從20世紀中葉的蹣跚起步，到21世紀躍升為全球發(fā)酵規(guī)模和研發(fā)產出的領導者，我國酶制劑產業(yè)在過去數(shù)十年中取得了有目共睹的進步。

如今，中國企業(yè)正通過合成生物學和先進酶工程重塑酶制劑產業(yè)的競爭格局，這些創(chuàng)新技術使得“me-too”和“me-better”酶制品快速開發(fā)，并促進了新型、高效的生產工藝誕生。曾經被諾維信、杜邦等國際巨頭牢牢掌控的酶制劑市場，正在中國企業(yè)的技術創(chuàng)新和產能提升中發(fā)生著結構性變化……

合成生物學：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(yī)藥、生物能源等多個領域展現(xiàn)出廣泛應用前景。根據(jù)中研普華研究院預測，2025年全球酶工程制品市場規(guī)模突破180億美元，中國以35%的市場份額位列全球首位。

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

酶工程作為合成生物學的關鍵組成部分，可以通過創(chuàng)建新的代謝通路或優(yōu)化現(xiàn)有通路，從而生成特定需求的新型酶。合成生物學中酶篩選和改進的策略包括：通過數(shù)據(jù)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(xiàn)有特性。人工智能、自動化和合成生物技術能夠加速酶分子設計，通過自動化迭代突變、篩選和測試的循環(huán)，顯著縮短研發(fā)周期并降低成本，使先進的酶工程技術更加高效和可及。

圖片來源：BCG

本土企業(yè)技術突圍：從“能用”到“好用”

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

在食品工業(yè)領域，中糧生物科技聯(lián)合中糧營養(yǎng)健康研究院開發(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食品工業(yè)用酶制劑，這項突破解決了阿洛酮糖規(guī)?；a的技術瓶頸，使中國在功能性甜味劑領域獲得話語權。藍曉科技經過近20年研發(fā)，攻克我國酶固定化技術的難關，其自主研發(fā)的酶載體產品突破了傳統(tǒng)多孔材料孔徑與比表面積難以兼顧的技術瓶頸，推動了我國頭孢產業(yè)從化學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(xù)發(fā)展目標下，本土酶制劑企業(yè)綠色低碳的生產方式，也是差異化競爭優(yōu)勢的體現(xiàn)。例如，基因工業(yè)化合成巨頭金斯瑞旗下的百斯杰生物開發(fā)的沒食子酸酶法生產工藝替代化學生產過程，不僅提高了生產效率，還大幅減少了傳統(tǒng)工藝帶來的污染，使其產品在全球環(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的發(fā)明專利獲得國家知識產權局授權，包含自主研發(fā)的多個蛋白酶分子，具備在液體洗滌劑中的超高穩(wěn)定性、洗滌性能及配方友好性等特點。這是百斯杰依托自有專利技術，響應“雙碳”戰(zhàn)略所推出的創(chuàng)新產品，可以滿足洗滌行業(yè)“綠色發(fā)展”的潮流。

在成本控制方面，國產飼用酶制劑領域展現(xiàn)出強勁的成本優(yōu)化能力，并給下游客戶帶來了更經濟有效的產品選擇，這種在特定細分市場中表現(xiàn)出的成本優(yōu)化能力，得益于酶分子定向進化技術、菌株開發(fā)技術，高效發(fā)酵生產技術等高端技術的聯(lián)合應用。飼用酶制劑領域的成功，為中國酶制劑產業(yè)提供了重要啟示，通過在特定市場進行集中研發(fā)和技術突破，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(jù)易凱資本研究報告，目前75%以上的工業(yè)酶市場份額被諾維信、杜邦、Codexis等海外龍頭公司壟斷，預計2025年中國工業(yè)酶國產化率將突破60%（2019年為31%）。

寬泛專利保護策略在華失效，中國酶企以技術創(chuàng)新破局

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

在酶制劑領域，海外巨頭的專利布局呈現(xiàn)“數(shù)量多、范圍大”的特點。如國際巨頭諾維信在中國擁有約2200項專利，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(tǒng)的寬泛專利保護策略開始面臨一定的風險。國家知識產權局（CNIPA）正在通過嚴格執(zhí)行《中華人民共和國專利法》第26條第4款，即“權利要求應當?shù)玫秸f明書的支持”的原則，對生物技術領域的專利申請進行“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。

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

我國酶制劑企業(yè)正在通過合成生物學、基因編輯、基因工程菌株改造等前沿生物技術，實現(xiàn)產品性能優(yōu)化和成本控制，向高附加值、高技術含量方向發(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，推動生物制造領域降本增效。隨著中國從全球生物科技的消費市場逐步邁向創(chuàng)新策源地，酶制劑產業(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業(yè)白皮書—合成生物學篇

2. 波士頓咨詢、上海合成生物學創(chuàng)新中心與BCapital聯(lián)合研究：《中國合成生物學產業(yè)白皮書2024》

3. 中研普華研究院《2025-2030年中國酶工程制品行業(yè)市場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