张以恒, 陈雪梅, 石婷

合成生物学 2025, 6 (1): 8-17. DOI:10.12211/2096-8280.2024-072

摘要（1282）

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生物制造是中国“十四五”战略性新兴产业之一。本文作者曾经提出“道法术器”对工业生物制造的哲学指导意义。为了深入阐述生物制造中“法以立本”的原则，本文首次提出“市本率”这一创新性概念，即产品市场价格与原料成本的比值，英文全称是Price to Cost-of-raw-materials Ratio，简称PC值。市本率是一个衡量技术水平与经济价值的关键指标，具有简单、公开、透明的属性，提供了生物制造产品分类新方法，有助于指导新技术增效和降本的发展路径，预判生物产品未来制造成本及市场价格的趋势，评估新兴生物技术的产业化潜力。市本率的计算与分析，作为一种新方法学工具，将为生物制造战略新兴产业的未来发展提供顶层设计的新视角，深化对生物制造产品市场前景的理解，推动生物经济高质量发展。

关于增效技术，以淀粉为原料生产果葡糖浆F42（70%）、果糖溶液、结晶果糖、阿洛酮糖、肌醇以及塔格糖为例，它们都是葡萄糖的同分异构体。目前，果葡糖浆F42（70%）、果糖溶液、结晶果糖、阿洛酮糖、肌醇以及塔格糖的价格约为每吨2750元、6500元、11000元、20000元、40000元、50000元，对应PC值分别是1.26、2.04、3.30、5.67、11.33、12.50（表2）。果葡糖浆F42（70%）、果糖溶液、结晶果糖属于低PC值的大宗产品，制造工艺十分完善，增效技术空间有限，价格利润空间很小；阿洛酮糖、肌醇以及塔格糖则属于增值产品，其增效潜力十分乐观。阿洛酮糖、肌醇和塔格糖具有广泛的应用场景，市场规模的增长潜力足以支持市场价格持续下探，随着制造技术持续进步，这些产品有望从增值产品转型为大宗产品。我们猜测，阿洛酮糖、肌醇和塔格糖的市场达到结晶果糖发展阶段时（PC= 3.30），价格能够降低到10000元/吨以下；发展到果糖溶液的成熟阶段时（PC = 2.04），终极价格甚至能降到6500元/吨以下（图2和表2）。

降本技术可能颠覆增效技术已经近乎完美的产品，具体包括廉价原料的替换、产品得率的提升等方式。以塔格糖生物制造技术发展历程为例：1992年，卡夫食品有限公司（Kraft Foods Inc.）首次提出了以半乳糖为原料，通过阿拉伯糖异构酶催化异构生产塔格糖［12］，但由于原料价格昂贵，塔格糖市场价格居高不下；2013年，三养集团（Samyang Corp.）开发了以果糖为原料，通过果糖4-差向异构酶催化异构生产塔格糖的方法［13］；2015年，作者提出以淀粉或其衍生物作为底物，经多酶级联催化方法制备塔格糖的体外多酶分子机器合成途径［14］。目前，塔格糖市场价格约5万元/吨，乳糖、果糖、淀粉的原料价格分别为12000元/吨、11000元/吨、3000元/吨，乳糖制塔格糖PC值为2.86，技术已基本成熟，降价空间很小；果糖制塔格糖的理论PC值最高7.69，淀粉制塔格糖目前PC值为12.5（表2），显然这两个新兴技术发展潜力较大，具有明显的市场价格竞争力，目前已成为生物制造投资领域关注的热点。