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合成生物学被誉为继“DNA双螺旋结构发现”和“人类基因组计划”之后的第三次生物技术革命。作为一种全新的“造物”技术，合成生物学技术正以其颠覆性的创新力量驱动着下一代生物制造与未来生物经济的行业变革。 经过数十年的发展，合成生物学已逐渐与全球各类产业深度融合，应用领域已拓展至生物基化学品、生物能源、生物染料、疾病诊断、药物和疫苗开发、作物育种等多个领域。今天，合成生物学已被视为“认识生命的钥匙”和“改变未来的颠覆性技术”。 道生生物（深圳）有限公司（以下简称“道生生物”）是一家通过微生物发酵合成天然色素、染料、天然药物的合成生物学企业。公司利用合成生物学技术，构建生产天然色素以及天然药物的人工微生物细胞工厂，并搭建规模化量产的生产工艺与产线。其合成产品涵盖靛蓝、黑色素、红色素、灵菌红素、靛玉红、黄色素等。目前，生物合成靛蓝色素项目已完成5L的小试和50L到500L的中试，公司正在建立产业化生产线，推进规模化量产。 近期，道生生物在公司发展方面取得了又一重要里程碑。2024年9月，道生生物宣布完成天使轮融资，投资方为深圳合成生物学创新研究院设立的星博生辉基金。星博生辉基金为中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院主要支持基金，重点瞄准将前沿技术应用于生物工程制造的初创公司。 本次融资资金将用于推进靛蓝项目产业化生产线的建设。该生产线预计于2025年上半年建成投产，届时将实现靛蓝产品的规模化生产与产业化落地。 基于基因编辑、酶工程、AI等技术，利用微生物合成天然色素 生物制造被认为具有引领“第四次工业革命”的潜力，其核心是通过合成生物学技术生产目标产物。相比传统的生产模式，生物制造具有清洁、高效、可再生等特点。经济合作与发展组织（OECD）对6个发达国家的分析显示，生物制造技术的应用可以降低工业能耗15%—80%，原料消耗35%—75%，空气污染50%—90%，水污染33%—80%，生产成本降低9%—90%。据其预测，到2030年，生物制造技术相关产业规模将达到全球工业生产总值的35%。 2022年5月，国家发展改革委印发了《“十四五”生物经济发展规划》，明确将生物制造作为生物经济战略性新兴产业发展方向，提出“依托生物制造技术，实现化工原料和过程的生物技术替代，发展高性能生物环保材料和生物制剂，推动化工、医药、材料、轻工等重要工业产品制造与生物技术深度融合，向绿色低碳、无毒低毒、可持续发展模式转型”。目前，生物制造已成为提升新质生产力的重要手段之一。 合成生物学技术作为生物制造产业的核心驱动力和关键支撑技术，为其生产菌株改造、代谢途径优化、产品定制化生产等各个环节带来了革命性的影响。 而具体到天然色素、染料、天然药物等的生产过程中，目前化学合成和植物提取是常见的生产方式。其中，化学合成仍是目前主流的生产方法，其在大规模生产上具有一定优势，但其存在的环境污染、安全性问题等缺点仍不容忽视。同时，随着人们生活水平的提高、环保意识的增强以及消费观念的改变，消费者对于产品的安全性、环保性以及可持续性的要求越来越高。 在此背景下，道生生物致力于通过合成生物学技术推动天然色素、染料与天然药物等领域的生物制造创新，生产出有利于人类健康与环境可持续发展的合成产品。 目前，道生生物自主研发了微生物合成天然色素、天然药物与染料技术。其技术原理为，通过合成生物学技术将植物源的代谢路径构建到微生物细胞中，重新组成全新的生物体系，完成目标产品的异源生产，并获得较高得率。 基于核心技术，道生生物主要通过4个步骤实现产品的生产制造：1.利用基因编辑、人工智能、基因工程，以及酶工程等技术构建菌株，并通过发酵培养筛选；2.优化和培养工程菌，通过单因素或多因素实验找到最优的培养条件；3.发酵过程、放大生产，并实时监控生产过程中各个参数的变化；4.利用分离技术对产品进行纯化，最终得到高纯度的目标产品。 道生生物创始人袁小黎表示：“道生生物的核心技术，揉合了化学合成和植物提取的优点，摒弃了它们的缺点，能够安全高效地大规模合成各类天然色素、染料与天然药物。” 值得关注的是，道生生物申请了9项相关专利，其中已有1项发明专利获批，构筑起了坚实的专利护城河。 靛蓝项目小试产量达40g/L，量产规模成本可降至植物提取的50%以上 基于自主研发的微生物合成技术，道生生物聚焦于有助于人类健康的天然色素、染料和天然药物的生物合成，通过建立靛蓝、黑色素、黄色素、红色素等天然色素产业链体系，服务于国内外染料、食品、饮料、化妆品、医药等领域。其中，靛蓝项目是进展最快，目前已完成中试，产量已达到规模化生产标准，即将开启产业化生产。 具体来说，靛蓝是水溶性非偶氨类着色剂，在固态下呈深蓝色，微溶于水和其他有机溶剂如乙醇、甘油等，但不溶于油脂。作为还原染料，它需要在特定的化学条件下才能与纤维发生稳定的结合，产生持久的色彩。 目前，我国生产靛蓝主要采取的方法是苯胺氯乙酸法，但其在生产过程中会产生诸多废渣、废气、废水等副产物，需要花费较高成本进行处理。另外，植物提取也是靛蓝的生产方式之一。但是植物靛蓝在植株中含量较低，提取成本较高，提取产物中靛蓝含量较低，杂质多，纯化成本较高，且杂质不易除净，应用后杂质处理成本也随之增加。 对此，道生生物基于核心技术开发了微生物合成靛蓝色素技术，构建了专业生产靛蓝菌株，并针对该靛蓝菌株特点，设计特定的培养方案和工艺方法。目前，道生生物的靛蓝项目已完成小试和中试。据悉，第三方检测验证结果显示，其靛蓝项目小试产量已达到 40g/L，量产已完成20g/L、预计半年内即将完成30g/L。目前，道生生物已具备进一步扩大规模化生产的条件，预计未来靛蓝项目的产量将突破40g/L。 据悉，化学合成的靛蓝售价约7万-10万元/吨，而植物提取的靛蓝售价约160万元/吨。道生生物通过合成生物学技术将植物源——靛蓝的代谢路径构建到微生物细胞中，重新组成全新的生物体系，完成目标产品的异源生产，并获得较高得率。该生产方式与植物提取得到的靛蓝完全一致，但其合成周期短、效率高且成本优势突出。 据其介绍，相比植物提取方式，道生生物所使用的10吨发酵罐实际发酵体积80%，其2～3天可产靛蓝重量相当于24亩地72000kg马蓝植株中的靛蓝含量，生产效率大幅提升。据测算，公司规模量产靛蓝成本可降至植物提取的50%以上，远低于国内植物靛蓝价格，毛利率可控制在70%以上。 除靛蓝项目外，道生生物同时在研发黑色素、灵菌红素、靛玉红、黄色素等产品。其中，灵菌红素是一种具有显著生物学活性的天然色素，Wnt/β-catenin途径的有效抑制剂，具有抗菌，抗真菌，抗原生动物，抗疟疾，免疫抑制和抗癌特性。靛玉红是靛蓝的同分异构体，具有独特的双类结构与抗肿瘤、抗炎、抗菌等作用，可作为治疗慢性粒细胞白血病和其他血液疾病的新型药物。 目前，道生生物已完成灵菌红素、靛玉红两款产品的中试生产环节，预计将于2025年实现小规模量产。 靛蓝产业化生产线即将建成，规模化产能将达20吨/年 在完成最新一轮融资后，道生生物正在推进靛蓝产业生产线的搭建，并预计将于2025年上半年完整建设并正式投产。据介绍，该生产线具备每年20吨的稳定产能输出，能够高效地满足特定市场需求。 与此同时，道生生物建立了灵活的商业模式。目前，公司主要面向B端市场，为高端品牌印染企业、牛仔染色企业等提供自主研发的靛蓝等产品。此外，公司还将合作下游药企或科研机构等，共同对天然色素产品进行药用价值开发。截至目前，道生生物已与十余家品牌商与面料商建立合作关系。 在此基础上，道生生物将继续推动核心技术的创新与发酵工程等工艺的革新。其中，公司将携手中科院共同成立科学研究与应用实验室，以推动技术迭代与工艺创新，进而开发生产出更多产业化产品。 根据麦肯锡预测，预计未来10—20年，合成生物学可能每年对全球产生的直接经济影响将达到2万亿-4万亿美元。到2025年，合成生物学与生物制造的经济价值将达到1000亿美元。在全球经济缺乏新增长曲线的当下，合成生物学与生物制造领域的巨大潜力，将成为推动经济增长和持续发展的重要力量。 面对合成生物学这一巨大市场，道生生物未来将继续推动在研产品的商业化落地进程，同时将在已有生产线的基础上，搭建规模化生产工厂，届时核心产品将实现300吨—500吨产能产出。 关于深圳合成生物学创新研究院 深圳合成生物学创新研究院是由中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所牵头建设的非法人科研机构，秉承“造物致知，造物致用”的建院理念，发展生命体系定量理解与理性设计的基础理论，建立合成生物理性设计与自动化高通量合成测试等关键技术能力和工程平台，促进合成生物制造的产业应用，力争发展成为国际上具影响力的合成生物学研发基地与产业创新中心。 关于星博生辉基金 星博生辉基金发起于2020年，为中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院主要支持基金，作为国内首支合成生物产业基金，重点瞄准将前沿技术应用于生物工程制造的初创公司，包括在医疗研发手段、新材料、药物研发等领域带来前沿技术变革的公司，共同探索并实践Venture Lab模式的本土化落地。 目前，道生生物靛蓝产品即将规模化量产，并且公司将在2025年开启下一轮融资，以进一步扩建产能。如若对道生生物及其产品技术感兴趣的投资机构与供应链企业等，可扫码与我们取得联系。 近 期 推 荐 声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。 动脉网，未来医疗服务平台

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