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從 20 世紀中葉的蹣跚起步,到 21 世紀躍升為全球發酵規模和研發產出的領導者,我國酶製劑產業在過去數十年中取得了有目共睹的進步。 如今,中國企業正通過合成生物學和先進酶工程重塑酶製劑產業的競爭格局,這些創新技術使得“me-too”和“me-better”酶製品快速開發,並促進了新型、高效的生產工藝誕生。曾經被諾維信、杜邦等國際巨頭牢牢掌控的酶製劑市場,正在中國企業的技術創新和產能提升中發生著結構性變化…… 酶作為大自然的催化劑,因其在溫和條件下以非凡的特異性引導反應的能力而備受推崇,在食品飲料、日化洗滌、飼料、紡織皮革、造紙、醫藥、生物能源等多個領域展現出廣泛應用前景。根據中研普華研究院預測,2025年全球酶工程製品市場規模突破180億美元,中國以35%的市場份額位列全球首位。 酶製劑正為傳統工業賦能,驅動其向綠色、精準的“智造”模式轉型。與石化路線相比,酶製劑應用於不同行業可平均節能減排30%至50%,未來有望達到50%至70%。這種經濟吸引力源於酶能夠在溫和條件下運行,顯著減少材料和能源消耗,對傳統高能耗高排放工藝路線替代具有重大意義。 酶工程作為合成生物學的關鍵組成部分,可以通過創建新的代謝通路或優化現有通路,從而生成特定需求的新型酶。合成生物學中酶篩選和改進的策略包括:通過數據庫挖掘尋找具有所需特性的酶分子,對分子重新設計以改善現有特性。人工智能、自動化和合成生物技術能夠加速酶分子設計,通過自動化迭代突變、篩選和測試的循環,顯著縮短研發周期並降低成本,使先進的酶工程技術更加高效和可及。 諾維信、杜邦和帝斯曼等國際巨頭憑借技術先發優勢和嚴密的專利壁壘,長期占據中國酶製劑市場的主導地位。然而,隨著中國本土企業在技術研發、產能擴張和市場應用上的突破,這種壟斷格局正在被逐步打破。 在食品工業領域,中糧生物科技聯合中糧營養健康研究院開發的“D-阿洛酮糖-3-差向異構酶”在2023年獲批為國內首款同類食品工業用酶製劑,這項突破解決了阿洛酮糖規模化生產的技術瓶頸,使中國在功能性甜味劑領域獲得線年研發,攻克我國酶固定化技術的難關,其自主研發的酶載體產品突破了傳統多孔材料孔徑與比表麵積難以兼顧的技術瓶頸,推動了我國頭孢產業從化學法向綠色酶法的裏程碑式轉變。 另外,在我國“雙碳”目標和可持續發展目標下,本土酶製劑企業綠色低碳的生產方式,也是差異化競爭優勢的體現。例如,基因工業化合成巨頭金斯瑞旗下的百斯傑生物開發的沒食子酸酶法生產工藝替代化學生產過程,不僅提高了生產效率,還大幅減少了傳統工藝帶來的汙染,使其產品在全球環保要求日益增加的背景下更具吸引力。2024年,百斯傑一項洗滌蛋白酶相關的發明專利獲得國家知識產權局授權,包含自主研發的多個蛋白酶分子,具備在液體洗滌劑中的超高穩定性、洗滌性能及配方友好性等特點。這是百斯傑依托自有專利技術,響應“雙碳”戰略所推出的創新產品,可以滿足洗滌行業“綠色發展”的潮流。 在成本控製方麵,國產飼用酶製劑領域展現出強勁的成本優化能力,並給下遊客戶帶來了更經濟有效的產品選擇,這種在特定細分市場中表現出的成本優化能力,得益於酶分子定向進化技術、菌株開發技術,高效發酵生產技術等高端技術的聯合應用。飼用酶製劑領域的成功,為中國酶製劑產業提供了重要啟示,通過在特定市場進行集中研發和技術突破,而非全麵競爭,將成為中國酶製劑企業提升核心競爭力的有效途徑。 根據易凱資本研究報告,目前75%以上的工業酶市場份額被諾維信、杜邦、Codexis等海外龍頭公司壟斷,預計2025年中國工業酶國產化率將突破60%(2019年為31%)。 目前,我國已逐步成為全球新專利申請主要來源國,在全球公開專利份額從2014年的45%激增至2024年的73%。根據PCT專利申請量判斷,中國在生物技術領域的創新能力已在大多數生物技術領域超越歐洲,並在某些領域超越美國。 在酶製劑領域,海外巨頭的專利布局呈現“數量多、範圍大”的特點。如國際巨頭諾維信在中國擁有約2200項專利,側重於多種酶家族分子並覆蓋廣泛的應用。然而,跨國企業傳統的寬泛專利保護策略開始麵臨一定的風險。國家知識產權局(CNIPA)正在通過嚴格執行《中華人民共和國專利法》第26條第4款,即“權利要求應當得到說明書的支持”的原則,對生物技術領域的專利申請進行“糾偏”——從對“推測性”發明的寬泛保護,轉向對“已驗證”發明的精確保護。 筆者檢索酶領域的專利無效決定發現,CNIPA於2024年7月3日針對諾維信兩項關鍵酶製劑專利作出了部分無效宣告。這兩項與洗滌蛋白酶相關的專利因為保護範圍與實際貢獻不匹配,遭受了第三方的專利挑戰。國際酶製劑巨頭在我國所依賴的,基於寬泛的“序列一致性”百分比來構建的專利壁壘,麵臨著前所未有的挑戰並出現鬆動。 我國酶製劑企業正在通過合成生物學、基因編輯、基因工程菌株改造等前沿生物技術,實現產品性能優化和成本控製,向高附加值、高技術含量方向發展。除上文提到的百斯傑外,蔚藍生物也憑借自主研發的核心工具酶,打破國外壟斷,並創新酶製劑技術,推動生物製造領域降本增效。隨著中國從全球生物科技的消費市場逐步邁向創新策源地,酶製劑產業的全球競爭格局正在重塑。 2. 波士頓谘詢、上海合成生物學創新中心與BCapital聯合研究:《中國合成生物學產業白皮書2024》 3. 中研普華研究院《2025-2030年中國酶工程製品行業市場深度調研及投資策略預測報告》九遊官網app |

