（報告出品方/作者：國海證券，楊仁文，李永磊，陳云）

核心觀點：

攻堅國產(chǎn)替代，關(guān)注黃金賽道 “賣水人” 作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的底層支撐，生命科學(xué)工具類似于芯片技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)的壟斷地位，生物技術(shù)驅(qū)動的萬億級新興市場將催生出龐大的底層生命科學(xué) 工具需求。據(jù)灼識咨詢，2021年，我國試劑耗材市場規(guī)模已約700億元，且均處于快速成長期，弗若斯特沙利文預(yù)計2020-2025年生物試劑及一次性 塑料耗材的復(fù)合增速分別達18.0%、20.1%。我國科學(xué)服務(wù)行業(yè)起步較晚，試劑和耗材幾乎進入巨頭壟斷時代，國產(chǎn)化率不足10%，進口替代空間廣闊。

生物技術(shù)驅(qū)動萬億市場 ? 合成生物學(xué)：合成生物學(xué)被譽為第三次生物技術(shù)革命，具有低成本、低能耗優(yōu)勢，且?guī)缀醺采w人類生活涉及的各領(lǐng)域。據(jù)BCC Research數(shù)據(jù)， 2019 年全球合成生物學(xué)市場規(guī)模已達53.20億美元，預(yù)計到2024年可達188.85億美元，2019-2024年的CAGR28.8%。 生物基材料：根據(jù)全球經(jīng)濟合作與發(fā)展組織預(yù)測，2030 年全球?qū)⒂?0%的石化產(chǎn)品（約 8000 億美元）可由生物基產(chǎn)品替代，然而目前的替代率仍 不到 5%，較2020年市場提升空間近6000億美元。在低碳經(jīng)濟驅(qū)動下，生物基材料市場規(guī)模加速提升，2021年，我國生物基材料市場規(guī)模達199.2 億元，同比增速由2018年的8.6%逐步提升至16.2%。生物基材料行業(yè)競爭充分，以細分領(lǐng)域龍頭為主。

生物食品：人造肉不僅節(jié)能環(huán)保，還能解決伴隨著人口增長而來的食物短缺問題。人造肉正處于行業(yè)導(dǎo)入期，據(jù) Markets and Markets，2021年， 全球植物肉市場規(guī)模已達160億美元，預(yù)計至2025年可達279億美元，年復(fù)合增速達15%。當前，美國人造肉企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，我國人造肉處于 藍海階段，市場較為分散。生物醫(yī)用材料：生物醫(yī)用材料市場空間廣闊，且正在向促進組織再生的再生生物材料演化。2020年，我國生物醫(yī)用材料市場規(guī)模接近5000億元，約 占醫(yī)療器械市場規(guī)模的一半。由于較高的技術(shù)、資質(zhì)和資金壁壘，全球生物醫(yī)用材料高端市場已形成寡頭壟斷局面。目前，我國70%的高端產(chǎn)品依 靠進口，但在心血管支架、封堵器、生物型硬膜補片等部分生物醫(yī)用材料方面已實現(xiàn)進口替代。

生物農(nóng)業(yè)：生物育種能夠降本增效，在傳統(tǒng)育種已無法滿足不斷增長的人口對于食物需求的背景下，生物育種的產(chǎn)業(yè)化進程加速。據(jù)IDTechEx Research，預(yù)計全球生物技術(shù)種子規(guī)模將由2020年的282億美元增長至2031年的443億美元。全球種業(yè)高度集中，前五大企業(yè)壟斷了一半以上的 份額，且持續(xù)高研發(fā)投入，領(lǐng)先優(yōu)勢不斷加深。而我國種企規(guī)模小，且格局分散，2021年，前五大企業(yè)市占率僅約12%，未來成長空間廣闊。

生物經(jīng)濟時代踏浪而來

三次生物技術(shù)革命，引領(lǐng)科技產(chǎn)業(yè)顛覆性變革

第一次生物技術(shù)革命以沃森、克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為標志，生物學(xué)研究進入分子時代。 第二次生物技術(shù)革命以人類基因組計劃的完成為標志，探秘基因組學(xué)拉開帷幕。 第三次生物技術(shù)革命以對生物體進行有目標的設(shè)計、改造，乃至重新合成為標志，創(chuàng)建賦予超越自然功能的人造生命體系， 在社會生產(chǎn)生活各個方面均有著巨大潛力和應(yīng)用前景。

生物經(jīng)濟時代踏浪而來

人類社會已經(jīng)歷了從狩獵與采集經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟到信息經(jīng)濟的更替，當前正處在信息經(jīng)濟的成熟階段與生物經(jīng)濟 的成長階段。以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)、人類基因組破譯為標志，生物經(jīng)濟發(fā)展已邁過孕育階段。預(yù)計在不久的將來，以包括 健康醫(yī)療等在內(nèi)的生物基產(chǎn)品和服務(wù)的普遍而廉價應(yīng)用為標志，人類經(jīng)濟社會將進入真正的生物經(jīng)濟時代。

生物技術(shù)囊括與人類自身和社會發(fā)展相關(guān)的各領(lǐng)域

隨著計算、數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、人工智能以及生物工程的發(fā)展，生物技術(shù)不斷進步，取得了一系列重要進展和重大突 破，加速向應(yīng)用領(lǐng)域演進。目前，生物技術(shù)已囊括與人類自身和社會發(fā)展相關(guān)的各領(lǐng)域，如醫(yī)藥健康、農(nóng)業(yè)、食品、能 源、環(huán)境、制造業(yè)、國家安全等。

多因素推動行業(yè)快速發(fā)展，生物技術(shù)空間巨大

在環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟、政策和投資等多重因素推動下，生物經(jīng)濟行業(yè)迅速發(fā)展。根據(jù)國家發(fā)展改革委印發(fā)的《“十四五”生物 經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，“十四五”時期生物經(jīng)濟總量規(guī)模邁上新臺階。國家發(fā)改委創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中心主任解讀，到2025年，我國生 物經(jīng)濟總量有望達22萬億元，其中核心產(chǎn)業(yè)總量超過7.5萬億元。

攻堅國產(chǎn)替代，關(guān)注黃金賽道“賣水人”

生物技術(shù)催生底層生命科學(xué)工具市場

基因工程、細胞工程、微生物工程等底層是對細胞、 酶 、 病毒等生物的改造及篩選，都需要用到底層通用工具。未來，生物科技驅(qū)動的萬億級新興市場將催生出龐大的底層生命科學(xué)工具需求。

關(guān)注生命科學(xué)工具國產(chǎn)替代

作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的底層支撐，生命科學(xué)工具類似于芯片技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)地位。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，我國科研 試劑、實驗耗材長期被外資龍頭主導(dǎo)，國產(chǎn)化率僅約10%。但通過我國企業(yè)的不斷努力，目前本土生命科學(xué)工具正在逐 步壯大，已逐步擺脫完全依賴進口的狀態(tài)，尤其經(jīng)歷2020年新冠檢測的洗禮，在部分賽道已展現(xiàn)出彎道超車的良好態(tài)勢。

科研試劑是新技術(shù)發(fā)展的基石

科研試劑是科學(xué)研究和新技術(shù)發(fā)展的支撐，呈現(xiàn)出品種門類多、 單位用量小、涉及范圍廣、技術(shù)含量高、更新速度快、 質(zhì)量標準嚴等特點。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)化學(xué)試劑已經(jīng)不能滿足科研需要，又產(chǎn)生出眾多新的試劑品類，如 色譜級、電子級、標準物質(zhì)等化學(xué)試劑及重組蛋白、抗體等生物試劑。繁多的種類、復(fù)雜多樣的生產(chǎn)技術(shù)以及較高的品 牌認可度構(gòu)成了科研試劑行業(yè)的高壁壘。

我國試劑行業(yè)技術(shù)相對落后

科研試劑市場按性質(zhì)不同可分為化學(xué)試劑和生物試劑，其中化學(xué)試劑又可分為通用試劑和高端試劑。通用試劑用量大、 價格低、獲取難度較小，高端試劑品種多、用量小、品質(zhì)高、價格貴、獲取難度較大。 我國試劑行業(yè)起步較晚，生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)以及生產(chǎn)工藝均與國外存在一定差距。據(jù)《我國科研試劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研 究》（周培才等，2022年11月），目前，全球試劑品種已達20萬種，經(jīng)常流通的試劑品種約5萬種；我國常用試劑2萬 余種，但國內(nèi)能自主研發(fā)生產(chǎn)的試劑品種不足7000種，且其中中低端產(chǎn)品占多數(shù)，中高端科研試劑產(chǎn)品嚴重欠缺。

高端化學(xué)試劑和生物試劑幾乎進入巨頭壟斷時代

目前，全球的科學(xué)服務(wù)行業(yè)已形成了行業(yè)巨頭賽默飛世爾科技、丹納赫、默克等知名企業(yè)為主的競爭格局。巨頭們在品 牌聲譽、產(chǎn)品質(zhì)量等方面均具有較強優(yōu)勢，產(chǎn)品多達幾十萬種，橫跨科研試劑、實驗耗材及儀器設(shè)備領(lǐng)域，年收入過百 億美元，幾乎壟斷整個市場。 我國試劑行業(yè)以中小型企業(yè)為主，僅能專注于生產(chǎn)科研試劑中的某一類產(chǎn)品，缺少一站式整合能力，利潤空間極為有限。 據(jù)《國內(nèi)實驗試劑供應(yīng)鏈現(xiàn)狀、問題與對策》 （劉海龍等，2018年11月），我國的高端科研試劑產(chǎn)品，包括高端化學(xué)試 劑以及生物試劑基本被國外巨頭壟斷，占我國90%的市場份額。

我國科研試劑行業(yè)處于快速成長期

根據(jù)Wise guy，全球?qū)嶒炇以噭┦袌鲆?guī)模預(yù)計將從2017 年的183億美元增加到2025年的298億美元，年復(fù)合增長 率為 6.3%。 我國已進入創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的關(guān)鍵時期，研發(fā)投入持續(xù)加大， 2017至2022年，據(jù)國家統(tǒng)計局，我國研發(fā)經(jīng)費支出復(fù)合 增速高達11.9%。在海量投入支撐下，未來3~5年，預(yù)計 我國科研試劑增速仍將維持10%以上。據(jù)弗若斯特沙利文 統(tǒng)計預(yù)測，2022年，我國僅生物試劑科研領(lǐng)域市場規(guī)模已 達217億元，并將以16.4%的復(fù)合增速增長至2026年的 398億元。

實驗耗材目前以一次性塑料耗材為主

實驗室耗材的種類繁多，制造材料包括塑料、玻璃、橡膠、金屬等，其中，一次性塑料耗材因原料品種多樣且價格低廉、便于 一次性使用、易于表面改性等優(yōu)勢，目前應(yīng)用最為廣泛。從下游分類看，細胞培養(yǎng)類耗材、分子生物學(xué)實驗耗材及微生物學(xué)實 驗耗材性能要求較為苛刻，如透光率、潔凈度、精度等，同時針對不同應(yīng)用還需滿足不同需求，如表面超疏水、超親水、溫敏 可逆超親水等，具備較高技術(shù)含量，屬于耗材中的高值產(chǎn)品。

高分子材料的改性和加工是核心技術(shù)

一次性塑料實驗室耗材主要由高分子材料制成，高分子材料的改性技術(shù)與加工技術(shù)是該行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。改性技術(shù)能使其在不 同的應(yīng)用場景具備某些特定性能；加工技術(shù)，如注塑、擠出成型技術(shù)的精密程度決定了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。 從趨勢上看，早期玻璃材質(zhì)因光潔、易消毒、理化性質(zhì)穩(wěn)定等特點為實驗耗材主要原料，后由于技術(shù)的發(fā)展和大家對傳染病的 認識提高，逐漸被一次性塑料耗材所取代。隨著應(yīng)用場景的拓展及對相應(yīng)產(chǎn)品理化性能、生物性能要求的提升，未來普通高分 子材料將逐步向醫(yī)用級別高分子材料、可生物降解材料等更高生物安全標準的材料轉(zhuǎn)向。

截至2020年底，我國一次性實驗耗材市場90%以上被國外壟斷

歐美發(fā)達國家生命科學(xué)研究及其相關(guān)生物實驗耗材產(chǎn)業(yè)已有一百多年的發(fā)展歷史，耗材產(chǎn)品精密且生產(chǎn)技術(shù)成熟，有長期的品 牌優(yōu)勢。我國一次性塑料生物實驗室耗材市場相對歐美國家起步較晚，目前基本被進口產(chǎn)品壟斷。國際龍頭企業(yè)，如賽默飛世 爾科技、艾本德、艾萬拓、康寧等長期占據(jù)主導(dǎo)地位，據(jù)凱實生物招股說明書，截至2020年底，進口品牌仍占據(jù)約90%以上 的市場份額。 目前國產(chǎn)改性塑料能滿足大部分低端和部分中端耗材的需求，隨著國產(chǎn)廠家研發(fā)和創(chuàng)新能力的不斷提升，已有少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品 品質(zhì)達到國際先進水平，國有品牌有望逐步實現(xiàn)進口替代。

生物技術(shù)驅(qū)動萬億市場

合成生物學(xué)：生物制造產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)

合成生物學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，結(jié)合了生物學(xué)、化學(xué)工程、信息學(xué)、計算科學(xué)，通過重新設(shè)計與改造酶、細胞或合 成途徑，使其成為細胞工廠，來模擬生物體細胞內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)以替代傳統(tǒng)化學(xué)制造。合成生物制造一般以淀粉、纖維素、 二氧化碳等可再生碳資源為原料，加工及合成化學(xué)品、藥品、食品、生物能源、生物材料。具有清潔、高效、可再生等 特點，能夠減少工業(yè)經(jīng)濟對生態(tài)環(huán)境的影響，助力醫(yī)藥、食品、能源、材料、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。

合成生物學(xué)發(fā)展迅速，市場空間廣闊

合成生物學(xué)及其應(yīng)用在各個領(lǐng)域不斷滲透，并創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值。據(jù)BCC Research數(shù)據(jù)，2019 年全球合成生物 學(xué)市場規(guī)模已達53.20億美元，預(yù)計到2024年可達188.85億美元，2019-2024年的CAGR 28.8%。 分應(yīng)用領(lǐng)域看，醫(yī)療健康領(lǐng)域主導(dǎo)了合成生物學(xué)商業(yè)化發(fā)展，化工、食品、農(nóng)業(yè)、消費品領(lǐng)域細分市場增速較高。預(yù)計 化工領(lǐng)域市場規(guī)模將由2019年的11.10億美元增長至2024年的37.47億美元，CAGR 27.5%。分區(qū)域來看，全球合成生 物學(xué)市場由北美洲和歐洲主導(dǎo)，2019年全球市占率分別58.5%、23.6%，亞太區(qū)2019年全球市占率15.1%。

生物基材料：廣闊藍海，即將啟航

生物基材料是指是指利用生物質(zhì)為原料或（和）經(jīng)由生物制造得到的材料。根據(jù)我國“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃預(yù)測， 未來十年石油化工、煤化工產(chǎn)品的35%可被生物制造產(chǎn)品替代。根據(jù)全球經(jīng)濟合作與發(fā)展組織發(fā)布的“面向2030生物經(jīng)濟 施政綱領(lǐng)”戰(zhàn)略報告預(yù)測，2030年全球?qū)⒂写蠹s35％的化學(xué)品和其他工業(yè)產(chǎn)品來自生物制造，其中20%的石化產(chǎn)品（約 8000億美元）可由生物基產(chǎn)品替代，然而目前的替代率仍不到5%，較2020年市場提升空間近6000億美元。在低碳經(jīng)濟驅(qū)動 下，萬億元藍海市場，蓄勢待發(fā)。

行業(yè)競爭充分，以細分領(lǐng)域龍頭為主

從全球范圍來看，亞洲是生物基材料重要的生產(chǎn)中心。據(jù)《我國生物基材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策與建議》（魏珣等，2022年4月）， 2020年，產(chǎn)能占全球生物基材料的46%，其次為歐洲、北美，產(chǎn)能占比分別為25%、17%。 生物基材料行業(yè)市場競爭較為充分，企業(yè)競爭格局以細分領(lǐng)域的龍頭為主。巴斯夫、陶氏、杜邦等化工巨頭長期致力于生物 基材料的研發(fā)，有力推動了全球生物基材料的商業(yè)化進程。目前，我國生物基材料仍處于起步階段，但在政策助力下，也出 現(xiàn)了重點企業(yè)，多為細分領(lǐng)域的龍頭。

生物食品：人造肉正在改變餐桌

人造肉指人工制造而不是通過養(yǎng)殖動物來提供的肉類， 不僅節(jié)能環(huán)保，還能解決伴隨著人口增長而來的食物短 缺問題。人造肉分為植物基人造肉和細胞基人造肉：植 物基人造肉是利用植物蛋白通過纖維結(jié)構(gòu)化和風味物質(zhì) 的整合模仿真肉口感；動物基人造肉通常是采用從動物 分離出干細胞或組織，將其增殖分化出類似肌肉的原始 纖維組織而制成。

我國人造肉處于藍海階段，市場較為分散

從區(qū)域來看，歐美及亞太地區(qū)是全球主要的人造肉市場，據(jù) Research and Markets，2020年，歐洲、亞太、北美植物性人造肉 市場規(guī)模占全球比重分別為35%、30%、20%。當前美國人造肉企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，據(jù)IRR統(tǒng)計，2019年，全球人造肉市場市 占率前四家企業(yè)均為美國企業(yè)，合計約占全球69%的市場份額。 我國人造肉市場尚處于藍海階段，競爭格局較為分散，產(chǎn)品技術(shù)能夠?qū)藝H先進水平的僅有深圳星期零、北京珍肉等初創(chuàng) 企業(yè)。在巨大市場前景吸引下，傳統(tǒng)食品巨頭也紛紛下場，但目前還處于合作研發(fā)的階段，隨著人造肉市場逐漸成熟，或?qū)?重塑競爭格局。

全球植物肉市場規(guī)模預(yù)計超千億元

植物基人造肉的研究發(fā)展速度較快，已經(jīng)進入商業(yè)化生產(chǎn)階段，目前，市場上部分知名品牌植物肉產(chǎn)品價格僅略高于 傳統(tǒng)養(yǎng)殖肉。據(jù) Markets and Markets，2021年，全球植物肉市場規(guī)模已達160億美元，預(yù)計至2025 年可達279億美元， 年復(fù)合增速達15%。而據(jù) Euromonitor 預(yù)測，2025年中國植物肉市場規(guī)模將達到142億美元，超過全球市場的一半。 動物基人造肉的成本從2013年國外首次培育出的幾十萬元一公斤到現(xiàn)在的千元級別，已經(jīng)實現(xiàn)近百倍的下降。但離規(guī) ?；氖袌鐾茝V還有距離，目前仍處于實驗室階段。

生物醫(yī)用材料市場空間廣闊

生物醫(yī)用材料又稱生物材料，是一類用于診斷、治療、修復(fù)和替換人體組織、器官或增進其功能的新型高技術(shù)材料，是材料 科學(xué)、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)多領(lǐng)域的深度融合。生物醫(yī)用材料屬于醫(yī)療器械范疇，2020年，我國生物醫(yī)用材料市場規(guī)模接近 5000億元，約占醫(yī)療器械市場規(guī)模的一半。據(jù)羅蘭貝格，2022年我國醫(yī)療器械市場規(guī)模預(yù)計達9582億元，2015-2022年復(fù) 合增速約17.5%，已躍升為除美國外的全球第二大市場。

全球高端市場呈寡頭壟斷局面

由于較高的技術(shù)、資質(zhì)和資金壁壘，全球生物醫(yī)用材料高端市場已形成寡頭壟斷局面。具備技術(shù)優(yōu)勢且已成規(guī)模的企業(yè)，跨國公司占據(jù)了全球市場的大部分份額。 我國生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模增長迅速，但大部分企業(yè)仍處于小規(guī)模發(fā)展階段。據(jù)成都市科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院統(tǒng)計， 目前，我國80%～90%的生物醫(yī)用材料成果仍處于研發(fā)階段，企業(yè)基本生產(chǎn)中、低端產(chǎn)品，70%的高端產(chǎn)品依靠進口。但隨 著研發(fā)能力的不斷增強，在心血管支架、封堵器、生物型硬膜補片、骨創(chuàng)傷修復(fù)器械等部分生物醫(yī)用材料方面已實現(xiàn)進口替 代。

生物農(nóng)業(yè)：中國正在進入分子育種時代

植物分子育種是指不經(jīng)過有性生殖過程，將外源基因?qū)胫参矬w內(nèi)，誘發(fā)可進行遺傳的變異，以此來選育帶有目的性狀的優(yōu) 良品種的育種技術(shù)。分子育種方法簡便、變異范圍廣并且能夠顯著縮短育種周期，隨著我國轉(zhuǎn)基因工程植株在大田的釋放和 推廣，植物分子育種技術(shù)已成為植物育種發(fā)展的重要方向。 國際上將育種分為4個經(jīng)典階段，當前部分發(fā)達國家已經(jīng)逐步進入育種4.0時代，而我國仍處于以雜交育種和分子技術(shù)輔助選 育為主的“2.0時代”到“3.0時代”之間。未來，隨著基因編輯等技術(shù)監(jiān)管的寬松、基因測序技術(shù)的進步，我國分子育種產(chǎn) 業(yè)化進程將會進一步加快，進一步催生對底層生命科學(xué)工具的需求。

生物育種降本增效，打開成長空間

生物育種產(chǎn)業(yè)化種植可顯著降低玉米、小麥、大豆等作物的生產(chǎn)成本，提升單產(chǎn)水平和增加農(nóng)民收入。以中美數(shù)據(jù)為例， 2020年我國的玉米和大豆單產(chǎn)不足美國的60%，在2010年到2020年間的差距繼續(xù)被拉大。截至2022年11月15日，全球人口已經(jīng)達到80億大關(guān)。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織測算，預(yù)計2025年，全球人口將達到 100億，僅靠傳統(tǒng)育種已無法滿足不斷增長的人口對于食物的需求，生物育種的產(chǎn)業(yè)化進程加速。據(jù)IHS Market， 2021年， 全球商業(yè)種子市場較2020年增長7.1%至472.42億美元，其中轉(zhuǎn)基因種子銷售總額增長了11.6%，達到約218億美元，占商 業(yè)種子市場銷售額的46%。據(jù)IDTechEx Research，預(yù)計全球生物技術(shù)種子市場規(guī)模將由2020年的282億美元大幅增長 57%至2031年的443億美元。