合成生物學(xué)，作為21世紀(jì)最具革命性的科學(xué)領(lǐng)域之一，正在全球范圍內(nèi)引發(fā)一場前所未有的生物技術(shù)革命。美國，作為這一領(lǐng)域的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者，不僅在學(xué)術(shù)研究上取得了顯著成就，更在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上走在了世界前列。

　　一、行業(yè)相關(guān)政策

　　美國政府對合成生物學(xué)的支持是全方位的，體現(xiàn)在政策、資金、監(jiān)管等多個(gè)層面。早在1986年，白宮科學(xué)和技術(shù)政策辦公室（OSTP）就發(fā)表了《美國生物技術(shù)監(jiān)管協(xié)調(diào)框架》，為基因工程生物的商業(yè)化鋪平了道路。這一政策的實(shí)施，使得美國在合成生物學(xué)的商業(yè)化進(jìn)程中走在了世界前列。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，美國政府對合成生物學(xué)的投入進(jìn)一步加大。2008年至2014年間，美國使用公共經(jīng)費(fèi)對合成生物學(xué)的投入總計(jì)約8.2億美元。同時(shí)，美國將“生物制造技術(shù)”列為2020制造技術(shù)挑戰(zhàn)的11個(gè)主要戰(zhàn)略方向之一，并承諾2050年實(shí)現(xiàn)碳中和。這些政策不僅為合成生物學(xué)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持，也為其在能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊空間。

　　此外，美國各州政府也積極出臺(tái)相關(guān)政策，支持合成生物學(xué)的發(fā)展。例如，加利福尼亞州和馬薩諸塞州，這兩個(gè)州在過去十年中獲得了合成生物學(xué)領(lǐng)域最大份額的投資。這種地域集中不僅得益于地方政策的扶持，還與背后精英大學(xué)的支持密不可分。這種集群效應(yīng)促進(jìn)了知識(shí)的交流和技術(shù)的傳播，吸引了更多的投資和人才。

　　二、行業(yè)發(fā)展歷程

　　合成生物學(xué)的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)70年代。1970年，Waclaw Szybalski首次創(chuàng)造了“合成生物學(xué)”一詞，為該領(lǐng)域提供了一種通用語言。隨后，隨著DNA測序技術(shù)的不斷進(jìn)步和基因編輯技術(shù)的快速發(fā)展，合成生物學(xué)逐漸從理論研究走向?qū)嵺`應(yīng)用。

　　20世紀(jì)90年代，兩家基因合成公司--GeneArt（現(xiàn)為賽默飛世爾科技的一部分）和Blue Heron Biotech分別成立，標(biāo)志著合成生物學(xué)商業(yè)化進(jìn)程的啟動(dòng)。進(jìn)入21世紀(jì)，合成生物學(xué)的發(fā)展更是日新月異。2005年，Chan、Kosuri和Endy合成了第一個(gè)病毒：噬菌體T7.1，這標(biāo)志著完整病毒的首次全合成。此后，合成生物學(xué)在醫(yī)療、制藥、能源、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展，取得了顯著成效。

　　在美國，合成生物學(xué)的發(fā)展歷程中，涌現(xiàn)出了一批具有里程碑意義的成果。例如，2014年3月，來自約翰霍普金斯大學(xué)和紐約大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次成功合成真核染色體，這一合成生物學(xué)里程碑表明，一個(gè)小團(tuán)隊(duì)可以在不使用大量資源的情況下設(shè)計(jì)和合成完整的染色體。這些成果不僅推動(dòng)了合成生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　三、重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展

　　美國合成生物學(xué)行業(yè)涌現(xiàn)出了一批具有全球影響力的重點(diǎn)企業(yè)。這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、市場拓展等方面取得了顯著成就，成為推動(dòng)美國合成生物學(xué)行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。

　　Amyris是一家在合成生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位的公司。該公司致力于通過合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)可持續(xù)的成分，廣泛應(yīng)用于Clean Health & Beauty和Flavors & Fragrances（F&F）等領(lǐng)域。Amyris還與傳染病研究所（Infectious Disease Research Institute）合作開發(fā)了新冠疫苗，展示了其在醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)力。此外，Amyris還與皇家DSM的子公司DSM營養(yǎng)產(chǎn)品公司簽訂了一項(xiàng)可能超過5億美元的供應(yīng)/制造協(xié)議，供應(yīng)Amyris的F&F成分產(chǎn)品組合，進(jìn)一步鞏固了其在市場中的地位。

　　Ginkgo Bioworks是另一家在合成生物學(xué)領(lǐng)域具有顯著影響力的公司。該公司致力于開發(fā)一個(gè)可以在食品、農(nóng)業(yè)、制藥和工業(yè)化學(xué)品等應(yīng)用領(lǐng)域輕松為細(xì)胞編程的平臺(tái)。Ginkgo Bioworks通過其強(qiáng)大的生物工程技術(shù)，為客戶提供定制化的生物解決方案。2021年5月，Ginkgo Bioworks以175億美元的價(jià)格與SPAC公司合并上市，預(yù)計(jì)SPAC將提供25億美元的現(xiàn)金收益，進(jìn)一步推動(dòng)了其在資本市場的發(fā)展。

　　此外，Twist Bioscience、Precigen、Codexis等公司也在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得了顯著成就。Twist Bioscience通過在硅芯片上“寫入”DNA來制造合成DNA，為DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和基因合成提供了新的解決方案。Precigen則通過其ActoBiotics?平臺(tái)開發(fā)了基于微生物的治療藥物，在1型糖尿病等領(lǐng)域取得了重要突破。Codexis則專注于利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)高性能酶，為制藥、化工等行業(yè)提供高效、環(huán)保的解決方案。

　　四、市場規(guī)模數(shù)據(jù)分析

　　從市場規(guī)模來看，美國合成生物學(xué)市場呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。根據(jù)貝哲斯咨詢的調(diào)研數(shù)據(jù)，2024年全球合成生物學(xué)市場規(guī)模達(dá)160億美元，預(yù)計(jì)到2032年將增至1380億美元。其中，美國以21.1%的市場份額占據(jù)全球主導(dǎo)地位。美國擁有最多的制藥和生物制藥公司，工業(yè)化程度的提高和對研發(fā)的日益重視是助推該市場增長的主要因素之一。

　　從融資情況來看，美國合成生物學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)融資額也在逐年攀升。2020年，美國合成生物學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)融資額飆升至78億美元，是前一年的2.5倍。到了2021年，這一數(shù)字更是達(dá)到了180億美元，幾乎等同于之前12年的總和。這些資金為美國合成生物學(xué)行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。

　　從政策支持來看，美國政府通過制定一系列政策，為合成生物學(xué)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。例如，《2019年工程生物學(xué)研究與開發(fā)法案》要求科學(xué)和技術(shù)政策辦公室（OSTP）實(shí)施國家工程生物學(xué)研究與發(fā)展倡議，并建立工程生物學(xué)研發(fā)咨詢委員會(huì)；NSF與國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院簽訂協(xié)議，就與工程生物學(xué)研發(fā)相關(guān)的倫理、法律、環(huán)境和其他社會(huì)問題進(jìn)行審查并提出建議。這些政策的出臺(tái)，為美國合成生物學(xué)行業(yè)的健康發(fā)展提供了有力保障。

　　五、未來創(chuàng)新趨勢

　　未來，美國合成生物學(xué)行業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的態(tài)勢，并呈現(xiàn)出以下創(chuàng)新趨勢：

　�。ㄒ唬┘夹g(shù)融合與創(chuàng)新

　　隨著基因測序、基因編輯、生物信息學(xué)等技術(shù)的不斷進(jìn)步，合成生物學(xué)將與其他學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行更深入的融合與創(chuàng)新。例如，將合成生物學(xué)與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對生物系統(tǒng)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)的不斷升級(jí)和迭代。

　�。ǘ�）產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用拓展

　　未來，美國合成生物學(xué)行業(yè)將更加注重產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展。通過加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)療、制藥、能源、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為這些領(lǐng)域的發(fā)展提供新的動(dòng)力和解決方案。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，合成生物學(xué)技術(shù)將逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向市場，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　（三）政策與監(jiān)管創(chuàng)新

　　隨著合成生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，政府將需要制定更加完善的政策和監(jiān)管體系來保障其健康發(fā)展。未來，美國政府將繼續(xù)加強(qiáng)合成生物學(xué)領(lǐng)域的政策研究和監(jiān)管創(chuàng)新，推動(dòng)建立更加科學(xué)、合理、高效的監(jiān)管機(jī)制，為合成生物學(xué)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

　�。ㄋ模﹪�際合作與交流

　　未來，美國合成生物學(xué)行業(yè)將更加注重國際合作與交流。通過加強(qiáng)與其他國家和地區(qū)的合作與交流，共同推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)和互利共贏。同時(shí)，通過參與國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則的制定，推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)的全球化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

　　六、結(jié)語

　　中投顧問產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為，美國合成生物學(xué)行業(yè)作為全球領(lǐng)先的生物技術(shù)領(lǐng)域之一，正經(jīng)歷著前所未有的快速發(fā)展和變革。從政策支持到技術(shù)創(chuàng)新，從重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展到未來創(chuàng)新趨勢，美國合成生物學(xué)行業(yè)都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力和廣闊的發(fā)展前景。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，美國合成生物學(xué)行業(yè)將繼續(xù)引領(lǐng)全球生物技術(shù)革命的發(fā)展潮流，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。