鸡肉米、猪肉米研发成功!合成生物技术频“爆单”，为食品创新“造梦”

　　“大食物观”拓展了传统的食物边界，传统行业迎来生物新机遇。

 

　　食品科学网2024年6月6日讯，中国肉类食品综合研究中心、北京食品科学研究院未来食品研究团队成功研发鸡肉/猪肉系列米制品。该研究利用鸡/猪细胞贴壁生长的性能，将大米、小米及紫米进行预处理后作为支架，为猪/鸡细胞生长提供良好的微环境，使细胞在米表面生长增殖，最终形成一种营养均衡和成分可控的组合食品。

 

　　据该研究团队成员介绍，鸡肉米和猪肉米的问世源于对传统食品的深入挖掘和现代消费者需求的精准把握。这种产品在外观上与传统的大米、小米或紫米相似，但在蒸煮后能够散发出独特的米肉混合香气，更能使其胃口展开。这不仅是对传统食品工艺的革新，也是合成生物学和食品生物制造的代表性成果之一，更是对未来食品发展趋势的一次大胆探索。

 

　　01、合成生物正成为全球食品企业大举扩张的热门领域

 

　　2024 年3 月，SynBioBeta 发布的《2024 年合成生物学年度投资报告》显示，2023年全年，合成生物学初创公司共计已融资 69 亿美元。2024年众多食品业巨头仍将目光聚焦在这一领域。

 

　　2024年1月，雀巢追加投资了Timeline，旨在开发健康老龄化和长寿创新解决方案，公司名为Mitopure?的专利技术帮助细胞内的“能量工厂”线粒体保持活力，有望用于下一代营养补充剂和局部皮肤健康产品中。

 

　　2024年2月，安琪酵母发布公告，其与北京微构工场共同孵化的微琪生物拟实施年产3万吨合成生物PHA绿色智能制造项目(一期)，项目总投资2.5亿元，预计建设工期14个月，计划2025年完成正式投产。不仅如此，安琪酵母还与上海肆芃科技成立了合资企业，以促进改性聚乳酸（PLA）的规模化生产。据悉，肆芃科技拥有国际上唯一实现直接利用二氧化碳在细胞体内一步法合成聚乳酸PLA的技术。

 

　　2024年3月，亿滋国际成立企业风险投资部门SnackFutures Ventures，并投资了Celleste Bio。这是一家使用植物细胞培养方法来生产可可的以色列科技公司，公司表示其融合了生物、农业和人工智能，创造的专利技术可以在世界任何地方大规模生产100%天然可可成分。

 

　　2024年3月，茅台集团在2024年度科技创新工作会上指出，要把以合成生物学为技术重心的生物经济，作为茅台发展新兴产业的重要方向。统计显示，自去年11月以来，茅台直接、间接投资了三家生物科技企业：多肽生物制品原料商泰和伟业、单细胞仪器厂商星赛生物和合成生物学公司虹摹生物。

 

　　2024年5月，天津合生生物科技有限公司宣布完成数千万元天使轮融资，由天津仁爱资本领投。本轮融资资金主要用于工艺优化、产能放大、管线拓展等。

 

　　2024年5月，由蒙牛集团与弈柯莱生物合资成立的虹摹生物科技（上海）有限公司获得数千万人民币A轮融资。

 

　　2024年6月，超级元料与中科欣扬在深圳联合成立口服抗衰「前沿原料研究院」，未来，双方将专注于口服抗衰领域的前沿原料研发，推动中国合成生物学技术在营养健康产业的应用。

 

　　2024年6月，抓饭侠（广东）食品科技有限公司旗下品牌「胶之屋」出让15% 股权完成 2000 万美元 A 融资。胶之屋是一家食品生物研发公司。致力于功能活性肽、生物医药中间体、功能食品配料及营养健康产品的研究开发及未来合成生物领域的产品开发配套产业。

 

　　2024年6月，法国两大工业领导者达能和米其林宣布，与合成生物学企业DMC Biotechnologies及法国农业信贷银行合作，共同创建生物技术开放平台。该平台旨在支持先进发酵工艺的发展，核心是实现更大规模的精密发酵（Precision Fermentation），未来将用于生产生物基材料和成分。目前项目已获得了超过1600万欧元的第一阶段投资。

 

　　专注于益生菌业务的一然生物从去年年底以来先后获得君乐宝和新希望旗下昇望基金的战略入股，一然生物将与两家企业基于菌种研发及产业化布局开展全方位的合作。

 

　　02、合成生物学发展环境与技术领域发展态势

 

　　自 2000 年“合成生物学”概念被正式提出以来，合成生物学实现了由构建具备领域特征的研究手段和理论到新技术和工程手段不断涌现的快速发展，取得了多项科学成果突破。

 

　　从学科发展来看，近年来合成生物学与其他学科交叉融合产生了如 DNA 信息存储、DNA 折纸、非天然氨基酸等新的研究方向；从产业应用来看，合成生物学在医疗健康、工业( 含材料、能源) 、农业食品、环境保护乃至国防安全等多个领域都具有广阔的应用前景[1]。

 

　　为推动未来生物经济的发展，我国制定合成生物学发展路线图，以加强该领域的战略布局。

 

图1 2000 年以来中国合成生物学战略布局发展情况

 

　　2004年《麻省理工科技评论》将合成生物学评为当年十大突破性技术之一，下表梳理了2000-2022年合成生物学研究代表性进展。

 

图2丨2000-2022年合成生物学研究代表性进展

 

　　从国际专利分类( IPC) 分类号( 小类) 来解析全球合成生物学领域专利的技术构成情况，可以发现其大致集中在 C12N、A61K、C12Q 等分类中( 表 2) 。其中C12N 占比最高( 49.56% ) ，涉及基因工程技术、代谢工程、蛋白质工程、细胞工程、合成生物学的模块化构建等核心技术。

 

图3 全球合成生物学领域专利技术构成排名前十位

 

　　03、合成生物学市场，加速崛起

 

　　波士顿《中国合成生物学产业白皮书2024》数据显示，全球合成生物学产业过去五年经历了高速增长，市场规模从2018年的53亿美元增长 到2023年的超过170亿美元，平均年增长率达27%。预计全球合成生物市场在可见的未来仍将保持较快发展势头，在2028年将成长为体量达到近500亿美元的全球型市场。

 

图4 合成生物学全球市场规模（十亿美元）

 

　　另一份数据显示，从全球范围内不同领域市场规模来看(图5)，与医疗健康相关的应用主导了合成生物学行业的商业化，而在食品、农业、消费品以及化工领域，孕育着重要的市场机遇，相关细分市场空间正在以高 CAGR 的水平增长。

 

图5 2017—2024 年全球合成生物学市场规模[4]

 

　　04、合成生物企业布局和产品分析

 

　　企查查发布数据显示，近十年，我国合成生物相关企业每年注册量逐年增加，其中2014年至2019年期间增速相对平稳，2020年爆发式增加至3万家，同比陡增226.8%，此后三年增速虽有放缓，但注册量稳定增加，2023年全年新注册8.2万家合成生物相关企业，成为近十年新高。截至目前，我国现存27.1万家合成生物相关企业。

 

　　从企业的产业链布局来看，合成生物企业主要分为技术赋能型公司、平台型公司、产品应用型公司。其中，技术赋能型公司为合成生物学行业提供关键的技术支持；平台型公司提供较工具性模式更为完整的服务，因技术完备、数据量大，是实现规模化生产的未来之星；而产品应用型公司涵盖工业化学品、医疗、食品、材料以及化妆品/护肤品等千行百业。

 

　　在合成生物热潮下，中国合成生物学绿色应用与产业感知调研组根据网络热度、企业活跃度等维度选取了 100 家合成生物学企业，分析合成生物学在不同领域的应用，进一步感知当前行业布局，其中企业重点专注的产品方向包括母乳低聚糖、生物合成催化和酶工程等：

 

图6 100家合成生物企业重点专注的产品方向

 

　　2023年部分合成生物上市企业收入及增长情况如下：

 

图7 部分合成生物上市企业营收及增长数据

 

　　目前，从技术成熟度、生产成本、产品价值等角度考虑，未来合成生物学在食品领域应重点关注替代蛋白、食品添加和微藻（见图8）。

 

图8 合成生物技术在食品领域中的应用

 

　　产品型公司打通了从生物构造、发酵纯化到产品改性的全产业链，侧重规模化生产，也就是发酵等后续环节，这类公司有明确的产品管线规划，选品也更务实，力求能在短期内做出上规模、有利润的终端产品，涉及医疗健康、化工能源、食品饮料、农业技术、信息技术等应用领域。目前是国内合成生物领域的主流商业模式，各家公司都拥有自己的“代表性产品”。

 

图9 合成生物代表企业的产品

 

　　虽然离充分发挥合成生物学的应用潜力还有很长的路要走，但合成生物学取得的部分进展也可能会改变现有的供求关系、经济状况和参与者的行为。这种变革可能远比数字技术带来的影响还要强大，其对许多价值链的影响将可能引发新一轮技术创新浪潮，并可能成为全球经济的主要驱动力。