimento in base alla situazione reale.
disclaimer
si ritiene che il contenuto, le informazioni e le relative fonti di dati contenute in questo rapporto rappresentino il giudizio dell'autore il giorno della pubblicazione iniziale e non vi è alcuna garanzia che il contenuto e le opinioni di questo rapporto non cambieranno in futuro. ci impegniamo a garantire, ma non garantiamo, l'accuratezza e la completezza delle informazioni contenute in questo rapporto. le opinioni e le informazioni espresse nel rapporto non costituiscono consigli di investimento per nessuno e in nessuna circostanza. in ogni caso, chiunque sarà l'unico responsabile delle conseguenze derivanti dall'utilizzo dei contenuti di questo rapporto.
(questo articolo proviene da china business news)
