引言
"烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯"，在快乐吃肉的时候，我们大概不会想到：生产1千克牛肉，会产生32.5千克的二氧化碳，这与一辆汽车行驶155公里产生的温室气体相当。近几年，随着对低碳重要性认知的提高，"人造肉"被越来越多人关注。美国 "人造肉第一股" Beyond Meat上市，"人造肉" 概念大火，而这个由蛋白质改性或细胞培养生产的人造肉，正是本文的主题"合成生物"的其中一种应用。
合成生物的应用远不止于此，其在医疗、农业、食品、化工、消费品等诸多领域均有涉猎。2004年，《麻省理工科技评论》将合成生物学评为改变世界的十大新技术之一，2014年合成生物学被美国国防部列为21世纪优先发展的六大颠覆性技术之一。本文以法律的视角带诸位认识这一"生物技术领域的皇冠"，也同时关注这条长坡厚雪的赛道上的投资风险点。
一、概述
1.什么是"合成生物"？
①定义
合成生物学(synthetic biology)是一门汇集生物学、基因组学、工程学和信息学等多种学科的交叉学科，其实现的技术路径是运用系统生物学和工程学原理，以基因组和生化分子合成为基础，综合生物化学、生物物理和生物信息等技术，旨在设计、改造、重建生物分子、生物元件和生物分化过程，以构建具有生命活性的生物元件、系统以及人造细胞或生物体。 它打破了" 非生命"与 "生命" 的界限，实现了生命科学由理解生命到创造生命的革命。
②工作方式
合成生物学的本质是Programming life，让细胞产生人类想要的物质，主要有以下两种工作方式：
a.改造已有的天然生物系统；
b.设计和建造新的生物元件、装置和系统，来实现构建细胞工厂等目的。
2.产业链结构
①上游（技术层）：驱动产业发展的技术生态系统，包括DNA/RNA 合成、测序与编辑，以及相关的自动化企业。
②中游（工具层）：对生物系统和生物体进行设计、开发的技术平台。
③下游（应用层）：涉及人类衣食住行方方面面的应用开发和产品落地，包括医疗健康、工业化学品、环境监测、农业、科学研究、食品等。下游应用的行业空间来看，合成生物学下游产品市场2024年将超过180亿美元，其中医疗健康板块占据主导地位，其次是科学研究和化工。
3.优势与特点
①高效：替代原有制造路线（化学合成或者天然提取），提高生产效率和经济效益。
②创新：具有创造疗效更好的药品、性能优越的化学品或材料等新产品的潜力。
③环境友好：实现可持续的"循环"生产模式，使用可再生生物质原料，能够显著减少对化石燃料的依赖。
④节约成本：合成生物制造过程兼具绿色环保与降本增效优势。
4.发展推动力
① 产业端：
"碳中和"、"碳达峰"目标给各类"低碳"产业提供了强大的政策动力，合成生物学产业身在其列。而碳交易市场快速成熟的机制，也在一定程度上提供了成本补贴与竞争优势，引导各类企业投入合成生物学驱动的企业转型。
②需求端：
面临人口增长和老龄化、资源能源短缺、气候环境变化这些问题，人类如何实现可持续发展，需要有新的解决方案。
③技术端：
a.DNA测序技术进步，测序成本快速下降，自21世纪以来成本下降了6个数量级；
b.DNA合成技术及基因编辑技术发展迅速；
c.软件/硬件层，自动化设备、传感器技术、数据科学等学科飞速发展。
二、相关政策与监管
（一）政策
1.国内
早在2010年，国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，将合成生物学、生物制造上升至国家战略方向。
国家重点基础发展研究计划（"973计划"）自2010年开始, 在生物催化与生物转化研究方向的基础上, 启动部署"合成生物学"专题研究。
2016年5月，《"十三五"生物技术创新专项规划》将合成生物学和生物创新产业作为关键研究领域重点推进。
2019年，我国国家自然科学基金将合成生物学列为二级申请代码，重点支持生命组学技术、基因编辑与生物大分子操控、蛋白质设计与疫苗工程等研究方向。
2020年9月，国家发改委在《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》中提出支持合成生物学技术创新中心建设。北京、江苏、 深圳、上海、天津等多地政府陆续出台支持合成生物学产业发展的落地政策。
2021年3月，习近平总书记在《求是》发表《努力成为世界主要科学中心和创新高地》，强调"以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革"。
2021年12月，农村农业部发布的《十四五全国农业农村科技发展规划》指出，突破合成生物技术，构建高效细胞工厂跟人工合成生物体系。
2022年5月10日，国家发改委印发的《"十四五"生物经济发展规划》指出"加快发展高通量基因测序技术，加强微流控、高灵敏等生物检测技术研发。推动合成生物学技术创新，突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术，有序推动在新药开发、疾病治疗、农业生产、物质合成、环境保护、能源供应和新材料开发等领域应用"。
2022年6月，《农村农业部办公厅关于开展农业"火花技术"征集工作的通知》，对合成生物学领域根据实际情况纳入多元化支持培育范畴。
此外，国内各地有许多地方性政策鼓励合成生物产业的发展，如：
（1）国内首个合成生物产业领域专项扶持政策《光明区关于支持合成生物创新链产业链融合发展的若干措施》，自2021年9月30日起施行；
（2）多省市发布科技创新"十四五"规划中提及"合成生物"：
①在创新平台建设方面，广东省提出"加快建设合成生物研究重大科技基础设施"；天津市提出"加快建设国家合成生物技术创新中心等创新平台"。
②基础研究方面，上海市规划中强调合成生物的学科交叉意义；天津以"新一代DNA合成"、"基因编辑"等点名发展合成生物的重要意义；广东省在规划中表明"持续大力支持合成生物学、重大科学仪器设备等重点领域"。
③应用转化方面，上海、江苏、广东、海南等地的规划中强调发展合成生物技术、增强生物制药产业发展创新动力；山西提出"打造国内重要的生物基新材料产业基地"。
2.国外
①美国
美国农业部(USDA) 早在2006 年就开始支持合成生物学领域的相关研究，随后国家科学基金会(National Sanitation Foundation, NSF)、国立卫生研究院(National Institutes Of Health, NIH)、能源部(Department of the Environment, DOE)、国防部(Department of Defense, DOD) 等也开始支持合成生物学的基础研究、技术开发和研发中心的建立。
2018年《先进制造业美国领导力战略》，在计划概览中涉及的合成生物的有：组织和器官的生物制造；改善生物基产品的成本和功能技术。
美国出台《2021美国创新与竞争法案》，将合成生物学列举为关键技术重点领域之一。
②欧盟
2008年欧盟通过的《可再生能源指令》提出了可再生能源"20-20-20"的战略目标，同时，通过《战略能源技术计划》，提出发展生物技术，促进低碳经济发展。
2019年《面向生物经济的欧洲化学工业路线图》中提出，在2030年将生物基产品或可再生原料替代份额增加到25%的发展目标。
③英国
英国皇家工程院(Royal Academy of Engineering, RAE) 2009 年发布的《合成生物学：范围、应用和启示》报告强调国家战略规划的重要性。
2012 年，英国商业、创新与技能部(BIS) 发布《英国合成生物学路线图》，明确了面向2030 年英国合成生物学的发展路径，提出了基础科学与工程、负责任的研发与创新、用于商业的技术、应用与市场、国际合作5 个核心主题。在BIS 支持下，英国专门成立了合成生物学领导理事会(SBLC)。
2016 年，SBLC 又推出"英国合成生物学战略计划"，提出在2030 年实现英国合成生物学上百亿欧元市场的目标。
（二）监管措施
1.国内
2017年科技部《生物技术研究与开发安全管理办法》，规范生物技术研究开发活动，促进和保障生物技术研究开发活动健康有序发展。
2020 年，《中华人民共和国生物安全法》颁布，对生物技术研究、开发和应用进行了总体规定。它是我国第一次制定的带有基础性、全局性的生物安全领域的法律。《生物安全法》的出台，对合成生物学的监管提供了有力的法律依据。
总体而言，目前国内对于合成生物的监管较为笼统，主要为原则性、指导性的规定。
2.国外
欧洲
欧盟对合成生物学的监管则建立在转基因生物( GMOs)监管框架基础上，将法令贯彻到各国的立法中。针对生物武器的威胁和网络系统受到恶意攻击等问题，欧洲理事会相继加强《欧洲联盟反恐战略》和《网络犯罪公约》的立法。
美国
2012年3月29日，美国公布了《生命科学双重用途研究机构监管政策》，这一举措确立了美国政府对双重用途研究风险的监管制度，实现了从产品监管模式到信息知识全链条监管模式的转变，明确定义了需要监管的生命科学研究项目，涵盖了15种生物因子和毒素以及7类实验，建立了联邦机构对美国政府资助或开展的特定研究项目的常规审查机制，通常这类项目涉及高风险性的病原体或毒素研究，具有潜在的双重用途研究风险。
2018年6月，受美国国防部委托，美国国家科学院对合成生物学可能引发的生物威胁进行了评估，并发布了《合成生物学时代的生物防御》报告。报告指出，合成生物学的滥用可被用于制造生物武器，且难以预防、监测和监测，将对民众和军事作战产生巨大威胁。该报告评估了合成生物学可能带来的潜在威胁，按照威胁的紧急程度和危害程度拟定了防御框架，并建议国防部加强公共卫生基础设施建设以充分预防潜在的生物攻击。
三、投资核心关注点
1. 生物安全及伦理问题
合成生物在生物安全与伦理方面主要涉及三大问题： ① 网络生物安保问题，合成生物学的信息化特征使其越来越依靠互联网，也更容易受到网络安全威胁。大多数生物实验室缺乏有效的防火墙来保证信息的安全。若有人篡改数据，并设法将负面影响扩散，后果将不堪设想； ②非法生物经济问题，合成生物学工程化、规模化的特点极大地降低了生物制剂的生产成本，简化了操作。在巨大经济利益的诱惑下，有人可能会利用合成生物技术从事违法行为并牟取暴利，比如合成毒品； ③伦理问题，合成生物学家在实验室中创造新的生命，改变"进化法则"，违背了顺应自然发展规律的伦理，打破了自然与非自然的界线，使人们的传统认知受到了极大的冲击，由此引发合成生物学在"逆"自然以及哲学、宗教等意识形态的激烈争论。
各国对合成生物安全问题出台了一系列法规政策加以规制。欧盟对合成生物学的监管建立在转基因生物(Genetically Modified Organisms, GMOs)监管框架基础上，将法令贯彻到各国的立法中。针对生物武器的威胁和网络系统受到恶意攻击等问题，欧洲理事会相继加强《欧洲联盟反恐战略》和《网络犯罪公约》的立法。美国自炭疽袭击事件后，出台了一系列法律法规，涵盖生物恐怖主义预防、生物两用技术监管等领域。我国《生物技术研究与开发安全管理条例》的起草填补了"禁止科学家对人类进行基因编辑实验"法律空白。2020 年，《中华人民共和国生物安全法》的颁布对生物技术研究、开发和应用进行了总体规定。2021 年，《科学家生物安全行为准则天津指南》倡导负责任的生物科研。
总而言之，在享受合成生物给世界带来便利的同时，需关注其隐藏的风险：①企业实验室数据保护力度，能否有效避免数据泄露；②企业的实验、科研行为是否在法律的框架内，确保避免伦理问题或者以合成生物技术进行非法牟利的行为。
2.环保合规
合成生物产品的生产过程中仍会产生一定的废水、废气和废渣。若因管理不到位或不可抗力等因素导致企业未来发生重大环境污染事故，企业可能会受到环境保护主管部门的处罚，甚至被要求停产整改，从而对企业的经营产生不利影响。此外，随着国家进一步制定并实施更为严格的环境保护政策，企业也面临着环保成本增大的风险。2019年国家生态环境部发布了《制药工业（化学药品制剂制造、中成药生产、生物药品制造）排污许可证申请与核发技术规范》，其中规定了生物药品制造排污许可的流程。故在此提示合成生物企业， 尽管合成生物的应用契合可持续发展目标，但不可忽视生产过程中的环保合规。
3.市场准入
由于合成生物下游应用十分广泛，因此需要关注企业所生产产品的市场准入。譬如，生物制造食品原料市场准入，卫生部于2010年、2011年分别发布了《可用于食品的菌种名单》《可用于婴幼儿食品的菌种名单》，传统上用于食品生产加工的菌种被允许继续使用，名单以外的新菌种按照《新资源食品管理办法》及其后来的《新食品原料安全性审查管理办法》执行。又譬如，合成生物制药的企业，应获得相应的《药品生产许可证》、《药品经营许可证》等。 故在此提示投资者，尽管目前对合成生物本身并无相关市场准入要求，但是其产品应用领域的市场准入需要关注。
4. 知识产权
持续进行技术创新积累的相关专利和专有技术等知识产权是合成生物企业核心竞争力的重要组成部分。如果企业的知识产权得不到有效保护，出现核心技术失密并被竞争对手获知和模仿或者企业专利被竞争对手侵权的情况，可能会损害企业的核心竞争力，并对企业的生产经营造成不利影响。此外，如果企业被第三方提出知识产权侵权指控，亦可能会对企业生产经营造成不利影响。
专利等相关知识产权制度有助于鼓励科技创新，但是合成生物学涉及较多的基础生物工程技术以及基因元件，大量的已授权专利反而会限制合成生物学的发展。比如当前全球最流行的基因编辑工具CRISPR-Cas9，Broad团队与CVC团队对该专利权属尚未明确，一旦明确之后，势必会有引进单方团队专利的企业受到损失。此外，合成生物的另一大底层技术DNA合成，同样面临技术"卡脖子"的困境：图为DNA合成技术的演化，目前，最新一代合成技术——生物酶法虽大多处于概念验证阶段，尚未形成大规模的商业应用，但在该领域欧美国家较我国具有较大领先，目前已有Molecular Assemblies、DNA Script等代表性的初创公司。
（图片来源：《DNA合成技术与仪器研发进展概述》）
在市场化中，企业可能需要依托外部的客源、供应链、特定行业准入资质等，通过技术授权或转让等方式实现研发技术的转换落地，在此过程中，亦可能会涉及知识产权纠纷风险。
此外，合成生物学的成果是否应该申请专利、亦或是成果共享，所涉及的伦理或安全隐患问题也存在激烈争论。
因此，从知识产权角度，需核查包括但不限于以下要点： ① 是否及时采取专利权申请、著作权登记、非专利技术的保密等保护措施； ②知识产权上是否存在质押等权利负担； ③委托开发或合作开发协议中是否明确约定知识产权归属； ④是否存在 或未来可能产生 知识产权相关的权利归属纠纷或侵权纠纷； ⑤企业涉及的技术是否存在已授权专利 ；⑥对于合成生物领域的底层技术，如基因编辑工具 CRISPR-Cas9、DNA 合成技术、DNA 测序技术等，企业是否依赖于外部授权。
5. 核心技术人员
合成生物学的产业链复杂且漫长，处于最前沿、多学科的交叉点，需要大量的研发技术人才。复合型和经验丰富的技术人才相对缺乏，行业内人才竞争日益激烈，企业面临技术人才流失的风险。如果不能采取有效措施维持技术人才团队的稳定，出现技术人才流失，可能会面临研发进程放缓甚至停顿和核心技术失密等风险，从而给企业带来直接或间接的经济损失。
因此，从核心技术人员的角度，需核查包括但不限于以下要点： ① 核心技术人员的劳动合同，并关注其到期时间； ②与核心技术人员的知识产权归属协议，尤其是核心技术人员另有兼职的情况下，关注其与其他任职单位的约定； ③是否与核心技术人员签署令投资人满意的保密协议和竞业禁止协议。
6. 产品市场化
合成生物学领域的企业主要分为两类：一是产品型商业模式，即借助合成生物学手段生产面向市场各领域的合成生物产品；二是平台型商业模式，旨在提供生物体设计与软件开发等平台化的集成系统。现阶段，平台型企业由于缺乏应用层面的落地产品，盈利能力受限；相比之下，产品型企业打通了从生物改造、发酵纯化到产品改性的全产业链，近年来得到快速发展，盈利水平不断提升，部分平台型企业也演化出向产品型企业转变的趋势。
此外，对于生物技术类企业而言，从小试到中试阶段的规模化放大堪称里程碑事件，90%以上在实验室有效的技术可能难以在产业端得到放大，且项目验证周期漫长，不确定性较大。在产品落地过程中，企业可能需要委托加工，若受托方丧失必要的生产资质，或生产能力不足、产品质量不符合要求，则会对企业的供应能力和经营状况产生较大影响。因此，建议投资者关注包括但不限于以下要点： ① 企业能否将技术落地成产品，以及产品能否量产、市场化 ，从中实现盈利 ；②实现量产的过程中是否委托第三方生产，第三方是否具有相关资质，企业是否有备选的委托加工方案。
7.进出口关注要点
合成生物产业存在产品外销和部分原材料进口的情形，需关注以下几个风险点： ① 关税；② 进出口管制；③ 汇率。如凯赛生物招股说明书中报告，其产品外销地区主要包括美国、欧盟等，原材料进口地区主要包括日本、中国台湾等，因中美贸易摩擦，公司主要产品长链二元酸曾被列入加征关税清单，加征 15%的关税，并于 2019 年 12 月实施，随着中美达成第一阶段贸易协议，上述加征关税并未实际实施；公司重要储备产品 PA5X和戊二胺从2018 年实际加征关税25% 至31.5%。因此，后续若包括美国在内的上述国家或地区对公司出口产品和进口原材料大幅提升关税或实施贸易限制政策，若企业无法将关税加征相关成本转移，将不利于企业业务的开展，可能对企业业绩产生一定影响。此外，疫情之下，原材料与产品在空间上的流通难度增大，成本上涨，这对于企业而言是不容忽视的冲击。最后，汇率波动也不容小觑，在以外币结算的业务中，如果未来人民币汇率受国内、国外经济环境的影响发生较大幅度的波动，则企业利润可能受到一定影响。
结语
合成生物赛道于2021年臻至顶峰，2022年行业景气度有所回落。但可以预见的是，在合成生物的产业链上，在度过了行业发展井喷期后，必定会大浪淘沙出一批优质企业，在资本的支持下继续带领我们打破生命之间的界限，拓展我们认知的边界。我们期待见证并参与到这一振奋人心的巨大技术变革中，与行业及行业内各优秀企业一同发展，开启颠覆性变化的未来。
Footnotes
1 CameronD E , Bashor C J , Collins J J . A brief history of synthetic biology[J].Nature Reviews Microbiology, 2014, 12(5):381-390.
2 丁明珠 李炳志 王颖 等，合成生物学重要研究方向进展，[J].合成生物学,2020 1(01)
3 袁惊柱 朱彤，生物质能利用技术与政策研究综述[J]. 中国能源2018年06期
4 欧亚昆 包珊珊，合成生物学的生物安保问题及其伦理治理建议[J]现代商贸工业，2022年第16期
5 李德茂 曾艳 周桔 等，生物制造食品原料市场准入政策比较及对我国的建议,[J].中国科学院院刊. 2020,35(08)
6 王盼娣 熊小娟 付萍 等，《生物安全法》实施背景下对合成生物学的监管，[J]. 华中农业大学学报. 2021,40(06)
7 凯赛生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书
8《中国科学家打破非生命物质与生命界限》《中国科学报》 (2017-03-14)第8版 https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2017/3/321541.shtm，最后访问时间：20220719
9 江湘儿 王勇 沈玥：《DNA合成技术与仪器研发进展概述》，《集成技术》 2021,10(05)
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