合成生物:农资行业转型的催化剂

作者:《农资与市场》传媒 张港港 2024/10/18 15:19:23
都在说,农资行业进入了存量时代、缩量时代。看起来,似乎整个行业都风声鹤唳,在设法走出周期,寻找增长新方向。如果让笔者对自己这段时间所看到的农资市场进行形容,可以用微起涟漪来形容,甚至也可以用毫无波澜来略微地调侃一下。不过,平淡的日子总会有不经意的发现来点缀。笔者前段时间搜集行业前沿资讯时,无意间得知合成生物在 2024年上半年成为资本市场的一项热门投资,在医学、化工、食品等行业呈现急速增长的态势,

都在說,農資行業進入了存量時代、縮量時代。


看起來,似乎整個行業都風聲鶴唳,在設法走出周期,尋找增長新方向。


如果讓筆者對自己這段時間所看到的農資市場進行形容,可以用微起漣漪來形容,甚至也可以用毫無波瀾來略微地調侃一下。


不過,平淡的日子總會有不經意的發現來點綴。筆者前段時間搜集行業前沿資訊時,無意間得知合成生物在 2024年上半年成為資本市場的一項熱門投資,在醫學、化工、食品等行業呈現急速增長的態勢,這份熱度已經持續到了下半年,并且蔓延到了農資行業。


當然,蔓延的范圍目前看來,包括的應該也就是小部分農資企業。


我國合成生物學正處在高速發展期,農資行業也正需要一股新的活力賦能。在整體疲軟的市場情境下,合成生物學的到來為農資行業帶來了增長的新鮮血液,在“卷”創新能力、技術含量的基礎上,成為行業新風口,喚醒了農資行業的另一面。
蟄伏后,迎來爆發性生長

每每說起合成生物,就不得不對這個概念再進行一遍深層次解讀。在合成生物還未廣為人知的情況下,每一次搜索相關資料都會有不同的發現,也會加深對其的理解。


合成生物其實由來已久,但是真正被廣泛關注始于21世紀初,一系列顛覆性成果在這個階段陸續發布。如今隨著減肥增效、綠色發展、“生物制造+”等多方面推動,造就了其現在炙手可熱的場面。如今合成生物已經發展成為一門高度體系化的學科,主要分兩條發展主線,一種是以生物基材料替代化石基材料,一種是以生物技術路線替代傳統化工技術路線,農資行業所涉及的大部分是第二種。按合成的級別分類,合成生物學又可以分為分子級別、亞細胞級別、細胞級別、組織乃至以上級別。

“生物制造+”多點開花

合成生物的迅速發展,得益于政策和技術兩方面的驅動。


政策方面,合成生物在北美、歐洲率先發展,亞太地區緊隨其后。以美國為例,美國農業部、國防部、能源部等聯邦機構都積極支持合成生物的技術研發和探究。這些外部地區的發展政策和框架搭建為我國合成生物的發展提供了思路以及參考。


近年來,我國在政策方面也表現出了明確的態度,大力推進“生物制造+”,將合成生物應用于我國各領域。2024年《,政府工作報告》已明確合成生物發展路徑,推動產業集群并加快產品市場化進程。涉及合成生物的會議也不斷召開,如“2024(第二屆)合成生物學與生物醫學健康大會”“2024中國合成生物學與綠色生物制造創新發展論壇”“2024第三屆合成生物學與綠色生物制造大會”“2024合成生物學與生物制造應用大會”等,涵蓋了醫學、護膚、育種、肥料、農藥等多個產業。


技術層面,合成生物體系最重要的在于基因測序、基因合成和基因編輯三大使能技術(使能技術是指一項或一系列的、應用面廣、具有多學科特性、為完成任務,而實現目標的技術。),成本降低,效率更高,是合成生物發展的重要驅動,目前我國在技術層面部分甚至已經趕超發達國家。隨著下游市場的應用急速增長,技術的更新迭代也更加迅速。


利民控股集團股份有限公司技術研發中心研究院生物實驗室主任司振軍表示,合成生物學是確定好產品后,要根據產品特性選擇合適的底盤細胞,并設計基因線路,將設計好的基因線路導入到底盤細胞進行測試篩選,根據測試反饋對線路再進行修正得到更好的線路,如此反復構建最優細胞工廠 ,最終實現規模化生產。合成生物學的最大特點是可以改變產品的生產方式,例如,原本需要傳統化學法多步驟合成的產品、動植物提取物等現在可以通過生物法合成,這進一步發展了醫藥、食品、農業、化工、能源與新材料的生產方式。不僅大幅降低企業生產成本、縮短產品周期,也增強了生產的安全性、環保性和低碳性,實現了可持續性綠色發展。

觸角延伸至農資行業

農業作為我國的發展之本,不僅要現代化,也要保持綠色發展,所以合成生物學的應用就顯得更為重要。合成生物應用在農業上可從三個方面說起:


第一是生產方面。我國農業存在資源缺乏和生產效率低下的問題,而合成生物技術的應用能夠有效解決這些痛點問題。可以利用合成生物培育具有優良性狀的植物品種,提高植物自身抗性,增強植物對抗脅迫環境的能力。也可以基于生物技術提高農作物育種效率,實現縮短育種周期,快速培育優質新品種,從而高效利用種質資源的目的。除此之外,還可以利用合成生物技術實現微生物肥料的生產,改善農作物生長環境、修復土地狀態、減少農業面源污染等,使農業從生產源頭進行改善向好。


第二是農業廢料方面。我國農業碳排放始終處于高位,農業用水用電、地膜塑料等都對環境有著很大的影響,并且藥肥的大量使用更是造成了農業面源污染的加劇,從而導致土壤退化、生態環境污染等問題。2023年,我國農作物每公頃化肥施用量達 506.11公斤,遠高于世界發達國家水平。從農資行業往年數據不難看出,我國肥料和農藥的使用量很大,但利用率卻相對較低。合成生物技術用于生物肥料、生物農藥等農資產品的生產,既貼合了農作物的生長狀態,也極大地提高了藥肥利用率。


第三則是農產品質量方面。入口之物,需極為謹慎,所以產品質量檢驗就極為嚴格,但是農殘超標、重金屬污染、激素濫用等等,導致農產品存在質量隱患,利益驅使下更是安全事件頻發。利用合成生物除了能夠進行農作物種質資源的優化之外,還能夠利用該技術手段解決食品原料大量生產的成本問題,從而解決使用劣質農產品生產的現象。


解決以上三方面的問題,很大一部分有賴于肥料和農藥在生產中的使用水平,甚至絕大部分在于肥料和農藥能否起到有效作用。合成生物學作為“新鮮血液”,注入農資行業一定會帶來一系列讓人驚喜的生物反應。


大北農集團發酵工程首席專家、甘肅大北農生物工程有限公司副總經理穆廷楨博士,長期從事合成生物學和生物制造領域的研究工作。當被問及合成生物學能夠為農資行業帶來何種影響時,他為筆者解惑“:利用合成生物技術開發生物肥料和生物農藥,提高了土壤肥力并減少了化學農藥的使用,推動農業綠色轉型;利用合成生物技術改良作物基因,培育出耐逆境、高產的新品種;利用合成生物技術開發出的生物刺激素和新型植物生長調節劑產品能夠顯著增強作物適應性。如 γ-氨基丁酸、高活性褐藻寡糖、5-氨基乙酰丙酸等,這些產品可以顯著提高肥料的效果和利用率。也可以制造生物傳感器監測農田環境,確保作物健康等。合成生物學為農資行業帶來了新的機遇和挑戰,有助于突破傳統農業瓶頸,推動行業的創新發展和可持續發展,為保障糧食安全和農業綠色發展提供了新的途徑和方法。”


南寧漢和生物科技股份有限公司副總經理余義發則表示,通過基因編輯、基因合成等先進手段,科學家們可以創造出具有特定功能的生物體,這些生物體能夠生產更高效的肥料、農藥等農資產品。新產品不僅能夠提高農作物的產量和質量,還能夠減少對環境的污染,實現農業生產的可持續發展。并且,隨著技術的不斷進步,傳統的農資生產方式將逐漸被淘汰,取而代之的是更加綠色、高效、智能化的生產方式,這種轉型將推動農資行業向高附加值、高技術含量的方向發展,提升整個行業的競爭力和贏利能力。



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