12月10日，上海凱賽生物提交的招股書被科創(chuàng)板正式受理，這意味著科創(chuàng)板或許即將再迎來一家生物技術(shù)領(lǐng)域的硬核科技公司。凱賽生物是一家以合成生物學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)的高新技術(shù)企業(yè)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目包括長鏈二元酸、生物基戊二胺、生物基聚酰胺，產(chǎn)業(yè)化開發(fā)平臺涵蓋了分子生物學(xué)、發(fā)酵過程工程、高分子材料等專業(yè)領(lǐng)域的研究。

       據(jù)了解，其長鏈二元酸產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)全球90%的市場份額，以生物合成技術(shù)為杠桿，凱賽生物撬動了以英威達(dá)為代表的化學(xué)合成在業(yè)界的壟斷地位，成為長鏈二元酸市場當(dāng)之無愧的領(lǐng)航者。

       全球首家，擁有大規(guī)模戊二胺及其聚酰胺產(chǎn)品生產(chǎn)能力

       凱賽生物創(chuàng)始人劉修才，合計(jì)持有凱賽生物31.50%股權(quán)。劉修才擁有中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代化學(xué)系理學(xué)學(xué)士，中國科學(xué)院南京土壤研究所理學(xué)碩士學(xué)位，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士研究生，美國威斯康星大學(xué)-Milwaukee分校生物化學(xué)博士，耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系博士后，哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)及生物物理系博士后。

       1994年7月至1996年12 月，劉修才任北大四通生物醫(yī)藥有限公司首席執(zhí)行官兼任北京大學(xué)博士后導(dǎo)師，從事抗肝硬化藥物、抗敗血癥藥物和抗癌藥物的機(jī)理研究。

       1997年4月至2011年4月任北京凱賽生物技術(shù)有限公司（上海泰纖的前身）董事長；2000年11月至2019年8月任凱賽有限董事長、首席執(zhí)行官；2019年8月至今任凱賽生物董事長兼總裁。

       2000年，劉修才與中科院微生物所張啟先教授、美國生物運(yùn)營專家保羅成立了凱賽生物。在突破一系列技術(shù)突破之后，凱賽生物在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了生物法長鏈二元酸的規(guī)模化生產(chǎn)，并于2006年獲得專利授權(quán)。自創(chuàng)立以來，公司先后獲得了百奧財富、HBM、高盛等國內(nèi)外知名機(jī)構(gòu)的支持。

       據(jù)了解，凱賽生物已實(shí)現(xiàn)生物法長鏈二元酸、戊二胺、生物基聚酰胺56（由戊二胺和己二酸）的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，同時他們也是目前全球首家擁有大規(guī)模1,5-戊二胺及基于1,5-戊二胺的全系列生物基聚酰胺產(chǎn)品生產(chǎn)能力的公司。

       招股書中透露，2016年-2018年和2019年1-6月，凱賽生物分別實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入92912.84萬元、136778.47萬元、178578.44萬元、158640.2萬元，凈利潤分別為14547.05萬元、33700.6萬元、46823.56萬元、37258.24萬元。

       打破壟斷，在全球市場占主導(dǎo)地位

       目前凱賽生物的產(chǎn)品主要可以分為三條線，即長鏈二元酸、戊二胺，以及生物基聚酰胺材料，其中長鏈二元酸銷售是公司目前主要收入來源，在2019年1-9月中的銷售額達(dá)到了14.3億元，在2019年1-9月中的產(chǎn)品銷售占比達(dá)到了98.35%。

       1、長鏈二元酸：取代英威達(dá)領(lǐng)導(dǎo)者地位

       長鏈二元酸是指含有10個或以上碳原子的直碳鏈芳香族飽和二元羧酸，這是一類重要的精細(xì)化工中間體，可以合成香料、藥品、特種尼龍、聚酰胺熱熔膠等一系列高附加值的特殊化學(xué)品。這一類化合物在自然界中是不存在的，主要通過化學(xué)合成或者生物合成來獲得。

       國外主要以化學(xué)生產(chǎn)法為主，主要公司有美國杜邦、英威達(dá)、德國德固賽、日本宇部興產(chǎn)等四家公司。

       隨著國內(nèi)外汽車、電子、通信等新興產(chǎn)業(yè)，迅速發(fā)展，我國對長鏈二元酸的需求量日益增加。但由于早年間沒有掌握規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)，中國的長鏈二元酸長期依賴進(jìn)口，直到凱賽生物的生物法長鏈二元酸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

       生物合成法主要以石油副產(chǎn)品輕蠟油（正構(gòu)烷烴）為原料，通過細(xì)胞內(nèi)酶的催化作用將其轉(zhuǎn)化為長鏈二元酸。相比化學(xué)合成法，生物合成法的生產(chǎn)工藝更為簡單，生產(chǎn)條件也更為溫和。收益率高、成本低、環(huán)境污染小，在規(guī)模化生產(chǎn)取得突破后，生物合成法長鏈二元酸的成本較化學(xué)合成法有大幅降低。

       2002年，凱賽生物建成世界上第一個用生物法生產(chǎn)長鏈二元酸的大型生產(chǎn)裝置，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。在近年的市場競爭中，以英威達(dá)為代表的傳統(tǒng)化學(xué)法長鏈二元酸（以 DC12月桂二酸等為主）逐步退出市場。

       2015年底，以化學(xué)法生產(chǎn)長鏈二元酸的英威達(dá)公司宣布自2016年3月起關(guān)閉其在美國的長鏈二元酸生產(chǎn)線，凱賽生物取代了英威達(dá)等化學(xué)合成生產(chǎn)商在業(yè)界的壟斷地位。

       凱賽生物以生物法生產(chǎn)長鏈二元酸逐步主導(dǎo)市場，在該領(lǐng)域的全球市場占有率達(dá)到90%，并與杜邦、艾曼斯、贏創(chuàng)、諾和諾德等主要下游客戶建立了良好穩(wěn)定的合作關(guān)系。

       此外，DC10（癸二酸）傳統(tǒng)生產(chǎn)方式為蓖麻油水解裂解制取，對人體有一定**，凱賽生物將結(jié)合募投項(xiàng)目重點(diǎn)開拓生物法 DC10（癸二酸）市場，共享超過十萬噸的癸二酸市場空間。

       此外，由于合成工藝的限制，化學(xué)合成法目前只能合成十二碳二元酸。由于克服了化學(xué)合成的各種不足，生物合成法已經(jīng)可以合成十碳到十八碳，或者書面各種鏈長的二元酸化合物。據(jù)了解，凱賽生物已經(jīng)成為該產(chǎn)品的全球最大供應(yīng)商，該項(xiàng)目的成功也是世界上生物法產(chǎn)品取代石油化學(xué)法產(chǎn)品的商業(yè)成功案例。

       除了合成高性能尼龍工程塑料、高級麝香香料、油漆、涂料和潤滑油、高溫電介質(zhì)等多種用途外，其在醫(yī)藥開發(fā)方面應(yīng)用更是異軍突起。

       近年來，長鏈二元酸逐漸在合成醫(yī)藥中間體、乳腺癌檢測試劑、治療皮膚癌和艾滋病的藥物、合成新型降血糖藥等方面顯露出特殊作用和廣闊前景。

       除了凱賽生物以外，今年來也有其他廠家宣布計(jì)劃進(jìn)入該領(lǐng)域，例如新日恒力在計(jì)劃寧夏建設(shè)的月桂二酸項(xiàng)目，和中國石化集團(tuán)清江石油化工有限責(zé)任公司的長鏈二元酸項(xiàng)目。不過，這些項(xiàng)目的產(chǎn)能與凱賽生物目前5萬噸的實(shí)際產(chǎn)能相比較，還有較大差距。

       2、戊二胺：或?qū)㈩嵏材猃埉a(chǎn)業(yè)

       生物基戊二胺是凱賽生物在近年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)的一個項(xiàng)目，這一產(chǎn)品的規(guī)模化對中國化工領(lǐng)域而言具有里程碑意義。

       上世紀(jì)30年代，杜邦發(fā)明了尼龍（聚酰胺，即尼龍66），這是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。尼龍66由己二胺和己二酸兩個單體聚合而成，由于己二胺的生產(chǎn)原料己二腈一直被國外幾個跨國公司壟斷。2018 年，己二腈全球產(chǎn)能 174.6 萬噸/年，產(chǎn)量 141 萬噸，己二腈（用于生產(chǎn)己二胺）的生產(chǎn)技術(shù)目前被英威達(dá)、奧升德等公司所控制，且僅有英威達(dá)一家大規(guī)模對外銷售。

       我國尚無已建成的己二腈工業(yè)化生產(chǎn)裝置，所需己二腈幾乎全部依賴進(jìn)口。己二腈是化學(xué)合成路徑中己二胺的重要原材料，這個環(huán)節(jié)的缺陷嚴(yán)重制約了我國尼龍行業(yè)的發(fā)展，成為我國雙單體聚酰胺行業(yè)發(fā)展核心瓶頸難題。

       2014年，凱賽生物生物法戊二胺取得成功。生物法戊二胺以玉米等富含淀粉的農(nóng)作物為原料，相比化學(xué)法更加環(huán)保，且具有可再生。

       另外，己二胺的胺基含量更高，熔點(diǎn)更低，其合成的生物基聚酰胺56在強(qiáng)度、耐磨性、回彈性、耐疲勞、可染色等性能上更具優(yōu)勢。除了尼龍56以外，戊二胺還可作為紡絲、工程材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、有機(jī)合成等領(lǐng)域的原料。

       目前階段，凱賽生物的生物戊二胺以內(nèi)部使用為主，或部分提供給下游客戶進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。在產(chǎn)業(yè)內(nèi)，日本東麗及日本味之素、韓國希杰、寧夏伊品生物等幾家公司曾計(jì)劃進(jìn)入生物基戊二胺市場。

       但高濃度的戊二胺對于生物制造中使用的微生物具有一定侵害性，這成為了生物戊二胺產(chǎn)業(yè)化發(fā)展瓶頸。截至目前，上述公司均未對外公告項(xiàng)目后續(xù)進(jìn)展情況。

       在生物法戊二胺的生產(chǎn)上，凱賽生物通過基因工程等手段，從不同角度提高菌株對于戊二胺的耐受性，提升生產(chǎn)效率，從而有效控制戊二胺的合成成本。目前凱賽生物在新疆烏蘇的數(shù)字化工廠已建設(shè)完成，待生物基戊二胺項(xiàng)目投產(chǎn)后，有望解決己二腈長期原材料供應(yīng)不足這一國內(nèi)雙單體聚酰胺行業(yè)發(fā)展核心瓶頸難題。

       3、生物聚酰胺：產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已走在前沿

       生物基聚酰胺產(chǎn)品主要是基于凱賽生物資產(chǎn)的生物基戊二胺與不同的二元酸縮聚而成，該系列產(chǎn)已初具規(guī)模，以PA56、PA510、PA512、PA514為主。目前，公司已經(jīng)與紡絲、布料、地毯企業(yè)合作開發(fā)出了聚酰胺56的民用絲、地毯絲、工業(yè)絲等一系列產(chǎn)品。

       相比普通的聚酰胺產(chǎn)品，生物基聚酰胺具有本質(zhì)阻燃、吸濕性好、易染色等紡絲優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的高分子材料相比，生物基材料可降解也可再生，這與目前所倡導(dǎo)的綠色化學(xué)理念不謀而合。

       目前，手機(jī)等電子產(chǎn)品已經(jīng)開始大量使用再生材料，凱賽生物則為這些電子產(chǎn)品提供了生物塑料。

       另外，用戊二胺做的表面光漆材料在汽車領(lǐng)域也開始大放異彩，奧迪已經(jīng)開始使用這個材料。關(guān)于生物合成，產(chǎn)業(yè)界走得其實(shí)要比我們想象中更遠(yuǎn)。

       生物合成將取代化學(xué)合成？

       我們不止一次聽到，21世紀(jì)是生物的世紀(jì)。除了各類生物藥物、生物療法頻出以外，生物合成法的出現(xiàn)也打破了諸多化學(xué)合成的障礙。生物制造作為一種革命性的生產(chǎn)方式，以生物質(zhì)為原材料或運(yùn)用生物方法進(jìn)行大規(guī)模物質(zhì)加工與轉(zhuǎn)化，為社會發(fā)展提供工業(yè)商品（如新材料產(chǎn)品），生產(chǎn)過程綠色、條件溫和且具備經(jīng)濟(jì)性。

       生物法取代化學(xué)法生產(chǎn)，作為解決人類對傳統(tǒng)石化、化工產(chǎn)品的過度依賴，以及與之相伴的環(huán)境污染、安全風(fēng)險等問題的有效途徑，未來發(fā)展空間非常廣闊。

       除了前文提到更多種類的長鏈二元酸合成以外，生物合成法更大的突破是在成本上。生物法長鏈二元酸的出現(xiàn)后，產(chǎn)品價格大幅度降低，市場規(guī)模也因此大幅擴(kuò)張。

       除了合成化學(xué)法難以制備的化合物以外，生物合成法也在原材料制造和新材料領(lǐng)域顯示出了自己的實(shí)力。不僅是長鏈二元酸和戊二胺領(lǐng)域，在透明質(zhì)酸市場，以生物合成為基礎(chǔ)的華熙生物同樣在其所處產(chǎn)業(yè)內(nèi)處于全球領(lǐng)先位置。

       在海外，以Twist、Gingko為代表的合成生物學(xué)公司正在掀起投資熱潮，在這些獨(dú)角獸企業(yè)的影響下，中國也有一批合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)公司正在起航，他們或是聚焦醫(yī)藥領(lǐng)域、或是聚焦新材料。

       他們希望用生物合成的方式來為生產(chǎn)和制造提供更多的可能性，用更加綠色環(huán)保、節(jié)能高效的方式帶來全新的生產(chǎn)與合成體驗(yàn)。

       這些大大小小的企業(yè)正在形成一股力量，以一個整體的姿態(tài)向世界宣布：生物合成或許將是產(chǎn)業(yè)未來。