合成生物学被誉为改变人类未来的关键性技术之一。天然化合物开发方面，中国科学界在实验室层面已积累了许多学术进展，正逐步走向产业化。

12月初，合成生物界又迎来了一记重磅投融资大事件，此次的主角是生合万物（苏州）生物科技有限公司（以下简称：生合万物），一家以合成生物学为基础，以人参皂苷为代表产品，为药物、化妆品和功能性食品等领域提供高品质原料的生物科技企业。

据悉，生合万物的Pre-A轮融资达数千万，由毅达资本领投，中科天使、简朴资本跟投。募集资金将用于符合GMP规范的天然产物生物制造示范线的建设及产品的应用研发。业界纷纷表示，这是继11月登陆港交所主板上市的巨子生物之后，又一家合成生物界的新星。

首次递表到上市仅仅用了6个月的巨子生物，虽然被冠以“重组胶原蛋白第一股”的称号，但其在人参皂苷的赛道上也是颇具“野心”。据悉，除了现有的1条重组胶原蛋白生产线、11条功效性护肤品生产线、6条医用敷料生产线之外，巨子生物还拥有1条稀有人参皂苷生产线和2条保健食品生产线，其中人参皂苷年产能可达到630公斤。

IPO之后的巨子生物，毫不掩饰地对外表示，将把人参皂苷视为未来的“王牌”，并为此扩充产能，计划在2024年下半年，实现稀有人参皂苷产能267.8吨/年，相当于现有产能的425倍。

而“融资新星”生合万物，现有产品线覆盖多种人参皂苷单体等天然化合物，包括人参皂苷CK、Rg3、Rh1、Rh2、F1、Rg2和三七皂苷R1、R2等稀有成分。生合万物表示，公司可以实现人参皂苷的各种单体成分的高产率、高纯度、低成本的生产，以纯度为例，公司的人参皂苷的纯度超过99.5%，处于行业领先水平。此外，生合万物另一大优势是——天然化合物途径解析、设计、重构和定向异源合成的生物技术平台。基于此平台，其研发团队解析了稀有人参皂苷、三七皂苷(R1、R2、U)和绞股蓝皂苷(XIII、XVII、LXXV)等20+种三萜皂苷的合成途径。

合成生物学，加速“人参自由”

作为地球上最古老的孑遗植物之一，人参的应用历史悠久，如今也渗透在生活的方方面面，从糖果、饮品，到洗护用品。人参的主要活性成分是人参皂苷，此外还含有糖类、氨基酸、维生素、蛋白质、多肽、有机酸等物质。研究表明，人参皂苷的药理学活性主要表现在抗疲劳、延缓衰老、增强免疫力、保护心脑血管系统方面，而稀有人参皂苷在诸多方面效果更加显著。然而，传统的人参皂苷提取方法产量低、周期长、生产成本高，目前，利用人工栽培人参、西洋参生产的人参皂苷类化合物产量也远不能满足市场需求。

值得注意的是，巨子生物在开发稀有人参皂苷方面已经取得重要突破。据悉，发酵过程是提取稀有人参皂苷的关键制造步骤之一，巨子生物早在2012年就投身稀有人参皂苷的研发，将合成生物学技术应用于发酵过程，利用基因工程酶及微生物菌种提取所需的稀有人参皂苷，另一方面，巨子生物还计划利用基因工程菌种合成稀有人参皂苷，整个过程中无需加入任何原型人参皂苷。借助一系列的研发专利，稀有人参皂苷生物转化效率低、易失活等问题得到了有效解决，国内植物化合物规模量产攻关取得了成果，目前，五种高纯度稀有人参皂苷——Rk3、Rh4、Rk1、Rg5 及 CK均在巨子生物实现了百公斤级规模量产。

另一边，由分子微生物学家赵国屏院士、有机化学家岳建民院士双院士共建的生合万物，拥有天然化合物领域前沿技术以及产业化经验，正在通过技术优势向市场供应大量高品质、价格合理的天然化合物单体，尤其是针对稀有人参皂苷和淫羊藿素等天然化合物，生合万物已形成从“生物合成路线探索、合成元件挖掘表征、细胞工厂One-Pot合成”，到“元件途径优化和产物产量提高”的合成生物学创新链。

“王牌”人参皂苷为什么如此受重视

众所周知，免疫力是人体重要的防御机制，在外界出现威胁人体健康的细菌、病毒等物质时，人体的免疫系统会主动保护机体健康。研究表明，人参皂苷具有增强免疫力的作用，而人参皂苷产品的消费者主要来自于传统医药文化及应用较为普及的亚洲国家，中国则是世界上最大的基于稀有人参皂苷技术的功能性食品市场。

回顾人参皂苷的科研史，可以看到其正快速从临床走向实践。

• 1962-1965年，日本天然药物化学家柴田首先鉴定各种人参皂苷的结构；
• 1963年，人参皂苷首次被分离；
• 1968-1984年，全球各先进国家开始研究人参皂苷的生产与抗癌学术研究，其中，日本天然药物化学家北川勋等从红参中发现人参皂苷Rh2(ginsenoside-Rh2)对小鼠的肺癌细胞、大鼠的Morris肝癌细胞、小鼠的B16黑色素瘤细胞的增殖具有较明显的特异性抑瘤作用，开启了人们对人参中的稀有皂苷研究的新篇章；
• 1985年，日本 Odashima,S.发表人参皂苷可抑制肝癌细胞生长；
• 1987年，韩国Yun,T.K.发表人参对各种癌症有预防作用；
• 1998年，Akao,T.与Kobashi,K.发现人参皂苷CK是人参二醇型皂苷在体内的主要抗癌代谢产物；
• 2000年，中国大陆开发人参皂苷成为国家第一类抗癌新药——人参皂苷Rg3；
• 2002年，中国台湾第一代含人参皂苷保健食品完成动物实验与人体临床观察；
• 2006年，人参皂苷Rh2在中国被研发成保健品上市；
• 2016年，一种新型的人参皂苷产品从加拿大进口国内，同时，研究发现，多种人参皂苷组合在一起产生的功效比单独一种人参皂苷更强；
• 2017年，金英花教授带领的课题组阐明了人参皂苷Rh2(20S—G—Rh2)通过靶向结合等方式抑制肿瘤生长和解除肿瘤耐药性的分子机制；
• 2021年，中国科学院分子植物科学卓越创新中心合成生物学重点实验室周志华研究员团队在人参和三七皂苷生物合成研究中接连取得突破，并通过创建酵母细胞工厂实现了人参皂苷Rg1、三七皂苷R1与R2的从头生物合成，产量均达到1g/L以上；
• 2022年，由浙江亚克药业有限公司牵头申报的《保健食品原料 稀有人参皂苷Rh2》团体标准，经浙江省健康产品化妆品行业协会组织专家立项评审，所申报的团体标准符合立项条件，并批准以《人参提取物 稀有人参皂苷Rh2》团体标准立项。

合成生物，未来生产生活颠覆者

业内人士预判，未来60%的产品都可通过合成生物生产制造，合成生物学将对传统生产方式产生颠覆性的变革。巨大的发展前景和市场潜力，让合成生物成为资本青睐的焦点。

国际市场上，SynbioBeta数据显示，2020年，合成生物领域融资总额为78亿美元，2021年，行业融资总额则达到180亿美元。另外，华经产业研究院预计，2020至2025年，全球合成生物市场规模将保持22.5%的高年均复合增速，至2025年突破200亿美元。

2020年9月，国家发展和改革委员会等四部门联合印发了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》，支持包括建设合成生物技术创新中心在内的各项细则，促进生物技术大力发展。

资本和政策的加持，并不是合成生物拥抱“蔚然成风”之势的根本原因，其核心还是源于合成生物学在降本增效、成分创新上的能耐。首先，合成生物学提供了一种用细胞工厂、工程生物技术获得原料的方式，有望大大缩短原料的产率成本、时间周期。其次，合成生物学提供的是现有化学合成或者合成手段无法提供的物质，可以产生新的物质、新的成分或者新的结构，进而引发新的研发和产品。

除了人参皂苷等天然产物合成生物方面的进展，未来，我们或许还能看到植物肉、蛋、乳等农产品合成生物制造的落地。届时，越来越多农产品将告别激素、抗生素等农残，基于合成生物这颗“新型技术种子”的无过敏源、营养更均衡、更低价，且温室气体排放更少的农产品将走进千家万户。

2、于兆慧，人参稀有皂苷Compound K的酶法制备及其混合胶束的研究，南京中医药大学硕士论文（2015）。

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