近年来，合成生物学的科学魅力和巨大的应用前景驱动世界主要国家提出发展路线图、设立研究专项；迅速增加的融资催生大批初创企业；科学人才和产业发展并举。目前与医疗健康相关的应用主导了合成生物学行业的商业化，而在食品、农业、消费品以及化工领域，孕育着重要的市场机遇，相关细分市场空间正在以高CAGR的水平增长。
因此，合成生物学正在得到包括高瓴在内的投资机构越来越多的看好和关注。同时鉴于合成生物学的巨大应用前景，不少创新型企业投入诸多资源展开合成生物学产业化开发，以抢占合成生物学研究和发展先机。
以我国营养素制造领域领先企业嘉必优（股票代码：688089）为例。该公司通过生物制造平台化技术的掌握，逐步形成了以ARA、DHA等为代表的脂肪酸系列、番茄红素、虾青素等为代表的类胡萝卜素系列以及以SA等为代表的复杂碳水系列的生物产品线。嘉必优还针对自身业务发展战略，进一步研究合成生物学技术，并以此为基础开展人乳低聚糖细胞工厂构建的技术攻关（HMOs技术攻关），未来将立足于合成生物学持续进行技术研发与创新，不断研究和开发出更多造福人类的营养素产品。
积极布局合成生物学，提高产品科技“含金量”
公开资料显示，嘉必优成立于2004年，是国内最早从事以微生物发酵生产多不饱和脂肪酸及脂溶性营养素的高新技术企业之一。主营业务涵盖多不饱和脂肪酸ARA、藻油DHA、SA及天然&beta；-胡萝卜素等多个系列产品的研发、生产与销售。产品目前多应用于婴幼儿配方食品、膳食营养补充剂、健康食品、特殊医学用途配方食品等。
据了解，“微生物发酵”是生物制造产业化应用的重要环节之一，也是营养素生产主流路径之一，契合绿色、健康的发展趋势，未来具备极大的想象空间。该技术是通过微生物发酵生产目标产物的方法，具有工艺条件温和、生产安全、设备通用性高等特点，对某些食品营养强化剂，采用微生物发酵法具有产品效率高、单位能耗低、对环境的污染小等优势。
从技术层面来讲，微生物发酵法对技术要求较高。微生物发酵技术链大致主要分为:菌种选育、发酵培养、分离提取（破壁萃取）、纯化、精制、改性。在规模化的生产过程中，菌种选育是提高ARA、DHA产量的首要关键因素，由于诱变育种具有非定向性，从中挑取优良性状的菌种工作难度较大，且已获得的优良菌种会随着时间逐渐衰退，保证优良菌种的长期稳定性具有较高的技术难度；另外，发酵培养则是产品生产的关键环节，直接决定了产品的产量。
目前，嘉必优利用生物发酵法开发出ARA、藻油DHA、&beta；-胡萝卜素及SA等一系列优势产品。并且嘉必优也积极开展了1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯、番茄红素等新产品的研发工作，以扩充产业链、产品线。另外，公司还在现有技术基础上积极布局合成生物学技术，这个新兴技术结合了生物学技术和工程学理念，有针对性地围绕目标产物进行设计和优化，赋能于微生物发酵工业，使得发酵生产的效率大幅提升。嘉必优结合自身发展战略，通过合成生物学等技术开展唾液酸乳糖及岩藻糖基乳糖的细胞工厂构建技术攻关，为解决目标产物高效转化、产能瓶颈、品质提升等共性问题提供技术解决方案。并且在技术升级的同时，将数字技术、信息技术引入微生物制造产业，实现生物制造、智能制造和互联网+大数据的跨界融合，通过研究细胞工厂调控等关键工艺的数据采集、过程控制、物料传输、质量管控、数字孪生与优化决策技术，构建智能生物工厂管控平台，实现研发、工艺、生产、检测一体化控制闭环，最终带动上下游产业链技术升级，树立行业标杆。
从市场空间来看，合成生物产业有着极为不错的市场空间和成长潜力。根据Transparency Market Research数据，2018年全球合成生物学市场空间已达到49.6亿美元，预计至2027年将超过400亿美元（2600亿元），年复合年增长率为26.3%。同时，根据DataBridgeM arket Research数据，到2027年合成生物学市场规模将达到303亿美元，复合年增长率为23.6%。
众所周知，新型产品的产生往往建立在技术创新之上。合成生物学运用工程学理念，有针对性地围绕目标产物进行代合成途径的优化、代谢中间体的剂量调控分配，颠覆性地创造新产品合成模式、新生物技术研发模式，使得生产效率大幅提升。在合成生物技术领域的持续布局，有望持续提高嘉必优的产品技术属性，随之而来的不仅是更高质量的产品，更高效的生产运营能力，更重要的是，技术驱动未来将成为嘉必优的真实写照，并以此为契机夯实了公司新产品的迭代基础，扩大嘉必优在生物技术产业中的影响力。
聚焦大健康，加速推动量价齐升逻辑落地
值得一提的是，嘉必优依托在现代合成生物学的前瞻布局，提高产品的质量和生产效率，深度契合所处营养素产业链下游需求的放量增长需求，也进一步打开嘉必优发展空间。
从嘉必优产品下游应用场景来看，公司主营产品ARA和藻油DHA主要应用于婴幼儿配方奶粉、健康食品、动物营养、食品饮料四大领域，应用场景拓宽。其中，婴幼儿配方奶粉是ARA和藻油DHA最为主要的应用领域，占市场容量的比例超过45%。
从政策面来看，我国奶粉新国标已于2021年2月份落地，新国标规定了DHA的添加量下限，要求每100kJ婴幼儿食品中DHA添加量不低于3.6mg；同时规定如果添加了DHA，则要至少添加相同量的ARA。按市售100g奶粉标准热量2000kJ折算，新国标实施后奶粉中DHA添加量应不低于72mg/100g，ARA添加量要求相同。执行后预计将带动ARA与DHA需求约一倍以上的提升，且在下游客户上，嘉必优客户涵盖达能、贝因美、伊利、飞鹤、君乐宝、圣元、雅士利、汤臣倍健等国内外知名企业。因此，嘉必优有望充分受益新一轮奶粉配方升级红利，2022年新国标订单有望呈现加速趋势。
从海外业务上看，帝斯曼是全球最大的ARA供应商，专利保护期对嘉必优海外业务开展有一定压制。但因帝斯曼专利保护将于2023年6月前陆续到期，嘉必优海外市场蓄势待发，已完成海外市场经销商和供应链布局，量价齐升逻辑顺畅。
产能方面，截至2020年，嘉必优拥有ARA产能420吨/年，藻油DHA产能105吨/年，2019年前后，公司ARA和DHA先后达到或接近满产。在新国标落地、帝斯曼专利保护到期背景下，国内国外市场需求有望大幅放量；以及嘉必优产能利用率高企。公司积极规划产能建设，募集资金投资于微生物油脂扩建二期工程项目、多不饱和脂肪酸油脂微胶囊生产线扩建项目和研发中心建设项目。据了解，自2021年1月份正式破土动工以来至2021年6月底，微生物油脂扩建二期项目土建工程完成基础施工，主要设备签订采购合同，完成DHA发酵阶段性改造，新增藻油DHA产能120吨；多不饱和脂肪酸油脂微胶囊生产线扩建项目工程主体结构浇筑成型，设备采购和管道及设备安装工程完成发包。值得关注的是，生物油脂扩建二期工程项目、多不饱和脂肪酸油脂微胶囊生产线扩建项目预计2022年底竣工达产。根据目前公开规划的产能，达产后公司将具有570吨/年的ARA产能及555吨/年的藻油DHA产能。
SA产品发力个护领域，构建第二增长曲线
另外，嘉必优利用微生物合成法生产的新产品也不断为公司提供着增长新动能。以SA产品（N-乙酰神经氨酸）为例，2021年6月29日，国家药监局官网公布N-乙酰神经氨酸成为国产化妆品新原料的备案信息，备案人为中科光谷，系嘉必优的全资子公司。新产品SA成功在国家药监局备案后，嘉必优业务拓展至个护美妆领域，有望成为公司业绩新增长点。据中科光谷“N-乙酰神经氨酸单体或其水合物在化妆品中的应用”公开专利，SA是细胞膜上糖蛋白的重要组分，应用在化妆品中具有保湿、美白、消炎、祛痘、抗老化等多重功效。值得一提的是，SA是《化妆品监管条例》颁布后，国家药监局首批公布批准化妆品新原料，嘉必优是目前唯一备案SA化妆品新原料的供应商。
产能布局上，嘉必优计划于2022年上半年将SA先扩产至30吨，并将根据市场需求情况逐步扩产至50吨。目前，嘉必优新业务、新产品增长迅速，产品毛利率持续提升。2020年ARA、DHA、SA、&beta；胡萝卜素营收分别为23158、5479、3153、534万元，DHA、SA晶体的增速达到21.00%、141.33%，增长较快。其中SA晶体从2016年的29.43万元提升至2020年的3153.9万元，4年时间营收增长107倍。
从毛利率看，2020年ARA、DHA、SA、&beta；胡萝卜素毛利率分别为57.17%、45.19%、59.93%、33.62%。ARA和DHA毛利率相对较为稳定，SA晶体毛利率持续提升，从2018年的38.56%提升至2020年的59.93%，毛利率提升明显。
综合来看，嘉必优拥有成熟的应用场景、稳固的客户关系、成熟的发酵技术平台，在合成生物学领域率先卡位布局，有望在新品研发、成本节约上实现更大突破。下游需求端，国内新国标落地，以及国外2023年6月帝斯曼专利到期，届时国内、国际市场嘉必优份额仍有较大提升空间。此外，燕窝酸第二成长曲线打开，化妆品市场长期可期。多重因素驱动，嘉必优有望加速驶入快车道，未来具备持续良好的成长性。