市场概览

到 2033 年，全球合成生物市场规模预计将从 2023 年的165 亿美元增至约964 亿美元，在预测期内以复合年增长率 19.3% 的速度增长。 2024 年至 2033 年。

合成生物学是一个科学领域，研究人员修改或创造生物以使其具有新的能力或特征。这就像对自然进行一点升级，以在医学、产品创造和农业等领域提供帮助。将其视为生物学和工程学的结合！

合成生物学已经取得了长足的进步，使其能够改变各个领域的技术，包括生物、生物计算和治疗性基因组编辑。基因编辑和基因电路设计、宏基因组学发现、自动化菌株工程和定向进化等领域使合成生物学产品的开发成为可能。解决方案。这些化合物是由 CAR-T 和基因组编辑大豆等经过改造的细胞和酶产生的，包括西格列汀、二胺和豆血红蛋白。

关键要点

• 2023 年，合成生物市场的估值为16.5 美元十亿。
• 预计从 2023 年到 2033 年，其复合年增长率为 19.3%。
• 全球合成生物学市场预计到 2033 年将达到约964 亿美元。
• 合成生物学涉及修改或创造生物体，赋予其新的能力，影响医药、产品等领域发展、农业。这就像生物学和工程学相结合的自然升级。
• 合成生物学在基因编辑、治疗性基因组编辑和生物计算等领域取得了重大进展。它导致了各种化合物的产生，包括 CAR-T、基因组编辑大豆、坐格列汀、二胺和豆血红蛋白。
• PCR技术占 2023 年总收入的28.1%，由于其速度快、简单且精确，使其在合成生物学操作中非常有用。
• NGS（下一代测序）技术预计将在未来几年实现最快的复合年增长率，允许合成 DNA 序列并将靶向 DNA 引入到活体中
• 2023 年，医疗保健领域贡献了总收入的18.7%，通过解决基因设计、表达优化和产量稳定性来改善生物制药药物的发现。
• 生物技术和制药公司在合成生物学市场占据主导地位，到 2023 年占据52.3%的市场份额，利用合成生物学为人类创造新药慢性病和更高效的体外药物生产。
• 产生最高收入的类别2023 年的重点是寡核苷酸/寡核苷酸池和合成 DNA，预计将以最快的复合年增长率继续增长。
• 2023 年，在支持性法律、融资和政府支持的推动下，美国引领全球合成生物学市场，占总收入的42.1%。

技术分析

2023年，PCR技术占总收入的比例超过28.1%。这是由于其用途广泛，快速、简单、重复性好、特异性强、灵敏。

PCR克隆可用于基因克隆和DNA重组。基因定量在合成生物学操作中也是可能的。 Synbio Technologies 的 Sony 2.0 技术可以成功克隆靶标基因，无需限制性酶切位点。这些平台具有成本效益，可提高合成生物化学中 PCR 的效率合成生物学市场的细分增长也受到开发和推出试剂的研发增加的推动。来自美国和英国的一组研究人员于 2021 年开发了细胞试剂。这些试剂可以替代分子生物学和诊断反应中的酶。它们还具有常见的合成生物学过程，例如 qPCR 或 PCR。这些技术可用于增加产量，以满足不断增长的诊断需求。

NGS 技术预计在预测期内将实现最快的复合年增长率。 NGS 从一开始就合成 DNA 序列的能力，以及 CRISPR/Cas9 等新技术，使得能够在活细胞中定向引入 DNA 序列。

应用分析

2023 年，医疗保健领域占所有收入的18.7%。生物制药药品迪斯科范围及规模合成生物学已经大大改善了这一点。该技术为生物制药生产相关问题提供了实用的解决方案，包括基因设计、表达优化和产量稳定性。

合成生物学诊断是一种无创、实时、灵敏且特异的检测癌细胞和传染原的方法。研究人员利用合理的工程来创建由传感器处理器和报告器动态组成的生物传感系统。 Glympse Bio 开发了一种基于活动的生物传感器，可以检测非酒精性脂肪性肝炎的早期症状、预测疾病阶段并支持药物开发。

最大的非医疗创收应用是生物燃料。由于合成生物学，第四代生物燃料成为可能。开发替代生物燃料分子的研究正在进行中。这些预计将有助于减少温室气体 (GHG) 排放。金斯瑞推出 GenPlus，一种高通量基因合成器、组合组装文库和用于生物燃料生产的 CRISPR/Cas9 基因编辑。

最终用途分析

随着合成生物学市场份额超过 52.3%，生物技术和制药领域在 2023 年占据主导地位。生物技术和制药公司已利用合成生物学来创造可用于生产的新药。用于慢性疾病。例如，默克公司利用合成生物学创造了 Januvia（西他列汀），一种治疗糖尿病的药物。诺华还开发了 Kymriah 或 Tisagenlecleucel，用于治疗 B 细胞急性淋巴细胞白血病。

一些公司还使用合成生物学来创建允许微生物生产相关药物的途径。 Amyris Inc. 创造了用于开发抗疟药物青蒿素的酵母菌株。合成生物学还可用于改进体外药物生产。 Codexis 使用合成生物学创造更有效的方法可用于合成小分子药物的高效酶。这个合成生物学市场得到了技术进步的进一步支持。

计算蛋白质设计是一种从头开始创建蛋白质的方法。它还计算蛋白质结构和蛋白质设计的变体。科学家可以开发出自然界独有的酶。例如，Ginkgo Bioworks 使用计算机自动化来创造新的生物体。 Arzeda 还从头开始生产酶，以生产稀有糖和天然甜味剂。

产品类型分析

2023 年收入最多的产品类别是寡核苷酸/寡核苷酸库和合成 DNA，其收入份额超过32.7%。在预测期内，这一类别预计将以最快的复合年增长率增长。

设计独特 DNA 寡核苷酸的能力是分子生物学领域的几种可能性之一。和合成生物学。 Integrated DNA Technologies 和 Life Technologies 等组织提供定制引物服务。合成成本的下降以及对可用于多种方式的合成 RNA、DNA 和基因的需求增加正在推动该细分市场的增长。

酶的合成生物学市场预计在预测期内将出现相当大的复合年增长率。目前，以高效、经济和环保的方式生产酶是企业的首要任务。许多企业正在从当前用于基因合成的亚磷酰胺化学品转向基于酶的化学。潜在地利用酶合成技术生产更长的基因并缩短周转时间，这将促进行业发展。

Кеу Маrkеt Ѕеgmеntѕ

副产品

• 酶
• 寡核苷酸/寡核苷酸池和合成 DNA
• 异种核酸
• 克隆技术试剂盒
• Chaassi生物体

按技术

• PCR
• NGS
• 生物加工技术
• 基因组编辑
• 其他技术

按应用

• 医疗保健
  • 非临床/研究
  • 临床
• 非医疗保健
  • 特种化学品
  • 生物技术作物
  • 生物燃料
  • 其他非医疗保健

最终用途

• 学术和政府研究机构
• 生物技术和制药公司
• 其他最终用途

驱动因素

增加研究经费

合成生物学研究和开发的投资不断增加正在推动市场增长。政府机构和私人投资者都在提供大量资金，以推动创新项目的发展。例如，2022 年，英国的 SynbiCITE 获得了 570 万美元的重大资金承诺，用于支持合成生物学初创公司，p促进生物经济增长。

限制

生物安全和伦理问题

生物安全和伦理问题给市场带来了挑战。人们的担忧集中在合成生物体释放到环境中的潜在风险。人们担心意外的相互作用、突变以及可能形成耐抗生素的超级细菌。这些担忧加上监管行动可能会限制市场扩张。

机遇

机器学习集成

人工智能和机器学习与合成生物学的集成提供了重大机遇。这些技术可以增强研究和开发中的分析和决策。在政府的大力支持下，行业参与者越来越注重利用人工智能/机器学习。例如，BigHat Biosciences 和默克 (Merck) 的人工智能平台等合作工程领域的技术准备推动增长。

挑战

生物安全法规

严格的生物安全法规对市场提出了挑战。无意或有计划的合成生物体释放可能会产生未知的环境和健康后果。最近的全球事件加剧了人们对合成生物学生物安全性的担忧，可能导致更严格的监管并抑制市场增长。

区域分析

2023年，美国在全球合成生物学市场中处于领先地位，占总收入的主导地位42.1％，达到69亿美元。这是更好的法律、改善合成生物学产品开发融资以及政府支持的结果。 Modern Therapeutics 和 Sana Biotechnology、Poseida Therapeutics 和 Greenlight Biosciences 只是该领域的几家初创公司。他们筹集了更多2020 年上半年将达到 30 亿美元。

美国主要侧重于药物发现、基因组结构预测和蛋白质组学方面的研究。这有助于推动合成生物学行业的增长。此外，美国国立卫生研究院 (NIH) 以及盖茨和梅琳达基金会等私人组织正在资助合成生物学的研究和开发，这可能会增加该国的合成生物学市场前景。

德国合成生物学销售额在预测期内将出现增长。这是由于许多合成生物学中心的存在正在推动该领域的进步。为了开发最小的细胞，Max Planck Society 和教育和研究部的成员 MaxSynBio 致力于了解基本的细胞过程。 Leaps by Bayer 是拜耳公司旗下的一项计划，投资于生命科学的进步，包括合成生物学。德国合成生物学市场的增长此类机构的存在预计将推动许多发展。

关键地区和国家

• 北方美国
  • 美国
  • 加拿大
  • 墨西哥
• 欧洲
  • 德国
  • 英国
  • 法国
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 西班牙
  • 其他地区欧洲
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 亚太其他地区
• 南美洲
  • 巴西
  • 阿根廷
  • 南方其他地区美国
• 中东和非洲
  • 海湾合作委员会
  • 南非
  • 以色列
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

尽管受到 COVID-19 的影响，综合生物市场得到了私人和公共合作伙伴的大力投资。 Synbiobeta数据显示，2020年该行业获得创纪录的780万美元投资。Bio 目前正在开发一种工程微生物来支持可持续农业。

Bolt Threads 和 Spiber 等公司见证了消费生物技术的快速崛起。这些公司创造出可持续的合成生物材料，看起来自然但仍然耐用。这些基于生物材料的产品可以作为可持续时尚服装进行销售。

Spiber 是一家日本公司，利用精密设计的微生物来种植蜘蛛丝。 2021年，该公司筹集了2.4亿美元。纺织行业正在经历一场生物技术革命，利用生物学使服装更耐用、更好。 Modern Meadow 和 VitroLabs 率先采用生物工程工艺生产真皮。 Modern Meadow 是皮革行业的先驱，利用酵母制造皮革。

Маrkеt Кеу Рlауеrsѕ

• Bota Biosciences Inc.
• Codexis, Inc.
• Creative Biogene。
• Creative Enzymes。
• Enbiotix， Inc.
• Illumina, Inc.
• 默克公司a (Sigma-Aldrich Co. Llc)
• New England Biolabs
• Euro fins Scientific
• Novozymes
• Pareto Bio, Inc.
• Scarab Genomics, Llc
• Synthego
• Synthetic Genomics Inc.
• Thermo Fisher Scientific, Inc.
• 其他关键参与者

近期进展

• 2024 年 8 月：新产品发布，Illumina 为其 NovaSeq X 系列客户推出了扩展的肿瘤学菜单。该更新包括 TruSight Oncology 500 高通量 (TSO 500 HT) 和 TruSight Oncology 500 ctDNA 版本 2 (TSO 500 ctDNA v2)。这些测定提高了测序的经济效率，并增强了实验室对血液和组织样本进行全面基因组分析的能力。这一进展对于推进临床肿瘤学的研究和应用具有重要意义，临床肿瘤学的技术和应用与合成生物学密切相关。
• 2023年12月：Codexis 与 Nestlé Health Science 签订了 CDX-7108 的购买协议，这是一种可能治疗外分泌胰腺功能不全 (EPI) 的疗法。根据协议，Codexis 将获得高达 4500 万美元的里程碑付款，包括 500 万美元的预付款和净销售额特许权使用费。这项交易使 Codexis 能够将其资源更多地集中在推进其 ECO Synthesis™ 平台及其药品制造业务上。