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先進生物科技驅動全球永續發展 Deep Biotech Disruptive Innovation for Global Sustainability
2025/05
UK BioIndustry Association
https://deepbiotech.org/wp-content/uploads/2025/05/DeepBiotech-report-19.05.25-1.pdf
一、先進生物科技的範疇、潛力與影響力
英國長期在生物科技應用領域深入研究,根據英國生物產業協會(BIA)報告指出2021年對英國經濟貢獻便超過940億英鎊,且吸引高於其他歐洲地區的創投投資。隨著CRISPR基因編輯、基因體學、巨量資料、人工智慧、DNA定序與lab-on-a-chip等技術快速進展,生物科技的應用已不再侷限於醫療照護,而是延伸至農業、食品、材料、能源與污染治理等多元領域。因此,英國生物技術協會(BIA)將之稱為先進生物技術。先進生物技術是綜合生命科學、現代化工業生物科技、永續生物經濟和氣候科技的創新技術,旨在解決更複雜、更大規模,同時具有深遠社會意義的問題,例如資源高效利用、永續經營或地球規模的議題。這股推動生物經濟永續發展的革命,類似工業革命,稱之為生物革命,而生物革命也將如工業革命般帶動經濟成長。根據麥肯錫估計,生物革命的直接經濟效益在2030‑2040年間可能達2兆至4兆美元。

由於整合性生物製程與解決方案尚處於發展早期,短期內缺乏產業競爭力,因此BIA盤點分散在英國各地共148家相關企業,並以案例說明深度生物科技如何顛覆各行各業,同時介紹主要的投資格局以及推動產業規模化發展所須的政策支援,以創造一個有利於新興產業發展的環境,並促進大眾普遍採用其產品的信心。

二、先進生物科技公司在各領域驅動的生物革命
(一)農糧與食品
先進生物科技正在改造英國的農糧與食品業,例如更持久的殺蟲劑配方、基因編輯的新作物、精準發酵的蛋白質工廠。其中吸引廣大目光的人造肉,更是在2021年至2022年間吸引6,100萬英鎊投資,超過歐洲其他投資總額;目前正朝規模化、降低成本方向來創造競爭力。英國在2023年共138家永續蛋白質公司,其中23家開發人造肉,15家以精準發酵技術生產,更有倫敦Hoxton Farms新創公司以細胞培養製造動物脂肪,以生產更可口的人造肉。這類公司最大的貢獻在於減少溫室氣體排放、減少用水量、更少耕地佔用與森林砍伐、增加生物多樣性等。報告以Hulk Bio公司為例,說明利用先進的細胞技術生產更接近母乳的成份來提升嬰幼兒的營養;Resurrect Bio公司以精準育種及基因編輯方式開發出抗病作物,以減少農藥使用。

(二)生物質化學品與新材料
全球超過6成的化學品為碳基,其中9成來自化石燃料,生物材料為化妝品及紡織業等傳統仰賴石化原料的產業,提供減少環境足跡的機會。以Twig公司為例,利用bioidrive(AI設計的微生物)和growibot(快速濕式實驗室測試)兩大核心技術,將食品加工廢糖轉化為可用的資源,初期應用聚焦於化妝品,未來則可擴展至食品、製藥等領域。除了減廢以外,更開創出穩定且永續的供應鏈。

(三)環境污染治理
從生活用品中脫落的塑膠微粒、全氟和多氟烷基物質(PFAS)等污染物造成環境污染以及健康上的問題。Scindo公司利用基因改造程改造酶,將合成纖維和塑膠分解成單體,再將之回收再製成新產品,推動生物經濟轉型。Puraffinity則針對水中PFAS,開發新型吸附材料,在低濃度下亦具有選擇性、高吸附作用,無需頻繁更換材料,以較低成本去除水中PFAS,提高水資源利用率,有效減少碳排放量。由於PFAS家族包含4700多種物質,此技術平台能快速修飾材料並加以改質,以客製化或針對新出現的PFAS變體,因而確保能夠符合各式各樣的全球法規。加上其可再生培養基,得以實現多次循環使用,也推出小巧的家用型解決方案。比起傳統的離子交換、活性碳吸附法,來得更為永續、環保。由於此材料已符合目前法規要求,也可針對新法規快速修改材料分子,較無法規及政策適應的問題。

(四)次世代生物質燃料
利用農業或加工廢棄物製作的生物質燃料,是淨零脫碳的重要推手。而透過現代生物工程,海藻油可能是比太陽能、風能和鋰電池還要強大的永續燃料來源。Phycobloom便是利用微藻生產的油脂來取代化石燃料,擁有比芥花油強30倍的吸碳能力,比大豆油減少70倍耕作面積,可以利用廢棄土地、污水或海水生產,打造更永續的生質燃料產業。

(五)支援性技術平台
除了直接面向終端市場的應用外,深度生物科技亦仰賴底層賦能技術的支撐,如提供DNA定序和合成、蛋白質設計與生產、細胞培養等關鍵服務。Ingenza公司便是提供專屬賦能工具組,用以支援蛋白質生產、細胞工程、發酵與生物製程開發的業務。Constructive Bio公司以合成生物學技術將基因組重新編碼,建構出新的生物分子並賦予新的特性,例如減肥暢銷藥Ozempic與Wegovy以及Mounjaro等天然激素分子,並能提供藥物穩定性及藥物動力學等特性。由於是透過改造細胞直接合成目標分子,因此具有可擴展性,除了應用在大分子蛋白質藥物生產以外,未來可望應用於先進的生物材料以及生物塑膠上。惟此技術恐涉及倫理和安全問題,所有流程必須在嚴格監督與法規監管下符合相關規範。而且創新技術開發須要巨額投資,因此英國要在該領域取得先機,必須先建構合宜的環境,如監管法規及投資環境等,以開發或拓展到商業規模的生產。

三、釋放先進生物科技潛能的關鍵:政策、監管、投資與基礎設施
先進生物科技不但能更有效率且更永續地利用天然資源,更能降低碳足跡、實現淨零排放。除此之外,生物技術整體應用的經濟影響有超過一半將出現在醫療保健以外的領域,其中以農業、水產與食品最為顯著,2030至2040年間全球年經濟效益可達0.8兆至1.2兆美元,其次為消費品與服務的0.2兆至0.7兆美元,以及材料與能源生產的0.2兆至0.3兆美元。但是這些創新技術的初期基礎建設以及擴產設備,都須耗費大量資金與時間,加上法規限制多,進而導致「研發在英國、生產在國外」的窘境,因此政策與監管機構對於推動生物革命至關重要。國際間,新加坡是全球最早批准人造肉的國家,丹麥和德國共同解決歐盟法規障礙以促進創新的監管,美國以行政命令激勵生物經濟的投資,這些都足以創造市場以及消費吸引力。英國在2023年發布「國家工程生物學願景」,以政府之力對工程生物學投入早期資金以及人才培育,同時也啟動促進創新的監管議程,避免過度規避風險而造成進度落後他國,包括:2023年基因技術(精準育種)法案、2025年首例針對細胞培養的監理沙盒;BIA也在2025年針對監管、金融和基礎設施提出系列政策建議,期望有效刺激研發、投資和商業化。

BIA盤點2018年至2024年間,英國先進生物科技公司共募集10.9 億英鎊的私人投資,並在2022年達到2.56億英鎊的高峰,其中不乏許多大學衍生公司。43%的投資者來自英國,其次是北美(23.7%)、亞洲(17%)和歐洲(13.8%);農業與食品佔私人投資總額的55%,為最大獲益者。從投資階段亦可以嗅到一些端倪,2021年的種子輪資金相當活躍,爾後轉移到創投早期投資及晚期投資,顯示產業逐漸朝規模化發展。隨著融資輪次的推進,資金明顯集中在少數幾家公司,利用AI篩選新型作物保護工具的Moa Technology便是其中佼佼者。以交易量來看,排名最前的投資人包括格蘭企業局以及英國創新與科學種子基金(UKI2S);在投資金額排名的前2名為英國創新署及國防部,顯示政府資金在早期研發及觸發投資的角色相當重要。

未來BIA將與國際領導機構如EuropaBio及歐洲生技解決方案聯盟等密切合作,共同倡議現代工業生物技術;並透過消除法規障礙、改善資金與基礎設施的取得管道,讓深度生物科技術能在英國得以規模化。
殷正華
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