华安证券-化工行业合成生物学双周报：新一代生物乙醇助力“碳中和”-211030

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周报说明这是一份面向一级市场、二级市场、企业和高校的合成生物学行业周报。

合成生物学因为底层工具的突破逐渐成为人类造物的新方式，并有望在“碳中和”背景下发展为绿色制造的主流思路之一。

我们主要聚焦在生物制品，而非生物制药领域。

我们将努力完善此周报，使其更有助于资本和产业的联动，并提前挖掘投资机会。

和度生物完成Pre-A轮融资，以合成生物学加速微生物载体基因治疗药物研发。

近日，和度生物技术（上海）有限公司（CommBioTherapeutics）宣布完成Pre-A轮融资。

据悉，本轮融资由鼎晖投资领投，道远资本、隆门资本与中盈鑫达跟投，将用于加速和度生物创新药研发，推动微生物细菌载体基因治疗研究进入临床前药物开发阶段。

和度生物利用合成生物学等方法对细菌基因组进行改造，以此引入治疗疾病的外源基因，并通过构建基因工程微生物调节肠道免疫和代谢等功能，从而治疗肠道功能紊乱相关的疾病。

Ginkgo推出美容公司获7800万美元融资，合成生物学或将提供60%以上功能性原料。

10月27日，在GinkgoBioworks平台上推出的Arcaea（Ar-kay-uh）宣布其完成了7800万美元的A轮融资，Arcaea将借助生物学作为自我表达的工具，通过利用DNA测序、生物工程和发酵等技术来为美容开发新的成分和产品体验，为建立一个新的、可再生的未来美容行业助力。

本轮融资的投资者包括CascadeInvestmentLLC、VikingGlobal、CHANEL、Givaudan和WittingtonVentures在内的战略和金融投资者财团。

奥本大学王义研究团队利用编程梭菌高产短链脂肪酸酯，产量高出2400倍，合作公司即将进行中试。

近日，美国奥本大学（AuburnUniversity）生物系统工程系王义副教授带领团队通过科学设计和系统优化，开发了一株高产乙酸丁酯的菌株，实现了生产高价值且便于分离的脂肪酸酯，其产量是以前报道过生产同样产品工程菌产量的2400多倍。

这篇研究以题为“RenewablefattyacidesterproductioninClostridium”发表在NatureCommunications上，并被杂志主编确定为近期发表在Biotechnologyandmethods领域的重点推介文章之一。

基因组编写计划将推出一款用于基因组编辑的计算机辅助设计(CAD)软件GPWCAD。

近日，全球权威组织——基因组编写计划（GP-write）宣布，将推出一款用于基因组编辑的计算机辅助设计(CAD)软件GPWCAD，使大规模的基因组编辑和设计变得更加容易。

据悉，以GPWCAD的基因组编写技术作为起点，GP-write已联合多家企业，打造包括了全基因组设计、组装和测试的“一站式服务”。

研究人员将能够利用该平台自行设计基因组，继而直接从GPW工业合作伙伴处订购合成好的DNA，并选择代工厂进行组装和测试。

生物技术助力啤酒的可持续发展之路，风味更香，运输成本更低。

近日，SBT（一个可持续饮料技术公司）开发了一种名为BrewVo的工艺，该工艺可以生产出高度浓缩的啤酒，其运输重量和体积仅为传统啤酒的六分之一。

SBT表示较小的浓缩物降低了与包装、运输和冷藏相关的大部分温室气体排放。

根据SBT的创始人兼首席技术官PatrickTatera的说法，因此浓缩物的运输效率是小桶的八倍，SBT还声称其啤酒浓缩物可以冷冻以延长其保质期，减少浪费。

BrewVo从根本上改变了啤酒在世界各地的运输方式，BrewVo的啤酒产品在科罗拉多州丹佛的几家酒吧有售；公司正在努力在南美开设一家酒吧，很快将与科罗拉多州的酿酒商SleepingGiant合作，扩大生产规模。

基于小鼠神经元的气味机器人可通过4096种气味分析疾病。

近日，近日，Koniku公司宣布公司研发的KonikuKore使用基于小鼠神经元的生物技术来检测疾病、化学物质甚至爆炸物，可同时检测和解释4096种不同的气味，目前获得了硅谷科技巨头的资助。

Agabi和他的团队就在老鼠身上分离出类似的细胞，对它们进行基因改造以携带让它们能够闻到空气中成分的蛋白质，将它们插入Koniku芯片中，然后将芯片放置在KonikuKore内，KonikuKore通过机械泵收集空气并将其传递给细胞，细胞检测气味并发出由设备的车载计算机解释的信号。

微生物固氮创新公司PivotBio推出了一个新的零食品牌Connect。

近日，微生物固氮创新公司PivotBio推出了一个新的零食品牌Connect？，产品线中的第一个小吃是“黄蝴蝶爆米花”。

该产品全生育期均使用微生物氮作为氮源，相较于化学合成氮，这种清洁氮对空气和水环境更加友好。

近年来，与生物固氮产业相关的巨头公司面对机遇也在不断进行调整。

美国固氮菌生产厂家BeckerUnderwood被顶级跨国公司巴斯夫收购，加拿大固氮菌生产厂家PhilomBios公司被拜耳公司收购。

英国农业技术公司AzoticTechnologies采用生物工程和种衣剂技术，研发固氮技术产品Envita并面向全球市场销售。

国际固氮微生物产业出现新一轮的技术升级与产业革命。

不过，生物固氮存在天然固氮体系宿主范围窄和固氮活性受环境影响大等问题，还有固氮生产菌株竞争力弱和田间应用效果不稳定等问题，这些仍然是全世界需要继续攻克的技术难题。

清华大学团队研发治疗性工程益生菌，或将显著提高结肠炎治疗效果。

通过口服肠道益生菌药物抑制炎症是一种常见的治疗策略，大肠杆菌E.coliNissle1917（EcN）就是其中的一种。

为了提高EcN的治疗功效，陈国强团队通过在EcN中过表达3HB的方式，获得了一株重组菌EcNL4，其可以在肠道定植，以食物为原料合成药物，药物直接在原位缓释，降低了药物的脱靶作用，使药物递送更加有效，其药效远比EcN和3HB单独作用时更强，在治疗肠炎时展现了“1+1＞2”的效果。

该研究成果于2021年本免疫学英文杂志《自然细胞与分子免疫学》（Cellular&MolecularImmunology），标题为“Constructionofasustainable3-hydroxybutyrate-producingprobioticEscherichiacolifortreatmentofcolitis”。

论文的通讯作者为陈国强，第一作者为其博士生闫煦。

此项研究作既开发出了更加有效的益生菌，也为工程益生菌治疗疾病提供了概念证明。

远大医药加强合成生物学布局，拟收购氨基酸企业华晨生物80%股权10月19日，远大医药发布公告：集团拟收购一间氨基酸生产公司80%股权。

据公告文，由集团附属公司湖北远大生命科学与技术有限责任公司与河北华阳生物科技有限公司订立股权收购协议，约定待相关条件满足后将以1.072亿元收购沧州华晨生物科技有限公司80%的股权。

远大医药表示，此次收购华晨生物将有望为远大医药生物技术产品及健康产品板块带来新的业务增长点，也是远大医药在精品氨基酸的基础上，向多元化氨基酸战略迈进的重要一步，在丰富产品集群的同时，将氨基酸产业链进一步延伸，在上游氨基酸原料及下游终端健康食品及医药制剂领域建立深度的产业化及规模化布局。

细胞培养肉公司周子未来完成7000余万元A轮融资。

近日，南京周子未来食品科技有限公司完成A轮融资，目前已获得高瓴创投、经纬创投、清流资本和南京市创新投资集团的7000余万元融资。

通过本轮融资，公司将继续整合国内外优势资源，完善生产工艺，降低生产成本，建设细胞培养肉产品的中试生产线。

2019年，国际食品科学院院士、南京农业大学周光宏教授作为周子未来的首席科学家，带领团队创制出中国第一块细胞培养肉，目前已经在种子细胞提取与干性维持、细胞悬浮放大生产、无血清培养基以及产品研发方面取得关键性突破。

NHGRI授予DNA合成企业MolecularAssemblies一阶段SBIR最高赠款。

近日，MolecularAssemblies是一家总部位于圣地亚哥的私营生命科学公司，致力于开发酶促DNA合成技术，旨在为下一代基于DNA的产品提供动力。

MolecularAssemblies宣布获得美国国家卫生研究院国家人类基因组研究所（NHGRI）颁发的共计25万美元的小型企业创新研究计划（SBIR）第一阶段赠款。

该赠款用以支持MolecularAssemblies完成酶促DNA合成开发、促进其商业化。

并希望通过该酶促DNA合成技术以推动整个合成生物学领域的发展。

噬菌体疗法公司LocusBiosciences完成新一轮2500万美元融资,总融资超10亿美元。

噬菌体是一类能够杀死细菌的病毒，也是合成生物学研究中重要的模式生物体，目前已有多家公司正在开发使用噬菌体治疗的创新疗法。

近日，临床阶段的生物技术公司LocusBiosciences宣布获得来自大力神资本（NYSE：HTGC）的2500万美元融资。

用于开发更精确的工程噬菌体疗法来对抗各种耐药细菌感染并推动合成生物学的发展。

该公司的研发管线为针对四种常见细菌的产品。

包括大肠杆菌、肺炎克雷白杆菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌。

此外它还具有针对微生物组相关疾病的产品，例如炎症性肠病，对免疫肿瘤疗法的药物反应，与免疫检查点抑制剂相关的感染以及结直肠癌。

DNA&RNA合成企业百力格生物完成3亿元人民币A轮融资。

近日，上海百力格生物技术有限公司宣布完成3亿元A轮融资，继续深耕体外诊断和核酸药物核心原料领域，强化相关关键原料细分领域领先优势。

本轮融资由全球领先的投资机构凯雷投资集团（TheCarlyleGroup）通过旗下人民币基金领投，中金资本旗下中金启德基金、元生创投跟投，易凯资本担任百力格本轮融资的财务顾问。

融资所取的资金将用于DNA&RNA工业原料合成类产品的研发投入，以及蛋白质的研发生产和核酸药物原料的研发生产。

合成生物学公司融资加速，和度生物、南京周子未来食品，上海百力格生物，LocusBiosciences、Arcaea陆续完成多轮融资。

2021年9月至今，国内外多家企业完成了新的融资。

（1）国内企业：2021年9月，单细胞测序领军企业墨卓生物科技（浙江）有限公司宣布获得1.5亿人民币的A轮融资，由华盖资本领投，源码资本和老股东比邻星创投跟投。

基因编辑疗法公司瑞风生物完成数亿元人民币A+轮融资。

合成生物学公司百葵锐生物于近日宣布完成数千万元人民币的天使轮融资，由上海火山石资本领投。

合成生物学公司欣贝莱生物宣布完成千万元的pre-A轮融资，由凯泰资本领投，华大松禾天使基金跟投。

中国植物肉品牌米特加宣布首次完成数千万元的天使轮融资，投资方为番茄资本与山东赫达。

由番茄资本领投，占股5.04%，山东赫达跟投，持股增加至32.01%；此轮米特加投后估值大约为4.2亿元。

2021年10月，专注肠道细菌载体基因治疗企业和度生物宣布完成Pre-A轮融资。

本轮融资由鼎晖投资领投，道远资本、隆门资本与中盈鑫达跟投，将用于加速和度生物创新药研发，推动微生物细菌载体基因治疗研究进入临床前药物开发阶段。

南京周子未来食品科技有限公司完成A轮融资，目前已获得高瓴创投、经纬创投、清流资本和南京市创新投资集团的7000余万元融资。

上海百力格生物技术有限公司宣布完成3亿元A轮融资，本轮融资由全球领先的投资机构凯雷投资集团（TheCarlyleGroup）通过旗下人民币基金领投，中金资本旗下中金启德基金、元生创投跟投，易凯资本担任百力格本轮融资的财务顾问。

（2）国外企业：2021年9月，微生物疗法公司EnteroBiotix宣布完成2150万美元（约1550万英镑）的A轮融资。

所得款项将用于推进公司的微生物组药物管线并巩固其产品开发和制造能力。

此次融资由ThairmBio(Thairm)牵头。

CRISPR生物技术初创公司MammothBiosciences宣布完成RedmileGroup领投的1.5亿美元D轮融资。

化工脱碳公司Solugen宣布完成超过3.5亿美元的C轮融资，由GIC和BaillieGifford领投。

合成生物学细胞编程公司GinkgoBioworks宣布和SoaringEagleAcquisitionCorp（Nasdaq：SRNG）完成业务合并，并在纽约证券交易所(NYSE)敲响开市钟，融资16.33亿美元。

致力于从微生物群落中寻找创新灵感的公司AgBiomeLLC，宣布已完成1.16亿美元的D轮融资。

Colossal公司宣布获得了1500万美元种子轮融资，领投方是美国亿万富翁、传奇娱乐公司前首席执行官ThomasTull。

2021年10月，香肠制造商NewAgeMeats宣布完成2500万美元的A轮融资，由韩国能源和房地产集团韩华领投，IndieBio、TechUVentures和SiddhiCapital跟投。

5Metis在超额认购的A轮优先股融资轮中从投资者那里筹集了1000万美元，标志着Accelerator计划历史上最大的投资交易。

细胞工厂Cellibre今天宣布了完成1150万美元超额A系列融资。

本轮由梅里达资本控股公司领投，其余投资者还包括公司创始人、投资仅限工业大麻的私募股权公司EntourageEffectCapital、Scott·Gordon、FlatironVenturePartners、L2V以及DeltaEmeraldVentures。

MolecularAssemblies宣布获得美国国家卫生研究院国家人类基因组研究所（NHGRI）颁发的共计25万美元的小型企业创新研究计划（SBIR）第一阶段赠款。

临床阶段的生物技术公司LocusBiosciences宣布获得来自大力神资本（NYSE：HTGC）的2500万美元融资。

用于开发更精确的工程噬菌体疗法来对抗各种耐药细菌感染并推动合成生物学的发展。

Arcaea（Ar-kay-uh）宣布其完成了7800万美元的A轮融资，本轮融资的投资者包括CascadeInvestmentLLC、VikingGlobal、CHANEL、Givaudan和WittingtonVentures在内的战略和金融投资者财团。

10月以来国内主要合成生物学企业新增专利16项。

10月以来新增公开专利：凯赛生物3项，分别为一种热塑性增强生物基PA56/PA66合金及其制备方法、长链二元酸产品及其精制工艺、一种从发酵液中提取长链二元酸的方法。

华熙生物5项，分别为含透明质酸的解酒护肝组合物及其应用、干酪乳杆菌发酵滤液、制备方法及其应用、动物双歧杆菌发酵滤液、制备方法及其应用、一种含透明质酸的牙膏及其制备方法、一种含玻尿酸的头皮养护组合物及其制备方法和应用。

蓝晶微生物2项，分别为用于生产橄榄醇和橄榄醇酸的工程化微生物、橄榄醇合成酶变体和表达其的工程化微生物。

弈柯莱生物1项，为一种基因工程菌及其应用。

合生基因1项，为可编程的溶瘤病毒疫苗系统及其应用丰原生物1项，为一种利用凝结芽孢杆菌制备含羟基羧酸及其盐的发酵培养基及发酵方法。

瑞德林生物1项，为一种兰瑞肽的制备方法、棕榈酰三肽-1的制备方法。

百葵锐生物2项，分别为一种生物表面活性剂及其制备方法、一种在细胞表面展示裂解酶的方法及其应用合成生物学研究前沿进展蛋白质研究领域，来自华盛顿大学的ChristopherH,Bowen,CameronJ.Sargent,AoWang等人发表论文《微生物生产肌联蛋白（titin）的纤维具有优越的机械性能》。

论文讲述了该团队采用合成生物学方法，将蛋白质聚合在工程微生物内部。

利用这项技术，研究小组设计了高分子量肌联蛋白的微生物生产，然后被纺成纤维。

基因编辑领域，来自湖南师范大学夏立秋组ACSSynBio发表论文《Flaviolin-LikeGeneClusterDeletionOptimizedtheButenylSpinosynBiosynthesisRouteinSaccharopolysporapogona》。

本研究通过删除须糖多孢菌非靶标基因簇clu13，获得一株高效生产丁烯基多杀菌素的基因簇敲除菌S.pogona-Δclu13，课题组结合转录组学，鉴定到了clu13中抑制丁烯基多杀菌素的关键因子。

为了指导后续的研究，对S.pogona-Δclu13进行蛋白质组学分析，挖掘到调控丁烯基多杀菌素生物合成的关键代谢途径，为进一步优化丁烯基多杀菌素生产路线提供了指导.代谢工程领域，中科院天津工业生物技术研究所朱之光团队于AngewandteChemieInternationalEdition杂志在线发表题为“Installingagreenenginetodriveanenzymecascade:alightpoweredinvitrobiosystemforpoly(3-hydroxybutyrate)synthesis”的研究论文，报道了一种利用天然类囊体膜高效驱动体外多酶催化系统的构建策略。

该研究团队以乙酸钠到聚3-羟基丁酸酯(PHB)的体外合成为例，引入来自菠菜的类囊体膜，通过光能驱动类囊体膜同时空共再生NADPH和ATP，并耦联一条五酶级联催化产PHB的途径，成功构建了一个光能利用与物质转化高效协同的体外多酶催化系统。

中国科学院的姜卫红、顾阳研究团队发表《MetabolicEngineeringofGas-FermentingClostridiumljungdahliiforEfficientCoproductionofIsopropanol,3-Hydroxybutyrate,andEthanol》，改造了食气梭菌，使其可同时高效生产三种大宗化学品——异丙醇、乙醇、3-羟基丁酸（以下称为3-HB）。

经过一系列的实验，研究最终确定了敲除fadKM1基因加过表达aor1或aor2基因的工程策略，能得到813mg/L和743mg/L的异丙醇，同时观察到醋酸盐转化为乙醇的结果，相当于间接提升了乙醇的产量。

研究人员还对气体发酵条件进行了优化，最优工程菌株在连续供气的发酵条件下，异丙醇、3-羟基丁酸和乙醇三种产物的总产量达到45g/L，其中异丙醇产量超过13g/L，显著高于目前已报道的食气梭菌合成水平。

中国科学院天津工业生物技术研究所田朝光团队发表论文《CoordinationofconsolidatedbioprocessingtechnologyandcarbondioxidefixationtoproducemalicaciddirectlyfromplantbiomassinMyceliophthorathermophila》，该团队把生物炼制与固碳技术结合起来，开发了一种新型生物精炼系统，通过一种工业丝状真菌，从植物生物质中获得了迄今为止最高的苹果酸产量，该系统可以实现用1.89吨生物质生产1吨苹果酸，固定二氧化碳0.14吨。

来自南开大学的蔡峻老师和天津工业生物技术研究所的张学礼、朱欣娜老师合作报道了代谢改造大肠杆菌高效生产乙醇酸的策略，相关研究发表在近期的BiotechnologyandBioengineering杂志上：MultiplestrategiesformetabolicengineeringofEscherichiacoliforefficientproductionofglycolate。

作者从丙酮丁醇梭菌中引入NADP+依赖型的3-磷酸甘油醛脱氢酶GapC，可以在糖酵解过程中氧化3-磷酸甘油醛时生成NADPH而不是NADH。

作者进一步失活了可溶性转氢酶SthA，通过阻止其转化为NADH来保护NADPH。

作者对异柠檬酸脱氢酶（ICDH）进行了失活，增加了乙醛酸支路的碳通量，从而提高乙醇酸的滴度。

除此，作者还在以上改造基础（整合GapC，失活SthA、ICDH）上，上调了异柠檬酸裂合酶AceA和乙醛酸还原酶YcdW，最终将乙醇酸滴度增加至5.3g/L，产量为1.89mol/mol葡萄糖；优化的分批补料发酵在60小时后滴度达到41g/L，产量为1.87mol/mol葡萄糖。

基因线路领域，来自苏黎世联邦理工学院的MartinFussenegger教授发表论文《Therapeuticcellengineering:designingprogrammablesyntheticgeneticcircuitsinmammaliancells》，介绍了用于设计治疗细胞的可用工具和策略，讨论了控制细胞行为的各种方法，列举了工程细胞在早期诊断和治疗各种疾病中的应用，展望了新兴技术融入未来细胞疗法的潜力。

生物元件领域，来自清华大学的陈国强发表《Constructionofasustainable3-hydroxybutyrate-producingprobioticEscherichiacolifortreatmentofcolitis》，为了提高EcN的治疗功效，陈国强团队通过在EcN中过表达3HB的方式，获得了一株重组菌EcNL4，其可以在肠道定植，以食物为原料合成药物，药物直接在原位缓释，降低了药物的脱靶作用，使药物递送更加有效，其药效远比EcN和3HB单独作用时更强，在治疗肠炎时展现了“1+1＞2”的效果。

此项研究作既开发出了更加有效的益生菌，也为工程益生菌治疗疾病提供了概念证明。

风险提示产业化进程不及预期的风险；菌种及配方泄露的风险；法律诉讼的风险；生物安全的风险；道德伦理的风险；下游认证不及预期的风险。