（报告出品方/作者：天风证券，唐婕、张峰）
1.合成生物学概述
1.1.什么是合成生物学？
合成生物学是一个非常广泛的定义，是多学科高度融合的结果合成生物学汇聚并融合了生命科学、工程学和信息科学等诸多学科，在天然产物合成、化学工业、生物能源、生物医药等诸多领域有广泛的应用前景。颠覆性的生产方式：合成生物学不同于传统的生物学，基于对生物学的理解，对生物体进行有目标的设计、改造、重新合成以创造可预知、可再生、功能明确的生物“机器”有机体，服务于人类社会。
合成生物学的典型产业链结构是怎样的？
运用合成生物学的手段实现生产产品产业化主要包含菌种改造、代谢调控、分离纯化、聚合工艺、应用开发五个重要环节，其以合成生物为工具，利用糖、淀粉、纤维素、甚至二氧化碳等可再生碳资源为原料，进行化学品、药品、食品、生物能源、生物材料等物质加工与合成。而合成生物学之所以能够实现对产物的定量可控，其核心在于运用基因工程手段实现对菌种的改造工艺以及合成途径的精确调控。
合成生物学与传统发酵的区别在哪里？
传统发酵工艺：通过微生物（细菌、酵母和霉菌等）的发酵作用或经过生物酶的作用，对食品原料进行加工使其发生生物化学及物理变化，产出具有独特风味的发酵产品。以我国传统发酵食品白酒的酿造过程为例，生产过程需经过多次投料、多轮次发酵以及长期贮存等操作，且白酒口感风格易受到曲种、发酵环境、人工勾兑效果等多重因素影响。传统发酵工艺通常带有制造和贮存过程工艺复杂、发酵产物不稳定、生产周期长、产品风味多受环境影响较难控制等问题。
酶法工艺：与传统发酵工艺同属于微生物法合成法，酶法又称酶催化法，是借助酶蛋白的催化将原料转化为产品的一种技术方法。以酶法合成法生产L-色氨酸为例，该工艺是一种工业化中常用的成本较低的生产方法，其利用微生物中L-色氨酸生物合成酶系的催化功能生产L-色氨酸。相比传统发酵工艺，酶法具有产品收率高、纯度高、副产物少、精致操作简单的优点。
在传统发酵工艺和酶法的基础上，合成生物学的“工程学特质”实现了合成途径和产成品的定量可控。合成生物学的工程学内涵所包含的“定量生物学”“分子生物学”与“系统生物学”理念实现了对合成产物的定量可控。其采用的正向工程学“自下而上”的原理，对生物元件进行标准化的表征，建立通用型的模块，在简约的“细胞”或“系统”底盘上，通过学习、抽象和设计，构建人工生物系统，其构建生物体统的理念与构建传统工程、计算机工程相同。
1.2.合成生物学为何引起
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