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農業食品領域合成生物企業的商業模式探究

一直以來，合成生物學企業在進入行業時，面臨的第一個問題就是做平台還是做產品，但回歸到最核心的問題上其實就是產品/服務能不能找到市場。

這也意味著，無論一家合成生物公司究竟選取哪種技術路線，有多麼複雜與先進，它最終都要實現商業化落地。那麼它就至少要回答四個基本問題：產品/服務賣得出去麼？能規模化麼？是最優解麼？公司的業務科學麼？

1. 到底是在存量市場裡謀發展，還是在增量市場裡求突破？

選品之前其實首先考慮的就是選什麼樣的市場，是存量市場還是增量市場？

在談存量市場和增市場這個話題之前，我們也與多位企業家進行了溝通，然而不同產品類型的企業觀點各異。就目前來看，合成生物學在農業食品中的產業化到底是應該在存量市場裡開展爭奪戰，還是在增量市場中尋找獨特價值，這需要根據兩種市場場景的特點及企業側重點等多因素來看。

1.1 存量市場從問題切入找產品

在與多位企業家溝通的過程中，對於市場化程度比較高的大宗商品或大單品，其實合成生物學是在現有的存量市場中帶著問題找方法，主要針對面臨成本較高、直接獲取較難、市場缺口大等問題的產品，希望通過合成生物學技術有所突破。

一直被合成生物學產業界提到的典型案例就是青蒿素，也是合成生物學市場的開山鼻祖，Amyris把生產青蒿素的基因從植物中提出來，導入酵母，讓酵母在大規模發酵中，從簡單的可再生糖類源源不斷生產出青蒿酸，然後提純並將其轉化成青蒿素聯合療法中的衍生物，這一過程不僅可以生產青蒿素，在編輯酵母的過程中還能產生許多其它分子。目前，大約有 9 種不同的分子，被Amyris 用於目前市場上的商品和消費品中，因此也誕生出合成生物學領域的第一家納斯達克上市公司，但由於經營問題，已於2023年8月9日宣布破產，但業內人士仍對Amyris的技術持肯定態度。

作為國內合成生物學的明星企業，藍晶微生物也是選擇了新型化工材料領域，根據公開採訪資料，藍晶微生物聯合創始人兼CEO張浩千博士透露，選擇該領域主要是由於目前國內化工材料行業的產業規模在2萬億元到3萬億元的量級，是美國市場體量的3倍，僅存量市場就有很多的成型需求。創業者從這切入肯定更有機會，也是藍晶微生物也是看準了PHA的市場空間才如此重金投入。

食品原料中功能食品原料和食品添加劑是一直被看好的領域。作為國內最早從事以微生物合成法生產多不飽和脂肪酸及脂溶性營養素的高新技術企業之一，嘉必優在成立之初就選擇了ARA作為企業攻關產品，因獨特的生產工藝成為全球 ARA 產品主要的供應商之一，隨後逐漸增加不同單品，均為可廣泛應用於嬰幼兒配方食品、膳食營養補充劑和健康食品、特殊醫學用途配方食品等領域的主要產品，2021 年，ARA和藻油DHA的市占率分別為14%和2.1%，在全球範圍內有較大的國產替代空間。

1.2 增量市場以獨特性為切入點

與現在很多大宗產品企業不同的是，農業食品領域的小單品反而有更多的試錯機會，多數初創企業都在試圖尋找新的增量市場，也許目前多在研發階段，但有些產品也逐漸開始規模化，為合成生物學的增量市場增添了信心。

在與動保合成生物學初創企業溝通時，創始人向我們透露，由於極端天氣出現頻率越來越多，由此導致的新型動物疾病、疫病也隨之增加，在新的疫病出現之後，企業就要抓住機遇研發出新型疫苗及藥物，當然這個路徑會比較難，對於企業的要求極高，挑戰性極大。但是，如果換一個思路，疊代自身產品以適用於更多物種，這也屬於為產品尋找增量市場，然而無論什麼途徑也都驗證了前期技術和平台搭建的重要性。此外，轉型升級是一個大趨勢，在不斷疊代存量市場產品的過程中，也會推動企業找到新的增量市場機遇。

再以生物農藥市場為例，國內生物農藥市場容量到底有多大，尚沒有專業的機構和人士給出具體的數字，但根據相關企業專家粗略估計市場容量在百億元以上，這也使更多的企業投身研究RNA生物農藥、微生物農藥、納米農藥等。如今，像RNA生物農藥一樣都還比較神秘，雖然暫時還未正式走向國內市場，但是已經出現類似矽羿科技、植生優谷這樣的企業，試圖推動產業化，擁有包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑和種衣劑等在內的多種在研產品，離規模化生產的目標更近了一步。

無論是存量市場還是增量市場，合成生物學的產品研發無法一蹴而就，從立項到驗證再到最後量產，均需耗費時間和金錢，錯誤決策很可能導致前期投入有去無回。因此，再往下一層面拆解就是「拿什麼產品進市場？」。若想有相對穩定的商業前景和長期發展潛力，一般來說，公司提供的產品要麼需求夠大，要麼需求夠硬。

2.選品迎來選大需求還是選硬需求的商業抉擇

需求夠大，即該原料下游用量巨大，如GABA、食品添加劑等產品。對於此類產品而言，只要公司能夠在合理成本範圍內，通過合成生物技術大規模製備，開拓市場比較簡單。像三元生物、保齡寶等生產的生物多糖，如麥芽糊精、赤蘚糖醇、抗性糊精等功能糖產品，應用廣泛、市場需求大，具有較好的市場效益，但同樣也會存在較大的市場競爭，畢竟分食大盤子的現象在國內生物製造業中也比較凸顯。

需求夠硬，即產品需求可以不太大，但也至少是一種剛需。如Januvia（又稱西格列汀或者佳糖維），這是一種用量很大的降糖處方藥，需求雖然不及大宗工業原材料，但貴在十分固定，且傳統化學製備法不易合成，這就給合成生物技術提供了天然的市場空間。而其它附加值極高的領域，如不可或缺的功能性食品添加劑，或是生產細胞培養肉的血紅素，同樣是合成生物公司重點開發的產品管線。

目前，在產品篩選上，大部分初創公司會選擇以天然提取物和全新分子這兩個角度去選擇產品，這兩條路線都有產品附加值高、市場需求增速較快的特點。對於初創公司來講，商業放大是一個難點，所以選擇一個對放大規模不苛刻的單品，從公司發展初期角度來講是有益的。

而對於傳統龍頭企業工藝改進以及已獲得多輪巨額融資的發展中企業來講，通過現代合成生物學手段替代傳統方法化學生產成本較高、碳排放較大或難以大量獲得的產品，成為主要切入口。

國內農業食品領域，嘉必優是一家選品比較成功的企業，其主營的花生四烯酸ARA（主要用於嬰幼兒配方奶粉、健康食品、動物營養和食品飲料）約占國內市場份額的40%以上，呈現行業寡頭壟斷格局。2020年，嘉必優提出構建「一主兩翼」的業務格局，以人類營養領域為「一主」，以個人護理和美妝領域、動物營養領域互為「兩翼」。通過生物製造平台化技術的掌握，逐步形成了以ARA、DHA等為代表的脂肪酸系列、番茄紅素、蝦青素等為代表的類胡蘿蔔素系列以及以SA等為代表的複雜碳水系列的生物產品線，在國內合成生物學商業落地方面頗為成功，形成了大小單品融合發展的局面。

當然，要求創業公司在早期階段就精準切中市場的關鍵需求，也是過於苛責的。選品失敗難以避免，但公司仍需密切關注市場動向，並結合自身研發進度、國家政策及行業需求等作出適時調整，規避發展路線上的風險。

平台型的企業就比產品型企業發展的就好嗎？答案也是：同樣艱難。

3. 合成生物CXO仍面臨巨大挑戰

對於平台層企業主要側重菌種的設計改造與軟體平台系統開發，輸出技術和服務。而國內發展還處在早期階段，截止到目前，國內還沒有出現平台型上市企業。在睿獸平台統計的數據中，中國廣義的合成生物學關聯企業現有925家，其中工具層企業441家（占47.68%），平台層企業54家（占5.84%），應用層430家（占46.48%），呈現兩端大中間小的格局，分布極不均勻。

這也就出現了，在2018-2022年，合成生物學領域融資中，平台層企業融資額僅占所有融資總額的12.4%，約為181.67億元；而工具層融資總額為542.97億元，占所有融資總額的37.1%；產品層融資總額為741.49億元，占所有融資總額的50.5%，融資分布也極不均勻。

根據睿獸平台統計的62家典型合成生物學企業信息，國內平台型企業僅為9家，並多處於A輪及以前的早期融資階段，而平台層企業應用技術更為廣泛、開發研究資金需求巨大，需要重金鍛造。與同樣是平台層企業的Ginkgo Bioworks相比，Ginkgo Bioworks在上市前就斬獲了7.98億美元的融資，並且在2021年以作價150億美元的成績在紐交所上市，國內平台層企業僅在融資體量上就存在較大差距，還有很長的路要走。

此外，在國內的平台層企業中，以大數據與機器學習（22家）和高通量自動化實驗設備（20家）企業為主，而在基於微流控等平台開展定向催化篩選和改造底盤細胞方面，以及在基於大數據、人工智慧等技術的微生物反應器、生物發酵罐、生物設計軟體、過程傳感檢測等方面都缺乏頭部企業，從服務角度來看合成生物CXO的服務整體條件還不足，面臨巨大挑戰。

從市場需求來看，由於目前合成生物總體市場規模占比不大，對產品研發的需求也不大，僅僅依靠平台為客戶提供研發服務，可能並不足以支撐平台型公司的發展，因此平台型企業現階段的盈利能力受限。

同樣，追溯到全球市場，我們還是以平台層上市企業代表Ginkgo Bioworks為例，年初Ginkgo Bioworks發布了2022年的財務業績，可以發現Ginkgo收入由兩大業務板塊構成，即 Foundry 板塊和生物安全板塊，全年收入均實現了幅度較大的增長，增幅分別達到27%和66%，不過生物安全版塊的收入約占總營收的65%~67%。

相關專業人士預測，Ginkgo在Foundry 板塊預計還需要幾年時間才能達到收支平衡，而對於Ginkgo 的商業模式是否會在未來幾年內取得成功可能並不明顯，即使 Ginkgo 最終取得成功，實現下游價值並展示其商業模式的可行性也需要時間。

也意味著，真正像育種CRO企業的爆髮式發展，合成生物學CXO在農業食品領域的發展還有很多路要走。

當然，平台型企業和產品型企業，並無優劣之分。從產業角度講，平台型公司主要提供技術支持，而產品型公司則推出產品並解決關鍵的商業化問題，但無論如何，能夠交付過硬的產品/服務，才是產業鏈中的核心價值。

這也就推動行業出現了融合發展的全產業鏈模式，平台型公司可以向下游延伸進入產品領域，而產品型公司憑藉其研發經驗也可向上游延伸打造平台，這樣反而賦予了企業更強的延展性，更具成長性。

4. 平台與產品並非涇渭分明，全鏈條企業逐漸湧現

現在很多企業和投資機構都不再為劃定到底是平台型企業還是產品型企業而焦慮，因為我們看到一種融合模式正在快速發展起來。

2022年，平台型企業和產品型企業正在雙向奔赴至「平台+管線」的模式：多家平台型企業開始自建產品管線，以驗證自身菌種研發和商業落地的能力，如完成兩輪共過億元融資的初創企業倍生生物，除了構建IT化的微生物菌株理性設計平台外，也在研發發酵飲料等管線。產品型企業，除了將核心管線推向量產外，也在承接醫藥公司、美妝公司的研發合作或定製化解決方案。

態創生物在全產業鏈發展中也是國內比較典型的案例，態創生物以小分子活性肽作為切入點，最初選品的成功，使公司獲得了盈利並在一年多的時間裡獲得了數億元融資，進而推動研發和商業化進展。

在生產高附加值產品的同時，態創生物利用自有的微流控（高通量篩選）平台、定向進化平台等七大技術平台，篩選生產效率最高的細胞工廠，強勢助力菌株構建、底盤細胞開發和提升效率。此外，態創生物擁有智能工廠，可以精密控制、縮短中試到規模量產周期， 使得公司做到快速提升發酵生產效率，擴大量產的規模效益，打造出一條從研發到生產全鏈路發展模式。

在全產業鏈發展中，形成上游以元件、菌種庫等平台助力細胞工程搭建；中端注重目標產物合成路徑、代謝路線、表達載體等高效循環運作，通過微流控等平台提升發酵效率；下游構建完善的小試—中試—量產路徑。這也賦予了態創生物多種跨領域產品量產能力。

另外，態創生物擁有穩定的供應體系和強大的銷售、新業務拓展團隊，為公司全產業鏈發展奠定基礎。

5.寫在最後

未來1-2年，對於已經獲取多輪融資的合成生物學企業，面臨成功商業化的壓力巨大，也許產品與平台的融合會是多數企業的選擇，畢竟先選出可以量產的產品，支撐企業更好地「活下來」，再尋求新一輪的突破，是一個不錯的選擇。

接下來我們將發布系列報道第2篇，從資本的角度分析農業食品領域合成生物學應用創新企業獲投方向、國內外差異以及國內的重點賽道情況，歡迎大家互動討論。