走進科創板上市公司，合成生物學龍頭企業——凱賽生物（688065.SH）

作為我國新經濟產業發展的重要載體，科創板已經成立兩年多，其注冊制改革試點成績有目共睹，改革“試驗田”作用得到充分發揮，極大地促進了科技創新與資本市場融合共生，已成為我國多層次資本市場建設的重要一環。

兩年來，科創板上市公司已經接近400家，許多都是所屬細分行業的領頭羊企業，具備明顯的技術優勢，有的比肩國際先進甚至領跑全球。由上海證券交易所和全景網聯合推出的《中國科創力量》第二季，將繼續走進其中的代表企業，探尋中國科技持續向前的力量源泉。

本期節目將帶您走進上?？苿摪迳鲜泄?，合成生物學的龍頭企業——凱賽生物（688065.SH）。

01 深耕合成生物學領域 為碳中和提供解決方案

當前，隨著環境污染、氣候變暖、資源短缺等全球問題日益凸顯，合成生物學為綠色和諧發展提供了新的解決方案。作為21世紀六大顛覆性技術之一，合成生物學目前已在生物能源、生物材料、醫療技術等領域都取得了不錯的成績。那么，凱賽生物為何會選擇布局長鏈二元酸、戊二胺、生物基聚酰胺這些較為冷門的領域？這或許離不開董事長劉修才的個人成長背景。

1982年，劉修才于中國科技大學近代化學系畢業，并于1984年獲得中國科學院土壤化學碩士學位。隨后，劉修才來到美國威斯康星大學化學系攻讀博士，并在此后的兩年間，分別在哥倫比亞大學和耶魯大學進行博士后的研究。劉修才在訪談中談道：“我們選擇生物基聚酰胺，和我的個人背景息息相關。我從博士論文開始研究蛋白質結構，所以對于蛋白質在生物里面的功能感到特別奇妙。蛋白質結構可以變化出很多功能出來，而人類化學合成的第一個高分子材料，尼龍66就是模仿蛋白質結構做出來的。因此用生物的方法來仿照生物的結構，我們認為可以做出很多現代化學法做不出來的一些奇妙的功能?！?

合成生物學和生物制造可以在生物基材料替代石化材料、生物能源替代化石能源、輕量化節能等多個方面為碳中和提供解決方案。在碳中和的產業背景下，合成生物技術有望提供一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新材料新能源產業化道路。

02 解決“卡脖子”技術 完整布局合成生物全產業鏈

那么，合成生物學到底是什么？為什么能夠代替化石材料減少碳排放？合成生物學是如何制造化學品的？

實際上，合成生物學是生命科學領域一門新興的前沿交叉學科和典型的匯聚技術?！昂铣缮飳W”的概念最早在1910年就被提出，但直到 2000 年美國科學家開發了遺傳開關，才標志著現代合成生物學的開端。合成生物學是橫跨生物學、化學、物理、數學和計算機等等多個領域的學科，只有在這些領域都達到一定高度之后，合成生物學才獲得了近些年突破和發展的機會。

根據麥肯錫的數據，生物制造的產品可以覆蓋70%化學制造的產品，并在繼續拓展邊界。并且，全球合成生物學領域有望快速成長。預計到2025年，合成生物學與生物制造的經濟影響將達到1000億美元。然而，合成生物產業目前仍存在著產業化難題。而其背后，則透露出合成生物學界面臨的工藝和技術放大難。在實驗室的小型培養環境中，對一些微生物的改造較為容易。一旦將其大規模工業化生產，則會面臨“卡脖子”難題，如技術能力，成本控制等。因此，合成生物學是一個智力密集型行業，一個全產業鏈的生物化工公司需要在合成生物學、細胞工程、生物化工、高分子材料與工程等學科領域均設有經驗豐富的研發和技術團隊，這對于公司的綜合研發能力、管理能力都有比較高的要求。

劉修才認為，用生物法替代化學的方法做生產，目前有很多人都在研究。從理論上來看，都是可以行的通的。但從商業化的角度來看，降低成本是其中的關鍵點，目前這方面沒有很多成功的案例。要把成本降下來，需要解決很多科學、技術以及設備等問題。

凱賽生物二十多年以來一直堅持做合成生物，目前已經完整布局了生物化工領域從基因工程——菌種培養——生物發酵——分離純化——化學合成——應用開發的全產業鏈。公司從技術層面解決了生物法制造長鏈二元酸產業化的難題，并將生物法制造的產品質量達到可與化學制造法相匹敵甚至更優的程度，而產品毛利率則遠高于普通化工法。同時，凱賽生物也是全球唯一有能力量產戊二胺的企業，也是戊二胺領域內專利布局最早、相關專利數量最多的企業。

具體來看，長鏈二元酸方面，公司于2003年開始了長鏈二元酸產業化進程，產能不斷擴張，隨著2018年烏蘇技術3萬噸/年的長鏈二元酸投產，產能達到了7.5萬噸/年，現有產能主要分布在山東濟寧和新疆烏蘇兩個生產基地，占據全球80%以上的市場份額。公司還在山西太原規劃了8萬噸的長鏈二酸產能，目前在建生物法癸二酸生產線產能4萬噸/年。戊二胺及尼龍方面，公司于2006年開始以玉米為原料研發戊二胺單體及生物基尼龍聚合物，于2014年完成千噸級中試生產線生產。公司10萬噸/年生物基尼龍項目（含5萬噸/年戊二胺）已經于2021年6月底投產。

03 生物制造原料替代前列 發展以秸稈為原料的制造路線

隨著全球環境問題日趨嚴重，對減少碳排放的解決方案也迫在眉睫。發展生物基可降解材料，不僅可以從根本上解決白色污染問題，還可以大量減少材料產業對石油的消耗，緩解石化資源壓力。生物基材料是利用可再生生物質為原料，包括農作物及其廢棄物，如秸稈等，通過生物、化學以及物理等方法制造的新材料，具有綠色環保、節能減排、原料可再生等優勢，有的品類還具有良好的生物降解特性。

在合成生物學領域，目前采用的原料主要以玉米為主的糧食作物，但隨著產業化的發展，糧食耗用量也會成倍增加，糧食安全將成為制約合成生物學大規模生產化學品的阻礙。采用秸稈等非糧食作物為原料是合成生物學發展必須解決的問題。凱賽生物董秘兼副總裁臧慧卿表示：“生物基材料的應用范圍非常廣，當我們將這類產品規?；a到一定程度時，必須解決原料的可持續性。只以糧食為原料，則是不可持續的。采用秸稈代替糧食將有效解決生物制造的大規模原材料供應和成本問題?！?

在實踐中，為了解決生物制造原料的長期供應和生物廢棄物的再利用，凱賽生物正在開展秸稈處理和應用于乳酸生產的中試實驗。公司以秸稈為原料生產乳酸示范項目，規劃及在建產能將達到10000噸/年，預計將于2022年建成。凱賽生物發展秸稈制乳酸的目的不僅僅是為了生產乳酸，更是為了打通以秸稈為原料的生物制造路線并推廣到更多產品，實現對生物制造原料的替代，減少對玉米等原料的依賴。

04 下游應用場景廣闊 加大發展生物廢棄物的原料替代

凱賽生物目前商業化的產品主要聚焦在生物基聚酰胺，因此，探索生物基聚酰胺更多的應用場景是目前發展的重點方向之一。對于生物基聚酰胺的下游應用，公司注冊了主要應用于紡織領域的商標“泰綸”和主要應用于工程材料領域的商標“ECOPENT”。

公司推出了高性能的紡織材料，泰綸可廣泛應用于紡織服飾、地毯、工業絲等領域。此外基于產品的高強度、高耐熱性、尺寸、穩定性好等優異的性能，凱賽生物也推出了工程材料ECOPENT可廣泛的應用于汽車、電子電器、工業以及消費品等領域，為社會的可持續發展提供了解決方案。公司的產品已經初步得到國際化工龍頭認可，與杜邦、艾曼斯、贏創、諾和諾德等國際知名企業建立了良好的商務合作關系。

對于公司的長期發展，臧慧卿表示：“公司的產品和規劃有三個里程碑，第一個里程碑，公司實現了生物制造產品的生產和盈利，代表產品是長鏈二元酸，在此基礎上，還實現了生物法產品對化學法產品的替代，這一項目成為生物制造取代化工合成的典型技術和商業案例。第二個里程碑，公司在太原生產基地正在建設一個合成生物學的產業集群，以生物基聚酰胺為代表產品，生產規模將達到近百萬噸，這一項目將開創生物制造規?；图夯南群?。第三個里程碑是生物廢棄物的原料替代。目前生物制造主要以糧食作物為原料，只有解決了生物廢棄物的原料替代問題，以生物質原料替代化石原料的生物制造才能擺脫“與人爭糧、與糧爭地”的局面，生物制造對碳中和的貢獻才會有實質性的意義。