從20世紀中葉的蹣跚起步，到21世紀躍升為全球發(fā)酵規模和研發(fā)產(chǎn)出的領(lǐng)導者，我國酶制劑產(chǎn)業(yè)在過(guò)去數十年中取得了有目共睹的進(jìn)步。

如今，中國企業(yè)正通過(guò)合成生物學(xué)和先進(jìn)酶工程重塑酶制劑產(chǎn)業(yè)的競爭格局，這些創(chuàng )新技術(shù)使得“me-too”和“me-better”酶制品快速開(kāi)發(fā)，并促進(jìn)了新型、高效的生產(chǎn)工藝誕生。曾經(jīng)被諾維信、杜邦等國際巨頭牢牢掌控的酶制劑市場(chǎng)，正在中國企業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)能提升中發(fā)生著(zhù)結構性變化……

合成生物學(xué)：酶創(chuàng )新的變革力量

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(gè)領(lǐng)域展現出廣泛應用前景。根據中研普華研究院預測，2025年全球酶工程制品市場(chǎng)規模突破180億美元，中國以35%的市場(chǎng)份額位列全球首位。

酶制劑正為傳統工業(yè)賦能，驅動(dòng)其向綠色、精準的“智造”模式轉型。與石化路線(xiàn)相比，酶制劑應用于不同行業(yè)可平均節能減排30%至50%，未來(lái)有望達到50%至70%。這種經(jīng)濟吸引力源于酶能夠在溫和條件下運行，顯著(zhù)減少材料和能源消耗，對傳統高能耗高排放工藝路線(xiàn)替代具有重大意義。

酶工程作為合成生物學(xué)的關(guān)鍵組成部分，可以通過(guò)創(chuàng )建新的代謝通路或優(yōu)化現有通路，從而生成特定需求的新型酶。合成生物學(xué)中酶篩選和改進(jìn)的策略包括：通過(guò)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(dòng)化和合成生物技術(shù)能夠加速酶分子設計，通過(guò)自動(dòng)化迭代突變、篩選和測試的循環(huán)，顯著(zhù)縮短研發(fā)周期并降低成本，使先進(jìn)的酶工程技術(shù)更加高效和可及。

圖片來(lái)源：BCG

本土企業(yè)技術(shù)突圍：從“能用”到“好用”

諾維信、杜邦和帝斯曼等國際巨頭憑借技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢和嚴密的專(zhuān)利壁壘，長(cháng)期占據中國酶制劑市場(chǎng)的主導地位。然而，隨著(zhù)中國本土企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)能擴張和市場(chǎng)應用上的突破，這種壟斷格局正在被逐步打破。

在食品工業(yè)領(lǐng)域，中糧生物科技聯(lián)合中糧營(yíng)養健康研究院開(kāi)發(fā)的“D-阿洛酮糖-3-差向異構酶”在2023年獲批為國內首款同類(lèi)食品工業(yè)用酶制劑，這項突破解決了阿洛酮糖規?；a(chǎn)的技術(shù)瓶頸，使中國在功能性甜味劑領(lǐng)域獲得話(huà)語(yǔ)權。藍曉科技經(jīng)過(guò)近20年研發(fā)，攻克我國酶固定化技術(shù)的難關(guān)，其自主研發(fā)的酶載體產(chǎn)品突破了傳統多孔材料孔徑與比表面積難以兼顧的技術(shù)瓶頸，推動(dòng)了我國頭孢產(chǎn)業(yè)從化學(xué)法向綠色酶法的里程碑式轉變。

另外，在我國“雙碳”目標和可持續發(fā)展目標下，本土酶制劑企業(yè)綠色低碳的生產(chǎn)方式，也是差異化競爭優(yōu)勢的體現。例如，基因工業(yè)化合成巨頭金斯瑞旗下的百斯杰生物開(kāi)發(fā)的沒(méi)食子酸酶法生產(chǎn)工藝替代化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程，不僅提高了生產(chǎn)效率，還大幅減少了傳統工藝帶來(lái)的污染，使其產(chǎn)品在全球環(huán)保要求日益增加的背景下更具吸引力。2024年，百斯杰一項洗滌蛋白酶相關(guān)的發(fā)明專(zhuān)利獲得國家知識產(chǎn)權局授權，包含自主研發(fā)的多個(gè)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(diǎn)。這是百斯杰依托自有專(zhuān)利技術(shù)，響應“雙碳”戰略所推出的創(chuàng )新產(chǎn)品，可以滿(mǎn)足洗滌行業(yè)“綠色發(fā)展”的潮流。

在成本控制方面，國產(chǎn)飼用酶制劑領(lǐng)域展現出強勁的成本優(yōu)化能力，并給下游客戶(hù)帶來(lái)了更經(jīng)濟有效的產(chǎn)品選擇，這種在特定細分市場(chǎng)中表現出的成本優(yōu)化能力，得益于酶分子定向進(jìn)化技術(shù)、菌株開(kāi)發(fā)技術(shù)，高效發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)等高端技術(shù)的聯(lián)合應用。飼用酶制劑領(lǐng)域的成功，為中國酶制劑產(chǎn)業(yè)提供了重要啟示，通過(guò)在特定市場(chǎng)進(jìn)行集中研發(fā)和技術(shù)突破，而非全面競爭，將成為中國酶制劑企業(yè)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(yè)酶市場(chǎng)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(yè)酶國產(chǎn)化率將突破60%（2019年為31%）。

寬泛專(zhuān)利保護策略在華失效，中國酶企以技術(shù)創(chuàng )新破局

目前，我國已逐步成為全球新專(zhuān)利申請主要來(lái)源國，在全球公開(kāi)專(zhuān)利份額從2014年的45%激增至2024年的73%。根據PCT專(zhuān)利申請量判斷，中國在生物技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng )新能力已在大多數生物技術(shù)領(lǐng)域超越歐洲，并在某些領(lǐng)域超越美國。

在酶制劑領(lǐng)域，海外巨頭的專(zhuān)利布局呈現“數量多、范圍大”的特點(diǎn)。如國際巨頭諾維信在中國擁有約2200項專(zhuān)利，側重于多種酶家族分子并覆蓋廣泛的應用。然而，跨國企業(yè)傳統的寬泛專(zhuān)利保護策略開(kāi)始面臨一定的風(fēng)險。國家知識產(chǎn)權局（CNIPA）正在通過(guò)嚴格執行《中華人民共和國專(zhuān)利法》第26條第4款，即“權利要求應當得到說(shuō)明書(shū)的支持”的原則，對生物技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請進(jìn)行“糾偏”——從對“推測性”發(fā)明的寬泛保護，轉向對“已驗證”發(fā)明的精確保護。

筆者檢索酶領(lǐng)域的專(zhuān)利無(wú)效決定發(fā)現，CNIPA于2024年7月3日針對諾維信兩項關(guān)鍵酶制劑專(zhuān)利作出了部分無(wú)效宣告。這兩項與洗滌蛋白酶相關(guān)的專(zhuān)利因為保護范圍與實(shí)際貢獻不匹配，遭受了第三方的專(zhuān)利挑戰。國際酶制劑巨頭在我國所依賴(lài)的，基于寬泛的“序列一致性”百分比來(lái)構建的專(zhuān)利壁壘，面臨著(zhù)前所未有的挑戰并出現松動(dòng)。

我國酶制劑企業(yè)正在通過(guò)合成生物學(xué)、基因編輯、基因工程菌株改造等前沿生物技術(shù)，實(shí)現產(chǎn)品性能優(yōu)化和成本控制，向高附加值、高技術(shù)含量方向發(fā)展。除上文提到的百斯杰外，蔚藍生物也憑借自主研發(fā)的核心工具酶，打破國外壟斷，并創(chuàng )新酶制劑技術(shù)，推動(dòng)生物制造領(lǐng)域降本增效。隨著(zhù)中國從全球生物科技的消費市場(chǎng)逐步邁向創(chuàng )新策源地，酶制劑產(chǎn)業(yè)的全球競爭格局正在重塑。

參考信源：

1. 2024易凱資本中國健康產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)—合成生物學(xué)篇

2. 波士頓咨詢(xún)、上海合成生物學(xué)創(chuàng )新中心與BCapital聯(lián)合研究：《中國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2024》

3. 中研普華研究院《2025-2030年中國酶工程制品行業(yè)市場(chǎng)深度調研及投資策略預測報告》

4. LexisNexis: How Chinese Patents Are Reshaping the Global Innovation Landscape

5. China IP News: Danish Company Benefits from Intellectual Property Equal Protection in China