《科创板日报》11月2日讯（记者 史士云）不必捕捞鲨鱼，改造酵母就能发酵产出角鲨烯；不靠蜘蛛吐丝，工程微生物可合成高强度蛛丝蛋白；不用养殖奶牛，微生物也能生产乳蛋白，制成人造奶。这些听起来近乎奇幻的场景，正是合成生物学带来的改变。

被视为“第三次生物技术革命”的合成生物学，近年来实现了技术与产业的双重提速。得益于基因编辑、DNA合成、AI辅助蛋白设计等底层工具持续迭代，推动了其从基础研究快速向产业端渗透，在医药原料、生物基材料、绿色化工、现代农业等领域不断落地。

在日前安徽黄山举行的“好望角科学沙龙”活动上，中国科学院院士、分子微生物学家赵国屏认为，合成生物学的一个重要特点是生命科学研究“建物致知”和生物技术研发“建物致用”的高度协同。“建物致知”指合成生物学能够全面提升人们对生命系统的认知；“建物致用”则意味着合成生物学通过模块化、系统化的方法，提高技术开发的效率，探索过去难以实现的应用。

再把视线投向合成生物学的产业化，这意味着该领域的成色，从来不在于实验室里能否合成一段基因或得到某个目标分子，而在于能不能把复杂的天然产物，用微生物细胞工厂低成本、规模化地做出来。

正如赵国屏所说，在科研走向产业化的过程中，还需要“冲出死亡谷、翻越分水岭、跨过达尔文海”，才能实现产业集群发展与社会场景的全面应用。

▌实验室到生产车间仍有落差

现阶段，合成生物学要实现规模化落地，还面临着重重考验。

即便是实验室摇瓶里表现亮眼的工程菌株，放大到工业发酵罐后常遭遇明显的放大效应，溶氧、传质等的改变，会造成菌体活力、产物得率下滑。与此同时，复杂天然产物普遍存在产物浓度偏低、下游分离纯化成本偏高的问题，批次稳定性、染菌风险、原料成本共同决定项目能否具备商业化经济性。

更为通俗地说，科研端做出来的是“样品”，能否在车间里放大成“产品”，再被市场接受成“商品”，还需要走一段很漫长的路。

中国科学院天津工业生物技术研究所研究员孙媛霞在会上以阿洛酮糖为例，其相对蔗糖甜度约70%，能量系数约0.4千卡/克，并具备美拉德反应能力，但实现“有效制造”，仍需解决酶活性与稳定性、反应平衡、原料利用、分离回用以及细胞合成中的碳流分配等问题。

赵国屏团队早在2012年起尝试用微生物细胞工厂生产植物来源的天然化合物，最初选择可能具有重要生物学功能价值的极稀有人参皂苷CK作为目标，由于它的结构相对简单，研究人员仅用不到一年的时间，筛选获得关键的糖基转移酶基因元件，转入建有完整母核合成途径的酵母底盘细胞，便实现了稀有人参皂苷CK的细胞工厂合成。

此后，研究团队又构建了以皂苷类天然化合物合成为核心的元件库与具有高通量构建含不同变异元件的细胞工厂并检测产物能力的自动化平台，借助AI与计算辅助提高菌株筛选效率。并在上海化工园区建设了开展生产工艺研究放大的中试平台。但赵国屏坦言，这条路走了10余年，才做到“大量供应高纯度及各种质量标准的天然产物单体”。

而合成生物学要真正走出实验室，实现规模化和产业化，需要接连闯过中试放大和市场化两道“死亡谷”：既要填平菌株表现、放大工艺、质量标准与小试结果之间的落差，也要扛住渠道、成本、商业模式的市场检验。

华润双鹤合成生物研究院院长黄科学对此深有感触，他指出：“部分合成生物学项目早期在实验室里‘做得不透’，数据虚高，不少项目到了企业手里，声称的100克每升产量只能做到80克，而80克的水平算不出成本，也无法产业化。”

这也戳破了产学研衔接里的一个常见痛点，实验室数据与工业化指标之间的这道鸿沟，远不止是数字缩水那么简单。发酵产出的下滑会连锁推高各项成本，一旦核心工艺参数没有经过充分扎实的小试验证，中试阶段的试错成本、时间成本都会成倍增加。

面对中试转化的难题，已有企业在开始布局。据《科创板日报》记者从会上获悉，华熙生物斥资近30亿元在天津建立了全球最大的中试转化平台，配备了64条中试产线，采用柔性化设计，以“抽屉式”平台模式适配多品类、多工艺路线，既服务自身产品转化，也向高校和初创企业开放。

“该中试转化平台的价值就在于用有经验的工程师团队，帮技术方在最短时间里完成从样品到产品的跨越。”华熙生物合成生物研发负责人王浩说道。

▌还需要耐心资本的托举

在资本市场的表现上，合成生物学曾因火热的概念，一度带动二级市场相关概念股阶段性走强。但一级市场的投资布局却相对克制，甚至称得上小众。

据IT桔子统计数据显示，2015年3月至今年6月，在长达近十一年时间的跨度里，国内合成生物学赛道才合计发生301笔融资，覆盖110家企业，累计融资规模仅约为218.4亿元，单笔均值甚至也未达到1亿元，这与其他热门赛道动辄亿元起步的融资金额相比，显然不在一个量级。

此外，该赛道的资金投向也有明显倾向，资金相对集中于早期项目，呈现典型的“投早投小”特征，且融资阶段走到C轮以上的合成生物学公司并不多。这也意味着合成生物学赛道还需要更多耐心资本的托举。

中科创星科技投资股份有限公司创始合伙人李浩从硬科技早期投资视角指出，面对科技成果转化而来的早期创业项目，单纯提供资金的投资模式会逐渐失去竞争力，投资人要陪伴科学家走完创业的全过程。

“产品做出来也只是接力跑的‘第一棒’，后续企业要做规模、出利润、走向资本市场，又是一场更长的赛跑。”

李浩还认为，合成生物产业化是一项复杂的系统工程，有赖于产业生态内各方主体建立信任协作机制。资本与技术之间，工程与政策、监管之间，要形成信任和合作的生态体系，各方在同一产业目标下各展所长、彼此补位，产业规模化发展才更有根基。

当投资机构变得越来越挑剔和谨慎，合成生物学企业又该如何找准生存路径？

柯泰亚生物科技（上海）有限公司创始人兼首席执行官赵立山直接点出了赛道创业者最容易踩的两大致命误区：其一是选品，品类选错，后续研发投入很难收回，企业基本失去主动权；其二是过急于建工厂，不少初创公司技术尚不成熟、工艺还没跑通，为了向地方展示成果先上马产线，后续轻则需要技改耗资巨大，重则整条产线直接闲置报废。

赵立山和柯泰亚的破局思路是兼具中美两地的优势：一方面打造全球领先的前沿研发能力完成技术创新，另一方面借力国内完备的规模化制造体系推进产业化落地，尽快将技术优势转化为实打实的收入。

有统计数据显示，目前国内冠以合成生物概念的企业数量已经超过1000家。喧嚣之下，行业另一面的现实格外冷峻，能够实现稳定盈利的企业占比或不足5%。大量公司还停留在菌株开发、小试、中试阶段，迟迟未跑通商业化闭环。这也指向合成生物学不再是一套万能叙事，区分真金与虚火，最终还是要落在成本竞争力、稳定的规模化制造能力和真实持续的市场需求上。