自第一项基因工程实验完成的50年来，美国已经成为全球生物技术第一大国。根据2020年美国国家科学院、工程院与医学院联合发布的《护航生物经济报告》（Safeguarding the Bioeconomy）测算，美国生物经济产值约占国内生产总值（GDP）的5.1％，约9592亿美元。
为了进一步促进美国生物经济发展并保持全球领先地位，近年来美国持续加大力度推动合成生物学技术发展，在生物医药、农业、工业和国防等诸多领域密集开展大量研究，同时积极推进合成生物产业的应用布局，实现了医药、农业等多个传统产业的升级转型。
图1 不同国家合成生物产业股权交易总额
《2021年美国创新与竞争法案》将合成生物学列为十大关键技术重点领域之一。2022年9月，拜登启动“国家生物技术和生物制造计划”，计划投入20多亿美元，扩大国内的生物制造，加强供应链韧性，推进生物产品商业化，促进美国生物经济发展。
在技术突破和资本助力的双重作用下，美国率先涌现出一大批合成生物初创企业。根据PitchBook统计，截止2023年11月底，美国的合成生物企业共完成958次投资交易，约290亿美金，占全球交易总额的88.2%，位居第一。中国是合成生物产业的后起之秀，股权融资金额占全球交易总额的7.8%，位居全球第二，和美国差距较大。
图2 美国合成生物产业股权投资金额地域分布
在美国，大约70%的股权投资交易发生在加利福尼亚州（简称“加州”）。加州的合成生物学产业在过去10年经历了显著的增长，已经成为全球发展最快、最活跃、也是规模最大的合成生物产业集群。
加州的合成生物产业集群起源于科学家与风险投资机构的合作，政府干预较少。根据旧金山湾区经济开发部的数据，该地区的950亿美元收入，有300亿来自生物技术和生命科学领域，可提供就业岗位数超过30万个。加州境内的基因泰克、吉列德、安捷伦等众多世界级知名生物技术企业为当地合成生物产业的发展奠定了强大的技术和人才基础。此外，加州境内著名的大学和研究机构有斯坦福大学、加州理工学院、加州大学伯克利分校和斯克利普斯研究所（Scripps Research）等，共同为当地的合成生物初创企业提供了重要的技术和人才支持。
同时，美国国立卫生研究院（NIH）和美国国家科学基金会（NSF）每年都向加州的科研机构投入大量资金。IndieBio、TechStars、QB3等多个专注于生命科学领域的世界知名创业孵化器聚集在湾区，通过资本把科研机构的技术成果不断地推向市场。
突破性的技术、创新型的人才、充裕的经费、活跃的风险投资氛围，极大地促进了科学研究的进步和科研成果的转化，形成了“知识外溢”的良性循环，孕育和培养了Amyris、Zymergen、Twist等合成生物领域头部企业。
一、高校和大企业的人才网络成为加州合成生物产业创新的动力：
加州一直是生物技术和生命科学研究的高地，集中了该领域顶尖的研究机构、大学和公司，培养和吸引了大量生命科学相关人才。在加州工作的外籍高级工程师和科研人员比例达加州移民人口总数的三分之一以上。外籍科技人才的引入不仅为加州节省了大量的教育经费开支，同时带来了创新动力，使加州的科技水平一直处于世界领先地位。加州的科技人才具有勇于创新、敢于冒险的创业精神，企业、大学、研究机构、投资机构之间相互合作，共同形成了开放包容的“加州文化”。
(一) 高校和研究机构形成人才网络
在全球TOP100大学指数排名中，加州有10所大学上榜。
加州拥有三大公立高校系统：加州大学（UC）包括洛杉矶分校、伯克利分校、圣地亚哥分校等十所分校，学生人数约28万人。加州州立大学（CSU）包括23所分校，学生人数约48万人。城市和社区大学（CCC）116所，注册学生200多万人。除州公立大学外，加州还有众多全美知名私立大学，如斯坦福大学、加州理工学院、南加州大学等。
加州大学旧金山分校重点关注医学和生命科学领域，包括四个学院：医学院、药学院、牙科学院和护理学院，同时旧金山分校是世界上知名的医学研究机构，在肾脏和肝脏移植、神经学和基因疗法等方面具有优秀的研究成果和治疗技术，是美国政府医学资助的重要对象，引领了世界健康科学的革命。
有多位旧金山校区的科研人员获得过诺贝尔奖，2009年伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）博士获得了诺贝尔医学奖，她发现了人体内的端粒酶在人类衰老和癌症治疗方面起到了重要作用；2012年山中伸弥（Shinya Yamanaka）博士发现了如何将普通的成年皮肤细胞转化为可以发育成人体任何细胞的细胞。
(二) 创始团队拥有顶级教育和产业背景
凭借优质丰富的科研成果，加州大学旧金山分校历史上创办了200多家生物公司，同时也为旧金山市吸引了大量的生物技术人才。
表1 加州合成生物代表公司的创始人背景
加州的高校和大企业的人才网络成为当地合成生物产业创新的重要动力。高校为产业提供了丰富的人才资源和技术支持，大企业则为产业的创新和发展提供了丰富的产业经验和人脉网络。这些资源的汇聚和互动为加州合成生物产业的发展奠定了坚实的基础。
Amyris、Zymergen和Twist是加州合成生物领域的龙头上市企业，他们的创始人均为生命科学相关领域博士，高管团队也拥有顶级的教育和产业背景。
Amyris的创始人Jay D. Keasling拥有加州大学伯克利分校的终身教授职位，同时也是美国工程院院士。Amyris的核心技术主要来源于Keasling教授和他在加州大学伯克利分校的实验室。Zymergen的创始人瑟伯在加州大学旧金山分校获得了生物物理学博士学位，曾担任Amyris生物学总监，从Amyris汲取了丰富产业经验，为企业的发展提供了重要的支持。Twist的创始人Emily M. Leproust则毕业于休斯顿大学并获得化学博士学位，创业前在安捷伦公司担任应用化学研发董事，通过此前的工作经验和人脉，帮助Twist实现了快速的发展。
除了上面三家上市公司，加州其他合成生物独角兽的人才和技术也普遍来源于本地高校和大企业。
Inscripta是加州一家专注于基因编辑技术的公司，其创始人包括CRISPR发明人之一、诺奖获得者Jennifer Doudna等知名科学家。此外，该公司的CEO Kevin Ness也是加州大学伯克利分校的生物学博士，曾在Illumina和Thermo Fisher Scientific等公司担任高管职位。
Pivot Bio是加州一家专注于微生物肥料研发的公司，其创始人之一Karsten Temme是加州大学伯克利分校的博士，曾在Amyris担任高管职位。另一位创始人Alvin Tamsir则是斯坦福大学的博士，曾在Synthetic Genomics担任科学家。
SGI-DNA是加州一家专注于基因合成技术的公司，其创始人之一Daniel Gibson曾在J. Craig Venter Institute等知名机构从事合成生物学研究，拥有丰富的科研经验。此外，该公司的CEO Todd R. Nelson也是加州大学伯克利分校的博士，曾在Illumina和Agilent等公司担任高管职位。
Zymo Research是一家专注于分子生物学研究和生产的公司，其创始人之一Larry Jia是加州大学圣地亚哥分校的生物工程学博士，曾在Illumina和Quidel等公司担任高管职位。另一位创始人Tao Jiang则是加州大学洛杉矶分校的生物物理学博士，曾在美国能源部的国家实验室从事基因组学研究。
这些公司的创始团队背景多与加州的高校和知名企业有密切的联系，涵盖了生物学、生物工程、化学、物理学等多个领域，体现了加州合成生物产业人才来源的多样性和优势，也进一步证明了加州的高校和大企业在加州合成生物产业的人才培养和技术创新中起着重要的作用。
二、与金融资本有效的结合加速产业发展：
近五年，加州合成生物初创企业共获得风险投资超过100亿美元，在资本的支持下飞速发展。
(一) 风险投资机构全面支持
Andreessen Horowitz（a16z）是加州最大的合成生物学风险投资公司。a16z 借鉴了好莱坞顶级经纪公司 CAA 的运营模式，搭建了庞大而专业的人才体系，为创始人们提供营销、法律、游说、技术等支持。a16z 作为一个强大的网络平台，增加了对项目的吸引力，也把一个全新的成本架构强加给竞争对手，改善了整个风投行业对创业公司的友好程度。
a16z 的投资团队包括合成生物领域的技术专家和经验丰富的法律、金融人才，把对技术和创始人的评估放在最重要的位置。他们习惯采用长期投资的方法，通常投资早期公司并通过多轮融资支持它们。这使得投资组合公司能够专注于开发技术和建立业务，而非不断寻找新的投资者。
表2 a16z在合成生物的部分投资组合
(二) 创业孵化器深度参与
除了风投机构，加州还拥有IndieBio、TechStars、QB3等多个世界知名创业孵化器，孕育了大量合成生物初创企业。
IndieBio加速器成立于2014年，专注“功能性食品”和“生物医学领域”的种子加速器，定期从全球各地筛选出优秀创业者，每批从100家企业中选出10~15家孵化。每年接受2次申请，分别是春季和夏季，培训为期4个月，提供完善的合作伙伴网络，比如法律咨询、人力资源、市场营销和会计财务方面的支持，而入选团队也能获得总计25万美元资助，包含5万美元现金及5万美元实验费用，以交换11%的股权，另支付15万美元可转换短期债券（Convertible Note，等同提前购买团队下一轮融资后的股份，但享有20%的折扣）。
IndieBio会像合作伙伴一样深度参与初创企业的工作中，而不是像其他机构一样，作为一个导师的角色，这样的合作关系更加紧密。整个孵化过程大约需要5-6个月，其中 3个月在indieBio孵化，结束以后大约30%的企业会留在加州继续发展。
IndieBio构建由Pfizer、Genentech、Novartis、Amgen、Amgen等行业领军企业及众多研究机构专家组成的导师团队，包括George Church（人类基因组计划之父）、Linda Avey（23andMe联合创始人）、Elizabeth Iorns（Science Exchange首席CEO）等近120人，为入驻企业提供分子生物、药物、生物经济学、设计学等专业指导。
导师团队每周就产品生产、商业模式、销售、知识产权、产品设计等公司重要关注点及产品研发里程碑与入驻企业进行4~6小时讨论，帮助企业解决发展过程中问题。并且在DemoDay公司将获得面向合作投资人的产品推介机会，帮助企业获得融资。
IndieBio合作机构包括律所、金融机构、生物医药公司、云技术公司、顶尖高校及不同类型、行业的创新加速器，保障入驻企业在各个阶段均有专业服务资源。
IndieBio旧金山总部拥有设施齐全的生物安全1级和2级实验室（20个），拥有100余名工作人员，及14655平方英尺孵化空间，并拥有1个公共办公区、若干会议室，供企业24/7使用，为入驻企业配备分子生物学、微生物学和化学等实验设备的实验室，必要时还能向外和加州大学旧金山分校的实验室链接。
入驻企业免费使用实验室及相关设备，但需要支付相应一次性试剂耗材、电池线等其他消耗品费用。
IndieBio 还和实验外包服务公司 Tranic合作，提供培训团队等值于 6 万美元的服务。提供快速且低成本的产品测试路径，它配备完整软、硬件，顾客只要远端设定，就能由机器人和虚拟化技术来进行生物医药实验跟纪录，因此对于新创团队而言，不须购买昂贵设备，也省去近 70% 从事基础实验的时间，更专注在重要的研究设计。
在这种强大的孵化能力下，IndieBio培育了超过200家科技创新企业，包括人工海鲜研发公司New Wave Foods、人工蛋白公司 Clara Foods、基因合成 Genesis DNA、仿生肾脏 Qidni Labs、促使伤口愈合的工程细菌绷带 Bioloom、纳米机器公司CyCa OncoSolutions等。
三、创新元素多元化，产业链完整，龙头企业正向拉动：
根据PitchBook数据库，加州规模以上合成生物企业约84家，产业链完整，涉及应用方向较广。此外，Amyris、Zymergen、Twist等龙头企业对产业集聚具有正向的规模拉动作用。
(一) 企业空间分布紧挨人才和资本
图3 合成生物公司在加州的地理位置
根据地图标注，我们可以看出加州合成生物企业的空间分布非常广泛，覆盖了包括旧金山湾区、洛杉矶地区、圣地亚哥地区以及中部和北部地区在内的很多城市。其中，Berkeley、San Diego和San Francisco拥有最多的合成生物企业，分别有11、10和9家。Emeryville和South San Francisco也拥有相对较多的企业，各有8家。其他城市则相对较少，大多只有1-2家。
这种分布的特点说明加州的合成生物产业不仅聚集在某个特定区域，而是在全州范围内均有涉及。这种分散的分布方式有利于产业的广泛发展和协同创新，同时也能够减少产业集中带来的风险和压力。另外，从这些城市的位置和特点来看，旧金山湾区、洛杉矶地区和圣地亚哥地区都是加州的科技创新中心，这些地区拥有先进的技术和研发资源，也有充足的人才和资本支持，这些都为加州的合成生物产业提供了良好的条件。
图4 加州合成生物公司的空间分布统计
Berkeley位于旧金山湾区东岸，距离加州大学伯克利分校（UC Berkeley）仅有几个街区的距离，这所大学是世界上顶尖的公立研究型大学之一，也是合成生物领域的领先研究机构之一。此外，伯克利还有许多风险投资机构，如著名的VC公司Berkshire Partners和8VC等，这些机构的存在为当地的合成生物企业提供了融资和资源支持。
San Diego是加州南部的一个城市，拥有大量的生物技术公司和研究机构。其中最著名的是斯克利普斯研究所（Scripps Research Institute），该机构是世界著名的研究型机构之一，专注于药物研发和生命科学研究。此外，该地区还有许多风险投资公司和生物科技加速器，如Johnson & Johnson Innovation Center、Illumina Accelerator等。
San Francisco位于旧金山湾区的中心位置，是硅谷的重要组成部分，拥有包括UCSF医学中心、加州生命科学研究所、Gladstone生命科学研究所等多个知名研究机构。此外，旧金山地区还有许多知名的风险投资公司和生物科技加速器，如Y Combinator、Khosla Ventures、IndieBio等。
Emeryville位于旧金山湾区东岸，距离UC Berkeley和旧金山市区均不远。该地区拥有许多生物科技公司，其中包括Amyris、Berkeley Lights、Zymergen等。此外，该地区还有多个风险投资公司，如生命科学基金（Life Science Angels）、XSeed Capital等。
总的来说，这些合成生物聚集区均位于加州的重要科技创新中心，周围聚集了大量的知名大学、研究机构和风险投资公司，可以更加便于企业获取人才、技术支持和投资资金等资源，有助于企业的发展。
(二) 龙头企业的成功带给创业者和资本市场巨大信心
2000年之后，合成生物技术开进入高速发展阶段，合成生物学逐渐形成了基于程序性基因表达构建新的调控系统的设想，基因操作在微生物研究中得到了广泛应用。基因线路工程建立，并在代谢工程成功运用。2005年，美国Amyris公司通过设计构建生产人工酵母细胞，成功使得100m³工业发酵罐替代了5万亩农业种植的产能，大大降低了成本，提高了青蒿素产量。2008年，Amyris将酵母合成青蒿素的技术授权给了法国制药巨头Sanofi，实现了商业化的首次成功。
Amyris的成功给了其他创业者和资本市场巨大的信心。与此同时，DNA测序和合成的成本大幅下降，单个人全基因组测序成本降从10万美元降至1000美元（注：2023年已降至100美元以下）。2013年，具有革命性意义的基因编辑技术诞生，实现了对特定DNA片段的敲除、添加，使得生物体的遗传改造进入了前所未有的深度与广度，为科学研究和遗传病的治疗提供了有力的工具。
图5 加州合成生物公司成立年份统计
在一些关键技术得到突破之后，创业者可能会看到新的商业机会，进而成立新的企业。合成生物学产业也随着科学技术的进步蓬勃发展，在医药、食品、化工、消费等多个产业领域展现出商业价值。
图5给出了加州合成生物企业在不同年份成立的数量。2010以后，合成生物产业备受关注，投资者也开始纷纷进入该领域。其中，2017年到2019年间，新增的合成生物企业数量较多，分别为14、8和4家。而到了2020年和2021年，依然有6家和4家企业成立。这表明，尽管加州合成生物产业已经相对成熟，但仍有新的企业不断涌现，展现出加州创业和创新的活力。
(三) 多元化的创新元素不断填充产业链
加州合成生物产业链较为完整，约84家，合成生物所需的上游服务企业较多，可以快速满足中下游企业的研发和生产需求；合成生物细分领域涉及应用方向较广，在医药食品等多个领域均有布局。
具体地，加州合成生物企业所需的上游企业有33家，包括19家服务企业、7家仪器企业、3家试剂企业、2家原料企业和2家菌种企业。
加州合成生物企业涉及49个细分领域。其中，合成生物平台领域占据最大比例，共有10家企业。其他领域包括细胞与基因治疗、人造食品、蛋白药物、合成生物材料、细菌治疗、合成微生物代谢发酵、生物传感器、绿色能源、噬菌体疗法、工业酶、合成疫苗、再生医学、微生物肥料、医用酶和农业杀菌剂等。
另外，加州还有2家生物制造企业，分别从事生物制过氧化氢和生物制石油等方面的工作。
表3 加州合成生物企业细分赛道统计表
这些企业的存在促进了合成生物产业链的完备性和健康发展，使得加州在合成生物领域处于领先地位。同时，这些企业也在推动着合成生物技术的创新和应用，为全球范围内的合成生物。
研究和应用提供了重要的支持。
图6 加州合成生物企业细分赛道统计饼图
1. 合成生物所需的上游企业基础扎实
在合成生物产业链中，上游企业包括服务（58%）、仪器（21%）、试剂（9%）、原料（6%）和菌种（6%）等企业。上游企业对于整个合成生物产业链的发展起着关键性的作用，为后续的生产提供原材料、技术和生产服务、仪器设备等必要资源和保障，是整个产业链中不可或缺的一环。
在加州的合成生物产业链中，Twist Bioscience 扮演着重要的角色。作为一家领先的合成生物技术公司，Twist Bioscience专注于合成DNA和RNA，它的产品和服务广泛应用于生物医药、农业、能源和工业等领域，为研究机构、生物技术公司和制药企业等客户提供了重要的合成生物学工具和解决方案。
Twist Bioscience 的高通量合成技术使得基因片段的合成更加经济高效。传统的基因合成方法可能耗费大量时间和资源，而 Twist Bioscience 的平台能够在短时间内合成大量的基因片段，从而降低了客户的合成成本。高通量合成平台具有高度自动化和并行化的特点，能够同时合成多个基因片段。这种高效率的合成能力使得客户能够更快地获取所需的基因片段，加速了研究和开发的进程。
Twist Bioscience 在合成生物产业集群中的作用不仅局限于服务客户，还通过技术创新、资源共享和合作推动整个产业的发展。Twist Bioscience 的合成生物学解决方案为其他公司和研究机构提供了关键工具，推动了合成生物学在医药、农业、能源和环境等领域的应用和进步。
2. 合成生物细分领域百花齐放
加州的合成生物企业在各个细分领域中都有不同程度的发展，并没有某个细分领域同质化严重的表现。而且，由于合成生物技术的广泛应用性，不同领域的企业之间也有很多交叉和相互关联，相互促进。
加州合成生物企业涉及细分领域的多元性意味着该产业在不同的领域都有相应的发展和应用，这为加州的合成生物产业带来了更大的市场空间和更多的投资机会。
多元性使得加州合成生物企业可以在不同领域应用合成生物技术，满足不同市场的需求，因此其市场前景非常广阔。由于涉及的领域较多，不同领域的合成生物技术也可以互相借鉴和交叉，从而加快技术创新和发展速度。多元性也为投资者提供了更多的投资机会，可以选择不同领域的企业进行投资，从而降低投资风险和增加收益。
四、加州经验对深圳发展合成生物产业的借鉴意义：
2022年，美国GDP达 25.47万亿美元，占当年全球总GDP的25%。根据国家统计局数据，我国2022年GDP超过18万亿美元，占全球GDP的18%，稳居世界第二大经济体地位。
加州2022年创造了3.63万亿美元的GDP，占美国经济总量的14.4%，人均GDP高达9万美元。2022年，广东省GDP达1.92万亿美元，占我国GDP的10.6%，连续34年居全国第一，位居世界10强之列。其中，深圳市地区生产总值为0.47万亿美元，人均GDP为2.68万美元。
深圳市在经济和人口层面和加州的情况接近，加州经验对深圳发展合成生物产业具有重要的借鉴意义。深圳市光明区正谋划合成生物创新链产业链融合发展三年行动计划，力争用较短的时间将光明打造成具有全球影响力的合成生物产业集聚地，助力深圳综合型国家科学中心的建设，助力粤港澳大湾区创新发展。
(一) 加大对粤港澳大湾区人才的吸引
在美国4370万移民中，有24%的移民居住在加州。进而导致加州的高新技术产业的从业人员有1/3都来自于移民。加州拥有强大的创业文化，鼓励创新和冒险。许多成功的生物医药公司，如 Genentech 和 Amgen，都是在加州成立的。该州拥有大量才华横溢、经验丰富的企业家、科学家和工程师，为合成生物学产业的发展提供了源源不断的优质科技人才。
深圳进入了粤港澳大湾区、深圳先行示范区‘双区’驱动，深圳经济特区、深圳先行示范区‘双区’叠加的黄金发展期，同样吸引了大量优秀的外来人口，这种“移民文化”与加州有着异曲同工之妙。合成生物是一门交叉学科，融合生物、工程、计算机、材料、化学、物理等学科，基础研究与技术攻关需要大量复合型人才。粤港澳大湾区的复合型人才密度和旧金山湾区相近，是深圳建设合成生物产业高地的重要优势。
粤港澳大湾区拥有丰富的人才储备，包含160所高校，其中世界100强大学包括香港大学、香港科技大学、香港中文大学、香港城市大学和香港理工大学等共计5所，世界50强大学有4所。此外，粤港澳大湾区拥有25家国家重点实验室，香港多所大学也在深圳建立产学研联合人才培养基地，培养人才共计9000余名，设立科研机构共计72家，承担科技项目共计1128个，为深圳合成生物学产业的发展奠定了坚实的人才基础。
深圳应该努力在粤港澳大湾区高水平人才高地建设中发挥核心引擎作用，通过建设粤港澳青年创新创业基地、拓展创业空间、发放就业创业扶持资金和各类补贴等举措，深入推进粤港澳大湾区建设，加强市场、规则、标准方面的软联通，促进人才等创新要素便捷高效流动。发挥引才、招才、留才、用才的优势，用好政策，保护人才干事创业的积极性，健全人才发展体制机制，加速人才融入湾区、共建湾区、共享湾区进程，努力开创粤港澳大湾区合成生物产业创新创业的新局面。
(二) “有效市场”和“有为政府”协同赋能
合成生物技术含量高、投资规模大，能够引领关键核心技术突破并带动整个产业链发展，培育新的经济增长点，但也具有投入成本大、回报周期长、投资风险高等特点，社会资本对初创企业支撑力度较弱，亟需政府投入加以引导扶持，实现“有效市场”和“有为政府”协同赋能。
在“有效市场”方面，深圳的投资机构可以综合借鉴IndieBio和Andreesen Horowitz的成功投资模式，以建立一种综合性的支持策略。
构建专业人才团队：投资机构应组建一支专业团队，包括合成生物领域的技术专家、法律和金融专业人才，以及行业顾问等。这样的团队能够提供全方位的支持和指导，帮助创业企业在技术、法律和商业化等方面取得成功。
采用长期投资策略：投资机构可以借鉴Andreesen Horowitz的长期投资方法，通过多轮融资支持初创企业的成长。这种策略能够减少创业企业频繁寻找新投资者的压力，让他们专注于技术开发和业务建设。
成立种子加速器：投资机构可以像IndieBio一样设立种子加速器，定期选拔优秀的创业者进行孵化。加速器可以提供为期数月的培训和支持，包括资金投入、合作伙伴网络和专业服务等。这将帮助创业企业快速发展，并为其提供必要的资源和指导。
深度参与创业企业：投资机构可以像IndieBio一样深度参与创业企业的工作中，与创业者建立紧密的合作关系。通过与创业者合作，了解他们的需求并提供定制化的支持，投资机构能够更好地推动企业的发展。
建立合作生态系统：投资机构可以积极建立合成生物创业生态系统，提供实验室设施、技术资源和行业交流平台等。通过搭建这样的生态系统，投资机构可以促进创业企业之间的合作与资源共享，加速创新和商业化进程。
通过综合学习IndieBio和Andreesen Horowitz的投资策略，深圳的投资机构能够建立一个多维度的支持模式，为合成生物领域的创业企业提供全面的支持和推动，推动该领域的创新和发展。
在“有为政府”方面，建议综合市区国有企业资源，充分发挥光明区合成生物先行优势，由市区国企、市引导基金等联合发起设立合成专项产业基金，对合成生物产业链相关重点企业精准扶持，对产业链缺失环节加强支持力度，构建“政策+产业+金融+空间”多维度、全周期的产业扶持体系，夯实产业生根发芽所需的土壤，提供产业培育壮大所需的资金养分，促进合成生物产业链均衡发展。
(三) 打造国家产业创新中心整合产业集群，吸引龙头企业带动形成产业聚集效应
截止2023年5月，经光明区认定合成生物企业有28家，上游的仪器和试剂供应商只能满足产业链部分环节，具备全产业链研发和生产能力的服务商较少；合成生物细分领域在应用端布局创新度较低。
深圳光明区的合成生物产业链还不够完备，需要进一步完善。具体来说，在产业链上游，认定的企业中有7家是提供设备的企业，3家是提供试剂的企业，而菌种供应企业只有1家。在产业链上游，合成生物领域需要更多的菌种供应、设备制造和试剂供应企业，以支持更多的研发和生产活动。
在产业链下游，认定的企业中涉及到基因与细胞治疗、合成疫苗、合成生物材料等细分领域，但在这些领域中的企业数量较少，需要有更多的企业涉足这些领域，并推动这些领域的发展。另外，绿色能源、再生医学等领域也需要更多的企业涉足。
总的来说，深圳光明区的合成生物产业链还有很大的发展空间，需要吸引更多的企业涉足这个领域，并且在不同的产业链环节中提供更加全面和专业的服务，以推动整个产业链的协同发展。
表4 深圳光明区认定的28家合成生物企业细分赛道统计表
针对深圳缺少龙头企业难以形成产业虹吸效应的痛点，建议重点吸引具备商业化产品生产能力的龙头企业落地深圳、设立分支机构或研发中心等，对深圳合成生物中小企业进行产业链整合，促进产业链健康发展，重点推动建设合成生物产业基础设施及配套服务。
一是建设高标准技术中心和中试基地。优化深圳市工程生物产业创新中心“楼上楼下”创新创业综合体模式，高标准建设前沿技术和中试示范基地。加快引进专业CRO/CDMO服务平台，推动同富裕工业园、诺奖科学奖前沿科学研究院等中试验证和成果转化基地建设，推动科技成果转移转化。
二是建设大规模专业化合成生物产业园。充分发挥产业创新平台、技术转移平台等的链接作用，依托合成生物大设施，升级产业配套公共技术服务平台；在深圳市工程生物产业创新中心和合成生物产业园建设基础上，积极申报创建“国家未来生物经济产业创新中心”，整合产学研资等优势创新资源，构建高效协作创新网络的重要载体，为合成生物企业落地生根提供发展所需。
图7 深圳光明区认定的28家合成生物企业细分赛道统计饼图
(四) 加深鼓励冒险、包容失败的创业文化
加州的创业文化被广泛认为是鼓励冒险、容忍失败的。这种文化源于加州的科技创新、风险投资和初创企业生态系统，这些因素共同促进了加州的经济增长和创新发展。
深圳作为国内享有盛名的创业中心，拥有和加州相似的创业文化。加州有着数十年的创业历史和经验，而深圳的创业生态系统相对年轻。
首先，深圳和加州都有着鼓励创业和创新的文化。深圳在中国改革开放的初期就被确定为改革开放的窗口和特区，为各种企业和创新活动提供了政策支持。加州则有着自由和开放的社会氛围，使得创业者和初创企业能够更容易地进入市场。
其次，深圳和加州都有着创新的基础设施和良好的就业环境。深圳的高科技园区和加州的硅谷都是全球最著名的科技创新中心，为创业者提供了先进的研究设施和技术支持，吸引了大量的高新技术人才来此就业和创业。
最后，深圳和加州都是容忍失败的文化，这意味着创业者可以更加放心地冒险尝试，因为失败并不会影响到他们的职业生涯和声誉。这种文化使得创业者们更加勇于创新和尝试新的商业模式和产品，从而提高了创新的风险和成功率。
创新是合成生物产业取得成功的关键，因为这个行业涉及到许多前沿的科学和技术领域，需要不断地探索新的想法和方法。深圳应该加深鼓励冒险、包容失败的创业文化，和风险投资生态系统协同为初创的合成生物企业提供资金和支持，使这些企业能够更加专注于创新和发展。
五、结语：
加州的合成生物学产业在过去十年取得了巨大的成功，成为全球发展最快、最活跃、规模最大的合成生物产业集群之一。这一成功得益于多个因素的共同作用。
首先，突破性的技术和创新型的人才是关键驱动力。加州拥有世界领先的研究机构和高等教育机构，吸引了全球顶尖的科学家和创业者，他们带来了前沿的科技成果和创新理念。
其次，充足的经费支持是加州合成生物产业蓬勃发展的重要保障。政府和私营部门对于合成生物研究和创业提供了大量的投资，为科学研究和商业化转化提供了资金支持，推动了行业的快速发展。
此外，活跃的风险投资氛围也起到了至关重要的作用。风险投资机构在加州形成了庞大的网络，不仅为初创企业提供了资金支持，还为他们提供了丰富的经验和专业知识，帮助他们实现商业化成功。
总结加州成功的经验，我们可以看到突破性技术、创新型人才、充裕的经费和活跃的风险投资氛围是相互促进、相互强化的关键要素。这些因素共同促进了科学研究的进步和科研成果的转化，形成了一个良性循环，推动了加州合成生物产业的蓬勃发展。
对于深圳而言，要借鉴加州的成功模式，搭建深圳的合成生物产业高地。深圳需要加大对突破性技术和创新型人才的支持力度，吸引和培养一流的科学家和创业者，为他们提供良好的研究和创业环境。增加对合成生物研究和创业的资金投入，鼓励政府和私营部门加大对该领域的投资。这将为科学研究和商业化转化提供必要的资金保障，推动合成生物产业的快速发展。进一步培育活跃的风险投资氛围，吸引更多的风险投资机构和投资者参与到合成生物领域的投资中。通过提供资金、经验和专业支持，帮助初创企业实现商业化成功，并推动整个产业的成熟和壮大。
深圳作为粤港澳大湾区的核心城市，拥有得天独厚的地理位置和政策优势。借鉴加州的成功经验，深圳有望打造成为中国的合成生物产业高地，推动科技创新、经济发展和社会进步。
美国加州合成生物产业发展经验
自第一项基因工程实验完成的50年来，美国已经成为全球生物技术第一大国。
自第一项基因工程实验完成的50年来，美国已经成为全球生物技术第一大国。根据2020年美国国家科学院、工程院与医学院联合发布的《护航生物经济报告》（Safeguarding the Bioeconomy）测算，美国生物经济产值约占国内生产总值（GDP）的5.1％，约9592亿美元。
为了进一步促进美国生物经济发展并保持全球领先地位，近年来美国持续加大力度推动合成生物学技术发展，在生物医药、农业、工业和国防等诸多领域密集开展大量研究，同时积极推进合成生物产业的应用布局，实现了医药、农业等多个传统产业的升级转型。
图1 不同国家合成生物产业股权交易总额
《2021年美国创新与竞争法案》将合成生物学列为十大关键技术重点领域之一。2022年9月，拜登启动“国家生物技术和生物制造计划”，计划投入20多亿美元，扩大国内的生物制造，加强供应链韧性，推进生物产品商业化，促进美国生物经济发展。
在技术突破和资本助力的双重作用下，美国率先涌现出一大批合成生物初创企业。根据PitchBook统计，截止2023年11月底，美国的合成生物企业共完成958次投资交易，约290亿美金，占全球交易总额的88.2%，位居第一。中国是合成生物产业的后起之秀，股权融资金额占全球交易总额的7.8%，位居全球第二，和美国差距较大。
图2 美国合成生物产业股权投资金额地域分布
在美国，大约70%的股权投资交易发生在加利福尼亚州（简称“加州”）。加州的合成生物学产业在过去10年经历了显著的增长，已经成为全球发展最快、最活跃、也是规模最大的合成生物产业集群。
加州的合成生物产业集群起源于科学家与风险投资机构的合作，政府干预较少。根据旧金山湾区经济开发部的数据，该地区的950亿美元收入，有300亿来自生物技术和生命科学领域，可提供就业岗位数超过30万个。加州境内的基因泰克、吉列德、安捷伦等众多世界级知名生物技术企业为当地合成生物产业的发展奠定了强大的技术和人才基础。此外，加州境内著名的大学和研究机构有斯坦福大学、加州理工学院、加州大学伯克利分校和斯克利普斯研究所（Scripps Research）等，共同为当地的合成生物初创企业提供了重要的技术和人才支持。
同时，美国国立卫生研究院（NIH）和美国国家科学基金会（NSF）每年都向加州的科研机构投入大量资金。IndieBio、TechStars、QB3等多个专注于生命科学领域的世界知名创业孵化器聚集在湾区，通过资本把科研机构的技术成果不断地推向市场。
突破性的技术、创新型的人才、充裕的经费、活跃的风险投资氛围，极大地促进了科学研究的进步和科研成果的转化，形成了“知识外溢”的良性循环，孕育和培养了Amyris、Zymergen、Twist等合成生物领域头部企业。
一、高校和大企业的人才网络成为加州合成生物产业创新的动力：
加州一直是生物技术和生命科学研究的高地，集中了该领域顶尖的研究机构、大学和公司，培养和吸引了大量生命科学相关人才。在加州工作的外籍高级工程师和科研人员比例达加州移民人口总数的三分之一以上。外籍科技人才的引入不仅为加州节省了大量的教育经费开支，同时带来了创新动力，使加州的科技水平一直处于世界领先地位。加州的科技人才具有勇于创新、敢于冒险的创业精神，企业、大学、研究机构、投资机构之间相互合作，共同形成了开放包容的“加州文化”。
(一) 高校和研究机构形成人才网络
在全球TOP100大学指数排名中，加州有10所大学上榜。
加州拥有三大公立高校系统：加州大学（UC）包括洛杉矶分校、伯克利分校、圣地亚哥分校等十所分校，学生人数约28万人。加州州立大学（CSU）包括23所分校，学生人数约48万人。城市和社区大学（CCC）116所，注册学生200多万人。除州公立大学外，加州还有众多全美知名私立大学，如斯坦福大学、加州理工学院、南加州大学等。
加州大学旧金山分校重点关注医学和生命科学领域，包括四个学院：医学院、药学院、牙科学院和护理学院，同时旧金山分校是世界上知名的医学研究机构，在肾脏和肝脏移植、神经学和基因疗法等方面具有优秀的研究成果和治疗技术，是美国政府医学资助的重要对象，引领了世界健康科学的革命。
有多位旧金山校区的科研人员获得过诺贝尔奖，2009年伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）博士获得了诺贝尔医学奖，她发现了人体内的端粒酶在人类衰老和癌症治疗方面起到了重要作用；2012年山中伸弥（Shinya Yamanaka）博士发现了如何将普通的成年皮肤细胞转化为可以发育成人体任何细胞的细胞。
(二) 创始团队拥有顶级教育和产业背景
凭借优质丰富的科研成果，加州大学旧金山分校历史上创办了200多家生物公司，同时也为旧金山市吸引了大量的生物技术人才。
表1 加州合成生物代表公司的创始人背景
加州的高校和大企业的人才网络成为当地合成生物产业创新的重要动力。高校为产业提供了丰富的人才资源和技术支持，大企业则为产业的创新和发展提供了丰富的产业经验和人脉网络。这些资源的汇聚和互动为加州合成生物产业的发展奠定了坚实的基础。
Amyris、Zymergen和Twist是加州合成生物领域的龙头上市企业，他们的创始人均为生命科学相关领域博士，高管团队也拥有顶级的教育和产业背景。
Amyris的创始人Jay D. Keasling拥有加州大学伯克利分校的终身教授职位，同时也是美国工程院院士。Amyris的核心技术主要来源于Keasling教授和他在加州大学伯克利分校的实验室。Zymergen的创始人瑟伯在加州大学旧金山分校获得了生物物理学博士学位，曾担任Amyris生物学总监，从Amyris汲取了丰富产业经验，为企业的发展提供了重要的支持。Twist的创始人Emily M. Leproust则毕业于休斯顿大学并获得化学博士学位，创业前在安捷伦公司担任应用化学研发董事，通过此前的工作经验和人脉，帮助Twist实现了快速的发展。
除了上面三家上市公司，加州其他合成生物独角兽的人才和技术也普遍来源于本地高校和大企业。
Inscripta是加州一家专注于基因编辑技术的公司，其创始人包括CRISPR发明人之一、诺奖获得者Jennifer Doudna等知名科学家。此外，该公司的CEO Kevin Ness也是加州大学伯克利分校的生物学博士，曾在Illumina和Thermo Fisher Scientific等公司担任高管职位。
Pivot Bio是加州一家专注于微生物肥料研发的公司，其创始人之一Karsten Temme是加州大学伯克利分校的博士，曾在Amyris担任高管职位。另一位创始人Alvin Tamsir则是斯坦福大学的博士，曾在Synthetic Genomics担任科学家。
SGI-DNA是加州一家专注于基因合成技术的公司，其创始人之一Daniel Gibson曾在J. Craig Venter Institute等知名机构从事合成生物学研究，拥有丰富的科研经验。此外，该公司的CEO Todd R. Nelson也是加州大学伯克利分校的博士，曾在Illumina和Agilent等公司担任高管职位。
Zymo Research是一家专注于分子生物学研究和生产的公司，其创始人之一Larry Jia是加州大学圣地亚哥分校的生物工程学博士，曾在Illumina和Quidel等公司担任高管职位。另一位创始人Tao Jiang则是加州大学洛杉矶分校的生物物理学博士，曾在美国能源部的国家实验室从事基因组学研究。
这些公司的创始团队背景多与加州的高校和知名企业有密切的联系，涵盖了生物学、生物工程、化学、物理学等多个领域，体现了加州合成生物产业人才来源的多样性和优势，也进一步证明了加州的高校和大企业在加州合成生物产业的人才培养和技术创新中起着重要的作用。
二、与金融资本有效的结合加速产业发展：
近五年，加州合成生物初创企业共获得风险投资超过100亿美元，在资本的支持下飞速发展。
(一) 风险投资机构全面支持
Andreessen Horowitz（a16z）是加州最大的合成生物学风险投资公司。a16z 借鉴了好莱坞顶级经纪公司 CAA 的运营模式，搭建了庞大而专业的人才体系，为创始人们提供营销、法律、游说、技术等支持。a16z 作为一个强大的网络平台，增加了对项目的吸引力，也把一个全新的成本架构强加给竞争对手，改善了整个风投行业对创业公司的友好程度。
a16z 的投资团队包括合成生物领域的技术专家和经验丰富的法律、金融人才，把对技术和创始人的评估放在最重要的位置。他们习惯采用长期投资的方法，通常投资早期公司并通过多轮融资支持它们。这使得投资组合公司能够专注于开发技术和建立业务，而非不断寻找新的投资者。
表2 a16z在合成生物的部分投资组合
(二) 创业孵化器深度参与
除了风投机构，加州还拥有IndieBio、TechStars、QB3等多个世界知名创业孵化器，孕育了大量合成生物初创企业。
IndieBio加速器成立于2014年，专注“功能性食品”和“生物医学领域”的种子加速器，定期从全球各地筛选出优秀创业者，每批从100家企业中选出10~15家孵化。每年接受2次申请，分别是春季和夏季，培训为期4个月，提供完善的合作伙伴网络，比如法律咨询、人力资源、市场营销和会计财务方面的支持，而入选团队也能获得总计25万美元资助，包含5万美元现金及5万美元实验费用，以交换11%的股权，另支付15万美元可转换短期债券（Convertible Note，等同提前购买团队下一轮融资后的股份，但享有20%的折扣）。
IndieBio会像合作伙伴一样深度参与初创企业的工作中，而不是像其他机构一样，作为一个导师的角色，这样的合作关系更加紧密。整个孵化过程大约需要5-6个月，其中 3个月在indieBio孵化，结束以后大约30%的企业会留在加州继续发展。
IndieBio构建由Pfizer、Genentech、Novartis、Amgen、Amgen等行业领军企业及众多研究机构专家组成的导师团队，包括George Church（人类基因组计划之父）、Linda Avey（23andMe联合创始人）、Elizabeth Iorns（Science Exchange首席CEO）等近120人，为入驻企业提供分子生物、药物、生物经济学、设计学等专业指导。
导师团队每周就产品生产、商业模式、销售、知识产权、产品设计等公司重要关注点及产品研发里程碑与入驻企业进行4~6小时讨论，帮助企业解决发展过程中问题。并且在DemoDay公司将获得面向合作投资人的产品推介机会，帮助企业获得融资。
IndieBio合作机构包括律所、金融机构、生物医药公司、云技术公司、顶尖高校及不同类型、行业的创新加速器，保障入驻企业在各个阶段均有专业服务资源。
IndieBio旧金山总部拥有设施齐全的生物安全1级和2级实验室（20个），拥有100余名工作人员，及14655平方英尺孵化空间，并拥有1个公共办公区、若干会议室，供企业24/7使用，为入驻企业配备分子生物学、微生物学和化学等实验设备的实验室，必要时还能向外和加州大学旧金山分校的实验室链接。
入驻企业免费使用实验室及相关设备，但需要支付相应一次性试剂耗材、电池线等其他消耗品费用。
IndieBio 还和实验外包服务公司 Tranic合作，提供培训团队等值于 6 万美元的服务。提供快速且低成本的产品测试路径，它配备完整软、硬件，顾客只要远端设定，就能由机器人和虚拟化技术来进行生物医药实验跟纪录，因此对于新创团队而言，不须购买昂贵设备，也省去近 70% 从事基础实验的时间，更专注在重要的研究设计。
在这种强大的孵化能力下，IndieBio培育了超过200家科技创新企业，包括人工海鲜研发公司New Wave Foods、人工蛋白公司 Clara Foods、基因合成 Genesis DNA、仿生肾脏 Qidni Labs、促使伤口愈合的工程细菌绷带 Bioloom、纳米机器公司CyCa OncoSolutions等。
三、创新元素多元化，产业链完整，龙头企业正向拉动：
根据PitchBook数据库，加州规模以上合成生物企业约84家，产业链完整，涉及应用方向较广。此外，Amyris、Zymergen、Twist等龙头企业对产业集聚具有正向的规模拉动作用。
(一) 企业空间分布紧挨人才和资本
图3 合成生物公司在加州的地理位置
根据地图标注，我们可以看出加州合成生物企业的空间分布非常广泛，覆盖了包括旧金山湾区、洛杉矶地区、圣地亚哥地区以及中部和北部地区在内的很多城市。其中，Berkeley、San Diego和San Francisco拥有最多的合成生物企业，分别有11、10和9家。Emeryville和South San Francisco也拥有相对较多的企业，各有8家。其他城市则相对较少，大多只有1-2家。
这种分布的特点说明加州的合成生物产业不仅聚集在某个特定区域，而是在全州范围内均有涉及。这种分散的分布方式有利于产业的广泛发展和协同创新，同时也能够减少产业集中带来的风险和压力。另外，从这些城市的位置和特点来看，旧金山湾区、洛杉矶地区和圣地亚哥地区都是加州的科技创新中心，这些地区拥有先进的技术和研发资源，也有充足的人才和资本支持，这些都为加州的合成生物产业提供了良好的条件。
图4 加州合成生物公司的空间分布统计
Berkeley位于旧金山湾区东岸，距离加州大学伯克利分校（UC Berkeley）仅有几个街区的距离，这所大学是世界上顶尖的公立研究型大学之一，也是合成生物领域的领先研究机构之一。此外，伯克利还有许多风险投资机构，如著名的VC公司Berkshire Partners和8VC等，这些机构的存在为当地的合成生物企业提供了融资和资源支持。
San Diego是加州南部的一个城市，拥有大量的生物技术公司和研究机构。其中最著名的是斯克利普斯研究所（Scripps Research Institute），该机构是世界著名的研究型机构之一，专注于药物研发和生命科学研究。此外，该地区还有许多风险投资公司和生物科技加速器，如Johnson & Johnson Innovation Center、Illumina Accelerator等。
San Francisco位于旧金山湾区的中心位置，是硅谷的重要组成部分，拥有包括UCSF医学中心、加州生命科学研究所、Gladstone生命科学研究所等多个知名研究机构。此外，旧金山地区还有许多知名的风险投资公司和生物科技加速器，如Y Combinator、Khosla Ventures、IndieBio等。
Emeryville位于旧金山湾区东岸，距离UC Berkeley和旧金山市区均不远。该地区拥有许多生物科技公司，其中包括Amyris、Berkeley Lights、Zymergen等。此外，该地区还有多个风险投资公司，如生命科学基金（Life Science Angels）、XSeed Capital等。
总的来说，这些合成生物聚集区均位于加州的重要科技创新中心，周围聚集了大量的知名大学、研究机构和风险投资公司，可以更加便于企业获取人才、技术支持和投资资金等资源，有助于企业的发展。
(二) 龙头企业的成功带给创业者和资本市场巨大信心
2000年之后，合成生物技术开进入高速发展阶段，合成生物学逐渐形成了基于程序性基因表达构建新的调控系统的设想，基因操作在微生物研究中得到了广泛应用。基因线路工程建立，并在代谢工程成功运用。2005年，美国Amyris公司通过设计构建生产人工酵母细胞，成功使得100m³工业发酵罐替代了5万亩农业种植的产能，大大降低了成本，提高了青蒿素产量。2008年，Amyris将酵母合成青蒿素的技术授权给了法国制药巨头Sanofi，实现了商业化的首次成功。
Amyris的成功给了其他创业者和资本市场巨大的信心。与此同时，DNA测序和合成的成本大幅下降，单个人全基因组测序成本降从10万美元降至1000美元（注：2023年已降至100美元以下）。2013年，具有革命性意义的基因编辑技术诞生，实现了对特定DNA片段的敲除、添加，使得生物体的遗传改造进入了前所未有的深度与广度，为科学研究和遗传病的治疗提供了有力的工具。
图5 加州合成生物公司成立年份统计
在一些关键技术得到突破之后，创业者可能会看到新的商业机会，进而成立新的企业。合成生物学产业也随着科学技术的进步蓬勃发展，在医药、食品、化工、消费等多个产业领域展现出商业价值。
图5给出了加州合成生物企业在不同年份成立的数量。2010以后，合成生物产业备受关注，投资者也开始纷纷进入该领域。其中，2017年到2019年间，新增的合成生物企业数量较多，分别为14、8和4家。而到了2020年和2021年，依然有6家和4家企业成立。这表明，尽管加州合成生物产业已经相对成熟，但仍有新的企业不断涌现，展现出加州创业和创新的活力。
(三) 多元化的创新元素不断填充产业链
加州合成生物产业链较为完整，约84家，合成生物所需的上游服务企业较多，可以快速满足中下游企业的研发和生产需求；合成生物细分领域涉及应用方向较广，在医药食品等多个领域均有布局。
具体地，加州合成生物企业所需的上游企业有33家，包括19家服务企业、7家仪器企业、3家试剂企业、2家原料企业和2家菌种企业。
加州合成生物企业涉及49个细分领域。其中，合成生物平台领域占据最大比例，共有10家企业。其他领域包括细胞与基因治疗、人造食品、蛋白药物、合成生物材料、细菌治疗、合成微生物代谢发酵、生物传感器、绿色能源、噬菌体疗法、工业酶、合成疫苗、再生医学、微生物肥料、医用酶和农业杀菌剂等。
另外，加州还有2家生物制造企业，分别从事生物制过氧化氢和生物制石油等方面的工作。
表3 加州合成生物企业细分赛道统计表
这些企业的存在促进了合成生物产业链的完备性和健康发展，使得加州在合成生物领域处于领先地位。同时，这些企业也在推动着合成生物技术的创新和应用，为全球范围内的合成生物。
研究和应用提供了重要的支持。
图6 加州合成生物企业细分赛道统计饼图
1. 合成生物所需的上游企业基础扎实
在合成生物产业链中，上游企业包括服务（58%）、仪器（21%）、试剂（9%）、原料（6%）和菌种（6%）等企业。上游企业对于整个合成生物产业链的发展起着关键性的作用，为后续的生产提供原材料、技术和生产服务、仪器设备等必要资源和保障，是整个产业链中不可或缺的一环。
在加州的合成生物产业链中，Twist Bioscience 扮演着重要的角色。作为一家领先的合成生物技术公司，Twist Bioscience专注于合成DNA和RNA，它的产品和服务广泛应用于生物医药、农业、能源和工业等领域，为研究机构、生物技术公司和制药企业等客户提供了重要的合成生物学工具和解决方案。
Twist Bioscience 的高通量合成技术使得基因片段的合成更加经济高效。传统的基因合成方法可能耗费大量时间和资源，而 Twist Bioscience 的平台能够在短时间内合成大量的基因片段，从而降低了客户的合成成本。高通量合成平台具有高度自动化和并行化的特点，能够同时合成多个基因片段。这种高效率的合成能力使得客户能够更快地获取所需的基因片段，加速了研究和开发的进程。
Twist Bioscience 在合成生物产业集群中的作用不仅局限于服务客户，还通过技术创新、资源共享和合作推动整个产业的发展。Twist Bioscience 的合成生物学解决方案为其他公司和研究机构提供了关键工具，推动了合成生物学在医药、农业、能源和环境等领域的应用和进步。
2. 合成生物细分领域百花齐放
加州的合成生物企业在各个细分领域中都有不同程度的发展，并没有某个细分领域同质化严重的表现。而且，由于合成生物技术的广泛应用性，不同领域的企业之间也有很多交叉和相互关联，相互促进。
加州合成生物企业涉及细分领域的多元性意味着该产业在不同的领域都有相应的发展和应用，这为加州的合成生物产业带来了更大的市场空间和更多的投资机会。
多元性使得加州合成生物企业可以在不同领域应用合成生物技术，满足不同市场的需求，因此其市场前景非常广阔。由于涉及的领域较多，不同领域的合成生物技术也可以互相借鉴和交叉，从而加快技术创新和发展速度。多元性也为投资者提供了更多的投资机会，可以选择不同领域的企业进行投资，从而降低投资风险和增加收益。
四、加州经验对深圳发展合成生物产业的借鉴意义：
2022年，美国GDP达 25.47万亿美元，占当年全球总GDP的25%。根据国家统计局数据，我国2022年GDP超过18万亿美元，占全球GDP的18%，稳居世界第二大经济体地位。
加州2022年创造了3.63万亿美元的GDP，占美国经济总量的14.4%，人均GDP高达9万美元。2022年，广东省GDP达1.92万亿美元，占我国GDP的10.6%，连续34年居全国第一，位居世界10强之列。其中，深圳市地区生产总值为0.47万亿美元，人均GDP为2.68万美元。
深圳市在经济和人口层面和加州的情况接近，加州经验对深圳发展合成生物产业具有重要的借鉴意义。深圳市光明区正谋划合成生物创新链产业链融合发展三年行动计划，力争用较短的时间将光明打造成具有全球影响力的合成生物产业集聚地，助力深圳综合型国家科学中心的建设，助力粤港澳大湾区创新发展。
(一) 加大对粤港澳大湾区人才的吸引
在美国4370万移民中，有24%的移民居住在加州。进而导致加州的高新技术产业的从业人员有1/3都来自于移民。加州拥有强大的创业文化，鼓励创新和冒险。许多成功的生物医药公司，如 Genentech 和 Amgen，都是在加州成立的。该州拥有大量才华横溢、经验丰富的企业家、科学家和工程师，为合成生物学产业的发展提供了源源不断的优质科技人才。
深圳进入了粤港澳大湾区、深圳先行示范区‘双区’驱动，深圳经济特区、深圳先行示范区‘双区’叠加的黄金发展期，同样吸引了大量优秀的外来人口，这种“移民文化”与加州有着异曲同工之妙。合成生物是一门交叉学科，融合生物、工程、计算机、材料、化学、物理等学科，基础研究与技术攻关需要大量复合型人才。粤港澳大湾区的复合型人才密度和旧金山湾区相近，是深圳建设合成生物产业高地的重要优势。
粤港澳大湾区拥有丰富的人才储备，包含160所高校，其中世界100强大学包括香港大学、香港科技大学、香港中文大学、香港城市大学和香港理工大学等共计5所，世界50强大学有4所。此外，粤港澳大湾区拥有25家国家重点实验室，香港多所大学也在深圳建立产学研联合人才培养基地，培养人才共计9000余名，设立科研机构共计72家，承担科技项目共计1128个，为深圳合成生物学产业的发展奠定了坚实的人才基础。
深圳应该努力在粤港澳大湾区高水平人才高地建设中发挥核心引擎作用，通过建设粤港澳青年创新创业基地、拓展创业空间、发放就业创业扶持资金和各类补贴等举措，深入推进粤港澳大湾区建设，加强市场、规则、标准方面的软联通，促进人才等创新要素便捷高效流动。发挥引才、招才、留才、用才的优势，用好政策，保护人才干事创业的积极性，健全人才发展体制机制，加速人才融入湾区、共建湾区、共享湾区进程，努力开创粤港澳大湾区合成生物产业创新创业的新局面。
(二) “有效市场”和“有为政府”协同赋能
合成生物技术含量高、投资规模大，能够引领关键核心技术突破并带动整个产业链发展，培育新的经济增长点，但也具有投入成本大、回报周期长、投资风险高等特点，社会资本对初创企业支撑力度较弱，亟需政府投入加以引导扶持，实现“有效市场”和“有为政府”协同赋能。
在“有效市场”方面，深圳的投资机构可以综合借鉴IndieBio和Andreesen Horowitz的成功投资模式，以建立一种综合性的支持策略。
构建专业人才团队：投资机构应组建一支专业团队，包括合成生物领域的技术专家、法律和金融专业人才，以及行业顾问等。这样的团队能够提供全方位的支持和指导，帮助创业企业在技术、法律和商业化等方面取得成功。
采用长期投资策略：投资机构可以借鉴Andreesen Horowitz的长期投资方法，通过多轮融资支持初创企业的成长。这种策略能够减少创业企业频繁寻找新投资者的压力，让他们专注于技术开发和业务建设。
成立种子加速器：投资机构可以像IndieBio一样设立种子加速器，定期选拔优秀的创业者进行孵化。加速器可以提供为期数月的培训和支持，包括资金投入、合作伙伴网络和专业服务等。这将帮助创业企业快速发展，并为其提供必要的资源和指导。
深度参与创业企业：投资机构可以像IndieBio一样深度参与创业企业的工作中，与创业者建立紧密的合作关系。通过与创业者合作，了解他们的需求并提供定制化的支持，投资机构能够更好地推动企业的发展。
建立合作生态系统：投资机构可以积极建立合成生物创业生态系统，提供实验室设施、技术资源和行业交流平台等。通过搭建这样的生态系统，投资机构可以促进创业企业之间的合作与资源共享，加速创新和商业化进程。
通过综合学习IndieBio和Andreesen Horowitz的投资策略，深圳的投资机构能够建立一个多维度的支持模式，为合成生物领域的创业企业提供全面的支持和推动，推动该领域的创新和发展。
在“有为政府”方面，建议综合市区国有企业资源，充分发挥光明区合成生物先行优势，由市区国企、市引导基金等联合发起设立合成专项产业基金，对合成生物产业链相关重点企业精准扶持，对产业链缺失环节加强支持力度，构建“政策+产业+金融+空间”多维度、全周期的产业扶持体系，夯实产业生根发芽所需的土壤，提供产业培育壮大所需的资金养分，促进合成生物产业链均衡发展。
(三) 打造国家产业创新中心整合产业集群，吸引龙头企业带动形成产业聚集效应
截止2023年5月，经光明区认定合成生物企业有28家，上游的仪器和试剂供应商只能满足产业链部分环节，具备全产业链研发和生产能力的服务商较少；合成生物细分领域在应用端布局创新度较低。
深圳光明区的合成生物产业链还不够完备，需要进一步完善。具体来说，在产业链上游，认定的企业中有7家是提供设备的企业，3家是提供试剂的企业，而菌种供应企业只有1家。在产业链上游，合成生物领域需要更多的菌种供应、设备制造和试剂供应企业，以支持更多的研发和生产活动。
在产业链下游，认定的企业中涉及到基因与细胞治疗、合成疫苗、合成生物材料等细分领域，但在这些领域中的企业数量较少，需要有更多的企业涉足这些领域，并推动这些领域的发展。另外，绿色能源、再生医学等领域也需要更多的企业涉足。
总的来说，深圳光明区的合成生物产业链还有很大的发展空间，需要吸引更多的企业涉足这个领域，并且在不同的产业链环节中提供更加全面和专业的服务，以推动整个产业链的协同发展。
表4 深圳光明区认定的28家合成生物企业细分赛道统计表
针对深圳缺少龙头企业难以形成产业虹吸效应的痛点，建议重点吸引具备商业化产品生产能力的龙头企业落地深圳、设立分支机构或研发中心等，对深圳合成生物中小企业进行产业链整合，促进产业链健康发展，重点推动建设合成生物产业基础设施及配套服务。
一是建设高标准技术中心和中试基地。优化深圳市工程生物产业创新中心“楼上楼下”创新创业综合体模式，高标准建设前沿技术和中试示范基地。加快引进专业CRO/CDMO服务平台，推动同富裕工业园、诺奖科学奖前沿科学研究院等中试验证和成果转化基地建设，推动科技成果转移转化。
二是建设大规模专业化合成生物产业园。充分发挥产业创新平台、技术转移平台等的链接作用，依托合成生物大设施，升级产业配套公共技术服务平台；在深圳市工程生物产业创新中心和合成生物产业园建设基础上，积极申报创建“国家未来生物经济产业创新中心”，整合产学研资等优势创新资源，构建高效协作创新网络的重要载体，为合成生物企业落地生根提供发展所需。
图7 深圳光明区认定的28家合成生物企业细分赛道统计饼图
(四) 加深鼓励冒险、包容失败的创业文化
加州的创业文化被广泛认为是鼓励冒险、容忍失败的。这种文化源于加州的科技创新、风险投资和初创企业生态系统，这些因素共同促进了加州的经济增长和创新发展。
深圳作为国内享有盛名的创业中心，拥有和加州相似的创业文化。加州有着数十年的创业历史和经验，而深圳的创业生态系统相对年轻。
首先，深圳和加州都有着鼓励创业和创新的文化。深圳在中国改革开放的初期就被确定为改革开放的窗口和特区，为各种企业和创新活动提供了政策支持。加州则有着自由和开放的社会氛围，使得创业者和初创企业能够更容易地进入市场。
其次，深圳和加州都有着创新的基础设施和良好的就业环境。深圳的高科技园区和加州的硅谷都是全球最著名的科技创新中心，为创业者提供了先进的研究设施和技术支持，吸引了大量的高新技术人才来此就业和创业。
最后，深圳和加州都是容忍失败的文化，这意味着创业者可以更加放心地冒险尝试，因为失败并不会影响到他们的职业生涯和声誉。这种文化使得创业者们更加勇于创新和尝试新的商业模式和产品，从而提高了创新的风险和成功率。
创新是合成生物产业取得成功的关键，因为这个行业涉及到许多前沿的科学和技术领域，需要不断地探索新的想法和方法。深圳应该加深鼓励冒险、包容失败的创业文化，和风险投资生态系统协同为初创的合成生物企业提供资金和支持，使这些企业能够更加专注于创新和发展。
五、结语：
加州的合成生物学产业在过去十年取得了巨大的成功，成为全球发展最快、最活跃、规模最大的合成生物产业集群之一。这一成功得益于多个因素的共同作用。
首先，突破性的技术和创新型的人才是关键驱动力。加州拥有世界领先的研究机构和高等教育机构，吸引了全球顶尖的科学家和创业者，他们带来了前沿的科技成果和创新理念。
其次，充足的经费支持是加州合成生物产业蓬勃发展的重要保障。政府和私营部门对于合成生物研究和创业提供了大量的投资，为科学研究和商业化转化提供了资金支持，推动了行业的快速发展。
此外，活跃的风险投资氛围也起到了至关重要的作用。风险投资机构在加州形成了庞大的网络，不仅为初创企业提供了资金支持，还为他们提供了丰富的经验和专业知识，帮助他们实现商业化成功。
总结加州成功的经验，我们可以看到突破性技术、创新型人才、充裕的经费和活跃的风险投资氛围是相互促进、相互强化的关键要素。这些因素共同促进了科学研究的进步和科研成果的转化，形成了一个良性循环，推动了加州合成生物产业的蓬勃发展。
对于深圳而言，要借鉴加州的成功模式，搭建深圳的合成生物产业高地。深圳需要加大对突破性技术和创新型人才的支持力度，吸引和培养一流的科学家和创业者，为他们提供良好的研究和创业环境。增加对合成生物研究和创业的资金投入，鼓励政府和私营部门加大对该领域的投资。这将为科学研究和商业化转化提供必要的资金保障，推动合成生物产业的快速发展。进一步培育活跃的风险投资氛围，吸引更多的风险投资机构和投资者参与到合成生物领域的投资中。通过提供资金、经验和专业支持，帮助初创企业实现商业化成功，并推动整个产业的成熟和壮大。
深圳作为粤港澳大湾区的核心城市，拥有得天独厚的地理位置和政策优势。借鉴加州的成功经验，深圳有望打造成为中国的合成生物产业高地，推动科技创新、经济发展和社会进步。
0
第一时间获取股权投资行业新鲜资讯和深度商业分析，请在微信公众账号中搜索投中网，或用手机扫描左侧二维码，即可获得投中网每日精华内容推送。
发表评论
全部评论