文|35斗
我們曾在報告《農業食品大航海時代》中提出，中國農業當前面臨的三大問題是數量、質量和可持續發展問題，所有的技術都將會圍繞這幾大關鍵問題展開。粗略來看，數字農業更多著重于農業的規模化問題，即數量問題；而生物農業側重解決質量和可持續問題。
我們為什么關注生物農業？一是因為農業面臨可持續性挑戰，熊貓資本James認為，生物技術正在將原先依托于石油化工行業的技術取代，引領農業走向更可持續的方向。二是農業不僅是生物技術擴展領域的延伸，更是將生物技術推向更廣泛應用的加速器。當前，我們看到更多的情況是醫學、工業等領域成熟的技術外溢到農業領域，比如生物農藥、育種、有機肥料等。而這些技術應用到農業中，將會產生更大的規模效應。
為此，我們希望在本文中分析過去一年生物農業領域的發展情況，并探討生物農業的應用場景及未來。
一年內近40起融資，生物農業為何火爆？
在本文中，我們將關注大生物農業領域，即以生命科學和遺傳學理論為基礎，運用基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程等現代生物工程技術，圍繞農業產業鏈開發應用場景的集合。
在35斗發布的年度報告《農業食品大航海時代》中，我們首創按照應用場景而非技術路徑的方式，將生物農業分為動植物育種、動植物健康、動植物營養、細胞工廠、環境修復等領域。本文仍然沿用這樣的分類方式，以下我們將簡單介紹五大應用場景，并分析國內融資情況。
圖：2021-2022年國內生物農業融資情況
從融資金額來看，植物育種、微生物菌劑、生物塑料等細分賽道較熱。其中，融資過億的幾家企業包括做植物基因編輯育種的齊禾生科，做生物育種的康普森農牧、做微生物平臺的慕恩生物、做飼料的源耀農業、做微藻養殖的小藻科技，以及三家做生物塑料的企業——藍晶微生物、微構工場、中科國生。 解決可持續發展問題，生物農業潛力巨大
現代生物農業是解決人類食物問題而同時兼顧自然環境和生態平衡的最主要途徑。傳統的生物農業技術在發酵、堆肥和污水處理等方面發揮了一定的作用。現代生物技術進一步拓展了應用范圍，除了提升作物產量和質量，在環境治理方面有著不可忽視的影響。正如熊貓資本投資人James所述，生物農業是為了解決可持續發展問題的。
比如，用工程植物和微生物清楚環境污染物和土壤中的毒素已經取得了顯著效果，有一些公司正在發掘農業土壤固碳增匯潛力；研究和開發多種類型的能替代化學殺蟲劑的生物農藥，大大減少了化學污染；利用微生物和植物生產新型生物塑料，解決白色污染問題；開發對環境無害的生物能源和食物。
目前，和國外一樣，中國的農業生物技術正在不斷拓寬應用場景，生物技術在農業領域的場景不斷拓寬，引發投資人的關注，大體來講，我們分析有三點原因： ① 農業生物技術及產業的全球化布局持續推進，生物農藥、生物育種等產業融入國際市場。其標志性事件是中國化工集團跨國并購當時世界第一大農藥生產商、第三大種子生產商瑞士先正達公司，一舉占領全球植物保護、生物育種技術產業制高點，標志著我國農業生物技術產業融入全球市場。此外，2022年3月，大北農宣布其研發的轉基因大豆DBN-09004-6獲得阿根廷政府的正式種植許可，這是中國公司研發的轉基因種子首次在國際上獲得種植許可。
② 科研成果轉化速度越來越快，產學研一體化程度加強，科學家、院士等紛紛躬身入局，“把論文寫在大地上”。比如近期獲得逾億元人民幣融資的齊禾生科，其創始人高彩霞博士曾在2013年發表世界第一篇CRISPR基因編輯植物研究論文，率先將基因編輯技術應用于植物研究，隨后發表數十篇基因編輯植物論文，探索將 CRISPR-Cas9、Base Editor、Prime Editor 技術應用于水稻、小麥、玉米、番茄等農作物的改良。盡管如此，從實驗室到市場仍然有一段很長的距離。
③ 發展生物農業得到政府的普遍重視，在基因編輯作物領域，政府正在嘗試逐步放開。2022年1月，農業農村部制定公布《農業用基因編輯植物安全評價指南（試行）》，主要針對沒有引入外源基因的基因編輯植物，依據可能產生的風險申請安全評價。根據這項指南，獲得基因編輯作物的生物安全批準將從6年縮短至1-2年，相當于為基因編輯作物的商業化打開了大門。這標志著中國將開始批準基因編輯作物，這對我國生物育種技術研發與產業推動具有里程碑意義。
生物農業賽道在去年一年有30多億資金流入，盡管如此，專業的投資機構對這一賽道面臨的挑戰和發展前景還是有比較清醒的認知的。
某一線美元基金投資人告訴我們，數字農業要規模化有難度是因為數據量和精度都難以上到一個規模化的程度，硬件和軟件設備還有很大的提升空間，數字農業里的AI技術也難以做自動化決策，還是非常依賴農民經驗的，所以在做商業端bd時會受到一些阻礙。而技術壁壘較高的生物農業公司，商業化路徑目前其實是不清晰的，但由于受到國家政策的重點關注，一旦能在農業這條透明度低的賽道里找到穩定的買單方，我們對這方面的投資也會更有信心。
熊貓資本James也持類似觀點，他認為，相比數字化農業產品，農民對種子、農藥獸藥、肥料飼料等投入品有比較持續穩定的需求，而且這些產品往往可以有短期可驗證的效果，生物農業公司不用擔心產品賣不出去。但最大的問題可能在于銷售端，對于先正達這樣的銷售網絡遍布全國的大公司，在將觸角伸向農村的時候，如何培養一線人員的榮譽感是一個重要的問題；初創公司有各自的本地化優勢，但擴展到其他區域會面臨適應性問題，其產品效能有可能受到地形、作物品種、病蟲害等因素的限制。 綠葉投資是最早關注種業的投資機構之一，在2020年出手百奧云天使輪融資。越來越多投資機構開始關注農業，期待資本能夠給農業帶來大變革，但其合伙人Carol持比較謹慎的態度，她認為，農業是一個非常復雜且系統性問題很多的行業，面臨市場不成熟、受政策影響大等問題。雖然農業在逐步變化，但目前看來，仍然呈現一個比較緩慢的速度。
1、動植物育種
育種是農業的起點。當前的種植業、養殖業增產越來越依靠良種的選育。以糧食為例，聯合國糧農組織的研究表明，未來國際糧食總產增長的20%依靠播種面積的增加，80%依賴于單產水平的提高，而單產增加的60%~80%又來源于良種的科技進步。
國際一流種業公司正由分子育種的3.0時期進入智能分子設計育種的4.0時期，通過使用“基因組測序+大數據建模”的方式提升育種的效率和遺傳增益。當前我國仍處于表型選擇（2.0版）到分子育種（3.0版）的過渡階段，也有一些企業開始向大數據育種發力。
百奧云
百奧云成立于2018年，企業主要為種業公司和科研單位提供育種數據管理分析服務。現已開發出育種數據分析展示系統（DARB）、智能育種云平臺、基因組大數據分析和軟件定制開發四款產品服務。
其中，① DARB系統是百奧云與隆平高科合作，按照隆平高科國內外育種家的需求開發的一款新型企業版育種軟件。通過對農作物品種在不同生態環境下的性狀表現進行全面比較和統計分析，DARB系統以可視化的方式從多維度展示分析結果，幫助用戶做出科學的育種晉級和區域性定位決策的軟件；② 百奧智能育種平臺是一個基于B/S架構的全新SaaS數據平臺，通過對農作物品種的比較和測試數據進行專業分析，幫助育種家了解品種的性狀特點，包括穩定性和區域適應性等，一鍵式生成各種品種審定所需的報表和報告，輕松完成數據從導入到分析報告的全過程。
百奧云創始人王冰冰畢業于美國愛荷華州立大學，獲遺傳學博士學位，回國后曾從事種業研發和智能化育種軟件的開發工作。他曾向35斗表示，正在積極地完善智能育種平臺產品線。面對育種中的其它環節，還推出了種質資源管理系統、多組學數據庫以及百奧E采等產品，服務于智能育種的全產業鏈。
博瑞迪
博瑞迪成立于2017年，專注動植物分子檢測和育種相關技術開發與應用，致力于突破基因分型瓶頸，為我國種業提供高通量、低成本的精準基因型分型服務。
博瑞迪自主研發靶向測序基因型分型技術（Genotyping by Targeted Sequencing, GBTS），擁有GenoPlexs（基于多重PCR的靶向基因捕獲技術方案）和GenoBaits（基于液相探針雜交的靶向基因捕獲技術方案）兩項自主知識產權。
目前，公司已為包括隆平高科、中國農業科學院、中國科學院、中國農業大學、上海交通大學等在內的138家科研院所、高校、種業公司的218位客戶提供社會化服務，檢測樣本超30萬份。 據全球農業市場調研公司Kynetec統計數據，中國種業市場規模由2014年的482億元增長至2020年552億元，居全球第二，僅次于美國。預計到2025年，中國種業市場規模將增長至732億元，年均復合增速約為5.8%。
動物育種方面，歐美發達國家如荷蘭、美國、法國等標準化育種普遍開始于1950年前后，較中國動物育種早40年。由于發達國家標準化育種時間早，其純系動物繁育代次高，純系種源的優良性狀數量更多，經濟效益也更好。
雖然短期內很難超越歐美，但是中國企業正在著力提升自主品種的性狀以降低對國際種源的依賴度，應對潛在的“動物種源封鎖”危機。
目前中國的動物育種企業基本僅布局一種經濟動物，進行多物種動物育種的龍頭企業尚未出現。由于企業布局多物種育種需要較高資金投入，而生豬是中國所有經濟動物中規模最大的產業，一般企業會選擇種豬來為企業獲得長期穩定的現金流，從生豬育種開始布局動物育種行業。
2、動植物健康（農藥獸藥）
動植物健康領域的解決方案以農藥、獸藥為主。農藥很早就被用作保護農作物與病蟲害斗爭的工具，其發展歷經三個歷史階段：19世紀70年代以前是天然農藥時代；自19世紀70年代至20世紀40年代步入無機合成農藥時代，20世紀40年代開始便進入了有機合成農藥時代，從此使植物保護工作發生了巨大變化。根據Markets And Markets預測，2020年全球植物健康市場市值大約為637億美元，預計2025年將達到741億美元。 獸藥行業在20世紀中期興起并快速發展，在預防、治療和控制各種類動物疫病中發揮了重要作用，現已成為保障動物健康成長的必需品，為人類健康、食品安全與可持續穩定供應提供了堅實保障。 隨著國內畜禽養殖業規模化、集約化養殖的進程不斷加快，養殖企業和養殖場戶面臨的疫病防控風險不斷加大，對于動物疫病的防治日益重視，推動了國內獸藥市場的快速發展。2012-2020年，國內獸藥產品銷售規模由402.36億元增長至620.95億元，年均復合增長率為5.57%。根據Fortune Business Inshights預測，2018年全球動物健康市場市值大約為415億美元，預計到2026年市值將達675.6億美元，復合年均增長率為6.3%。
慕恩生物（微生物資源服務）
慕恩生物成立于2015年，是一家國際領先的微生物組平臺型技術公司，已搭建起了從發現微生物、篩選微生物、改造微生物到應用微生物的完整微生物組產業化技術體系。公司已建立了全球最大、生物多樣性最高的腸道微生物、植物微生物菌種庫和基因庫，發現、保存和鑒定了超15萬株具有自主知識產權的微生物菌株。通過獨有的Culture-To-Product技術平臺，慕恩生物可高效地持續開發創新的、天然來源的高活性微生物及其代謝產物。
據動脈網報道，慕恩生物在生物農業板塊，瞄準600億未被滿足的生物防治和土壤健康市場，推出一系列極具創新性的農業微生物菌劑產品，產品銷售額連續3年實現了三倍增長。日前，公司在農業業務已與先正達集團、諾普信、浙江新農、百果園等農業領軍企業建立密切的戰略合作。慕恩生物2021年與先正達集團共建了“微生物農藥聯合實驗室”，并與其種子業務達成協議合作發掘新一代生物技術性狀，共同推動種業“芯片”的創新變革。
蕾靈百奧（畜牧獸醫行業精準診斷和無毒害治療）
蕾靈百奧成立于2019年，是一家全封閉智能分子診斷系統研發商，致力于解決畜牧獸醫行業精準診斷和無毒害治療的痛點。經過中國醫藥城疫苗工程中心的孵化，公司已成長為業內領先的高科技企業，其革命性的分子診斷與物理消殺產品均已進入產業化階段。
公司創始人陳蕾博士是劍橋大學海歸博士，首次創業將革命性分子診斷技術LAMP從日本引入中國，現已在人醫、獸醫、出入境檢驗檢疫、食品安全等領域得到了廣泛的應用。
3、動植物營養（肥料飼料）
動植物營養即傳統意義上我們所指涉的肥料、飼料領域。我們觀察到該領域的服務正從單純的產品轉向綜合性的解決方案，單純的產品已無法解決動植物的營養問題。
新的解決方案也正在向更可持續的方向發展，比如水溶肥、微生物肥料等對土壤和環境更友好的解決方案。
據全球肥料行業的非盈利組織國際肥料協會（IFA）總干事Charlotte Hebebrand，從 1961 年到 2015 年，化肥消費量增長了近六倍（從 32 到 1.84 億營養噸），以跟上同期人口從 31 億增加到 74 億的步伐。肥料養活了世界上約 50% 的人口，相當于每天約 200 億份膳食。
肥料的施用率取決于土壤肥力，通常通過土壤測試和特定作物來測量。肥料以固體和液體的形式施用于農作物，大約90%的肥料以固體形式施用，最廣泛使用的固體無機肥料是尿素、磷酸二銨和氯化鉀。
飼料領域出現了一批昆蟲蛋白企業，致力于把藏在餐廚垃圾、畜禽糞污里的廢棄蛋白轉化為昆蟲蛋白，通過昆蟲生物轉化技術將其帶回食物鏈，以飼料、寵物食品等產品形式呈現，國內有Blue Protein、豐晟生態、自然創造等。
藍谷中微（微生物菌劑）
一家專注于微生物領域的國家高新技術企業。主營業務為丁酸梭菌、飼料發酵菌劑及相關復合菌的研發、生產和銷售。公司以用戶價值為導向，以綠色生態發展為宗旨，致力于為動物腸道健康提供綠色解決方案，為微生態發展提供核心技術支持，助力畜牧業安全、高效、可持續發展。
公司依托華中農業大學生命科學技術學院、農業微生物國家重點實驗室，以及國家微生物重點實驗室菌種庫，將梁運祥教授20余年來在飼料原料發酵、環保生物處理等領域的研究成果及專利，成功實現產業化。
據其官網資料，目前每年可生產2000噸發酵菌劑，3000噸益生菌。計劃于2022年底擴建完成新工廠，并于2023年投產，預計實現年產1.5萬噸丁酸梭菌的生產能力及新型微生物菌劑的研發能力，將成為國內規模領先的丁酸梭菌工廠之一。
漢和生物（植物肥料）
漢和生物2016年在新三板掛牌上市，是一家利用微生物工程、酶工程、合成生物學、分子生物學、基因編輯等新技術，研究和開發系列微生物產品、酶制劑、微生物代謝物、新型綠色材料的高新技術企業。目前漢和生物建有自己的菌種資源庫，已有6000余株菌株。
漢和生物擁有10000平米的生物工程技術研發中心和細胞工廠，30萬噸智能化液體肥生產車間，200立方發酵罐的微生態制劑和生物刺激素生產線。引進液相色譜串聯質譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀、醫用超低溫冷藏柜等多種精密科研設備，成為目前中國新型肥料行業中規模最大的科研機構。
漢和生物副總經理余義發曾35斗透露，為響應國家種質資源保護指示，也在多方面充實菌種庫資源。一方面，與廣西大學、福建省農科院、南京農大、中科院、中國農科院等達成微生物戰略合作；另一方面，公司內部已組織三批科考隊采集山地、沿海及特殊環境地點樣本，篩選耐鹽堿、高酶活等優質天然菌株。
科為博（生物制劑研發）
科為博是一家生物制劑研發商，專業研發、生產、銷售“生物酶、益生菌”等生物制劑為主，致力于打造行業領先的酶與菌的生產基地。公司產品已經逐步遍及全國各地和世界多個國家與地區,服務于動物、植物、紡織、環保、食品與醫藥等多個產業。主要產品有2大系列：微生態制劑（科福萊系列產品）和酶制劑（科維酶系列產品）。
于2008年12月注冊于北京中關村科技園，被授予國家和中關村雙高新技術企業稱號。在北京大興生物醫藥產業基地設立“科為博生物技術研究院”，致力于微生物及微生物代謝物的研究，已經擁有多項國家發明專利。 Ⅳ 細胞工廠
細胞工廠主要以細胞為基礎，助力未來食品在質、量、環保等方面得到提升，更好的滿足人類的需求。隨著合成生物學在農業食品領域的應用，未來，我們的食物體系有可能被打破并重塑，我們的食物可能不再需要依托于陽光、土地等，所有材料從實驗室或工廠里取得，食品供應鏈也可能被縮短為“實驗室/工廠——餐桌”。
其中，細胞培養肉是目前備受矚目的一個應用領域。去年，中國在該領域有兩家公司完成融資。
CellX
成立于2020年，是一家細胞農業領域的創業公司，希望通過生物工程，不屠宰動物在體外實現蛋白質生產。目前已研發出多款細胞肉產品雛形，包括通過支架和3D生物打印生產的有結構的成塊肉。其創始人楊梓梁告訴35斗，目前其研發重點是中國的大宗消費品——豬肉，未來會逐漸遷移到其他高附加值產品中。
CellX已于2021年初完成數千萬元人民幣天使輪融資，由真格基金領投，云九資本、險峰、Lever VC等跟投。這是「CellX」繼去年數百萬人民幣種子輪融資后，半年內第二輪融資。
周子未來
周子未來是中國第一塊細胞培養肉締造者，作為國內最早開展細胞培養肉研發的科技企業，擁有領先的技術和產業化布局，致力于打造國內首家細胞培養肉規模化生產研發平臺，實現細胞水平的肉類生產。細胞培養肉是具備顛覆性的未來食品生產技術，公司將持續推動我國培養肉產業化研發，以保障我國未來肉類食品的持續供給、滿足市場對綠色低碳肉類的消費需求。
2021年9月，周子未來完成A輪融資，投資方包括高瓴創投、清流資本、經緯中國、南京市創新投資集團和紫金科創，融資金額共計7000萬元。
昌進生物
昌進生物是一家可食用微生物合成蛋白研發商，昌進生物通過“細胞工廠”制造的“奶”可以擁有比牛奶更高的營養價值、更低的能量，并帶來更低的碳排放。應用創新生物技術引領人類能量和營養來源的革命，以顛覆性技術創新為突破口，將合成生物學技術降維應用于食品。
創始人駱濱表示，昌進生物以完全的自主知識產權，掌握了該領域的創新主動權和產業化主動權。生物質發酵技術路線完成了特色菌種開發和系列發酵工程技術以及產品應用場景設計。產品具有低碳排放、高蛋白、高膳食纖維、0碳水、低卡、低脂、可改善腸道菌群等特點。精密發酵技術路線完成了全新CJ底盤細胞改造，實現了牛乳蛋白和羊乳蛋白表達。該公司目前已經完成了關鍵底層技術建設，異源表達蛋白開發周期從最初的6個月縮短為3.5個月，直至現在的7-9天。新型蛋白研發成果已經呈現井噴式增長，預計2022年開始初步實現產業化，屆時將有更多驚喜成果呈現。
4、環境修復
這部分主要有兩大路徑，包括生物塑料、土壤改良等。其中，生物塑料包括PHA塑料、PLA塑料以及一些塑料回收利用的解決方案，藍晶微生物、微構工場和中科國生分別完成3輪融資。某種程度上，土壤改良是比育種更加前置的問題。中國農業大學土地科學與技術學院副院長、中國土地政策與法律研究中心主任朱道林曾表示，耕地是國家糧食安全的自然基礎，天然具有稀缺性。當前耕地問題表現在耕地數量減少，優質耕地減少趨勢也在持續。一些企業正在從事研發土壤友好型生物肥料、土壤改良劑等產品的研發。
耕天下
耕天下是一家專業服務于土壤改良和農業生態產業的高新技術企業。主要利用微藻生物技術進行土壤改良實現減排固碳，同時公司業務還包括土壤檢測與大數據、農業技術服務以及碳中和產業聯盟等。
耕天下目前主要的產品是微藻營養液，它由固氮藍藻和光合綠藻組成，從種植土壤原位提取，經過生物工程培養的活性細胞，通過持續裂變繁殖及自身代謝活動，為植物生長提供多種營養元素的同時對于植物的第二基因組——微生物組有很好的促生修復作用。目前耕天下推出的細分產品主要有三大類，第一類是基于全藻細胞的產品，主要用于土壤改良；第二類就是深度開發微藻胞內代謝的提取物，修復葉綠體，提高農作物抗逆能力；第三類就是將微藻原液和肥料進行復配，開發更具有普適性、大眾性的生物肥料。
在碳中和領域，耕天下開發了明確的技術解決方案。現階段種植一公頃水稻可以減排2.5噸二氧化碳，如果全國都推行該項技術，一年將減排7000多萬噸二氧化碳。除此之外，耕天下還會進行碳交易，將賣碳所得的報酬返還給種植戶。
寫在最后
從“造物致知” 到 “造物致用”，合成生物學正在掀起全球第三次生物技術革命，在全球數以萬計的科學家和從業者的努力下，生物技術已經被成功的擴展到醫療、農業、化工、能源、消費等領域。相信農業會拓寬生物技術的應用邊界，也相信生物技術大爆發會給農業帶來一個更加可持續的未來。
參考資料：
1. 頭豹：《2021年中國動物育種行業概覽》
2. 生物世界：《融資過億丨基因編輯農業領軍人物高彩霞，和她的產業化之路》，2022.3
3. 發展研究：《我國生物農業技術及產業發展態勢與方向》，2021年第5期
4. 西藏自治區農牧科學院：《農業生物技術在農業發展中的作用》，2015.5