过去十年间，气候变化问题迫使各国对温室气体的管理更加严苛，进而推动世界各国向工业生物经济的转型。工业生物技术近十年在商业增长和环境改善等方面取得了里程碑式进展，在可再生生物质的可持续利用、新型能源作物的商业化运作、使用甲烷氧化菌和藻类将甲烷发酵成可用产品、生物催化与酶的商业化应用等方面不断改善，这为21世纪工业生物技术的发展创造了巨大的全球机遇。而合成生物学和基因组编辑等前沿技术的飞速发展，也在技术手段上增强了生物制造过程的操控能力。
化学品先进制造迎来合成生物技术投资风口
自2010年以来，风险投资者已经向基于合成生物技术的生物基材料与化学品制造的初创企业注入了58亿美元，十分看好可持续性、高性能的石油原料替代品。据麦肯锡预测，到2020年，生物基产品将占全球化学品市场（34010亿美元）的11%，生物基产品的销售将达3750亿~4410亿美元，年均复合增长率达到8%。至2020年，预计生物燃料和植物提取物仍占生物基产品销售的一半以上，新的生物聚合物、可再生化学品、生物药、应用于工业过程的生物催化剂销售将与生物燃料一样以较快的速率增长。
近两年，生物工业领域的风投重点已由成熟化学品的替代产品向颠覆性合成生物学和转化技术转移。新技术的不断突破已将合成生物学推到解决有关健康、医药、材料、能源、环境、气候变化和人口增长等全球问题的前沿。预测到2025年全球合成生物学市场有望达到260亿美元左右，主要包括寡核苷酸合成、DNA合成、标准DNA元件、合成基因、底盘生物等及其在农业、化学品、生物燃料和保健品等领域的应用。
2016年，合成生物技术初创公司吸引的投资高达13亿美元，比上一年增长31%。上游技术平台，如DNA合成服务、自动化基因组工程和实验室设备成为投资焦点，发酵和催化领域的资助份额则占据1/3左右。自动化合成生物技术在2016年受到风投资金的追捧，合成生物技术五大热点公司Zymergen、Gingko Bioworks、Twist Bioscience、Elevance可再生科学和Bolt Threads公司共募集4.3亿美元资金。合成生物技术公司正在使用诸如BioCAD和BioLIMS等信息技术，集成如CRISPR基因编辑技术等新的工具，不断实现突破性创新。总体来看，该行业整体处于早期阶段，但已经初步形成了一个丰富而活跃的生态系统，广泛涉及医疗、食品、化学品、生物燃料、DNA/RNA合成、软件、生物设计与自动化平台、农业和大众消费品等行业。
2017年，美国合成生物技术产业投资达到新高峰。截至2017年6月底，该行业的22家领先企业已经获得了超过5亿美元的风险投资、公共资金和赠款，超过了该行业2016年之前所有年份筹集的资金。
得益于合成生物学领域中政府的高度重视和高校及研究机构的快速成长，英国的合成生物学初创企业也在大量增加，截至2016年已达到146家，平均每五年翻一番。早期建立的企业以工具与平台技术开发为主，如从事基因编辑技术的Hirizon Discovery和Desktop Genetics；近年来则更多地致力于创新型产品研发，例如可再生化学品公司Green Biologics筹资8400万英镑，生产丁醇和丙酮下游产品；Oxitec公司开发出用于虫媒病毒性传染病的转基因蚊技术，2015年被Intrexon以1.6亿美元价格收购。
欧洲也拥有为数不少的合成生物技术初创企业。荷兰Avantium公司正在帮助像达能和可口可乐这样的大公司开发生物塑料，于2016年与巴斯夫公司签署合作意向，共同从事高压聚乙烯（PEF）产品的应用研发；法国的临床前合成生物学技术公司Eligo Bioscience发现了一种在不破坏微生物群的情况下专门消灭有害细菌的方法，该公司在2017年9月宣布已获得2000万美元的A轮融资。
其他领域的融资也十分有代表性。两家专注于人体微生物组修饰的公司BiomX和AOBiome分别获得了2400万美元和3000万美元投资。水产养殖业和畜牧业公司投资也十分活跃。可持续发酵蛋白饲料成分FeedKind?誖的制造商Calysta公司获得了4000万美元的D轮资金。类胡萝卜素鱼饲料制造商KnipBio公司获得了200万美元的B轮资金。英国的3fBio公司近期还筹集了46.1万英镑资金，用于开发可持续的菌丝体蛋白饲料中间体。德国知名医药创新企业拜耳公司将与美国银杏生物科技公司合作，在波士顿组建一家合资公司，从事农业微生物应用研发，尽管公司的名字还没确定，但已经获得了维京全球投资高达1亿美元的融资承诺。
总体来说，最受投资者关注的下游行业仍是健康和生物医学领域，例如通过基因组编辑实现异种移植的创业公司eGenesis和专注于纯药物级大麻素的生物合成生产的Teewinot Life Sciences公司等。
合成生物技术引领生物工业领域投资热点
合成生物技术正在催生继传统工业发酵技术、大规模基因操作技术之后的第三代生物技术革命，带动化学品先进制造向更加高效、智能、精准、可控的方向前进。预期以下方向将在未来几年持续成为生物工业领域的投资热点。
1. 原料
多样化的生物质资源构成了生物工业发展的原料基础，保障原料的成本、稳定性和可获得性是产业发展的重要前提。例如，国内未来3~5年内的玉米去库存政策将会给符合条件的燃料乙醇加工企业和糖、淀粉等下游企业带来利好，促进玉米深加工产业发展，此外，植物、微生物及水生资源和各类废弃物对于建立可持续和高生产力的价值链至关重要。
单碳原料生物转化利用：单碳原料应用广泛，其对生物催化剂和生物转化过程也具有良好的适用性，主要的单碳原料包括甲烷、甲醇、甲醛、甲酸和CO2。甲醇的利用方式与甲烷基本相同，许多能利用甲烷的微生物也可以利用甲醇。微藻和蓝藻也可用于将CO2转化为多种产品，但光合生物利用最大的挑战在于需要创造大面积的曝光面积，此方面还需进一步改进和优化。另一种CO2利用的替代方案是与H2和甲酸联合利用，将CO2转化为有用的化学品。同样，由CO2、H2和CO组成的合成气厌氧发酵也被证明是利用单碳原料生产燃料和化学品的有效途径，未来在将合成气转化为一系列的潜在燃料、生物聚合物、前体、专业塑料、尼龙前体、溶剂和药物前体等方面将出现大量投资机会。
2. 技术
基因测序与合成、基因编辑等方法与技术的不断进步，有力推动了工业生物技术向更精准智能的方向深入发展，下一代生物工业创新将是人工智能、生物工程与互联网的结合。
新工具与平台技术：新工具与平台技术在近年来已引起投资人的关注，DNA合成迅速发展成为投资热点，以实现对菌株的快速开发和优化，生产工业化学品和其他生物基产品为目标的机器人自动化、机器学习、新颖软件和高通量筛选等技术的整合研究，将在未来获得很大的发展机会。例如，利用大数据处理技术和分析平台对微生物基因组和代谢途径进行深入分析；通过计算机辅助技术按照人类意愿实现高效酶制剂的优化设计；利用人工智能平台和其他工具，将微生物、植物或动物细胞转化成能够生产新型燃料、化学品乃至生物计算机的生物工厂；利用平台技术提供基于CRISPR-Cas9基因编辑技术的细胞工程与分析方案等。
微生物组解决方案：微生物组是指一个特定环境或者生态系统中全部微生物及其遗传信息，包括其细胞群体和数量、全部遗传物质。人类微生物组研究有助于了解微生物在健康和疾病中的作用，植物和土壤的微生物组研究有益于作物健康水平的提升，微生物复合菌剂和生物控制产品可广泛用于玉米、大豆、水果和蔬菜，帮助植物吸收养分，抵御虫害、疾病和除草剂。随着微生物组研究在学术与产业界引起高度重视，开展微生物组的特征基因挖掘、微生物组健康水平提升、复合微生物制剂开发等工作也将迎来投资热潮。
3. 产品
合成生物学就像一个能够提供成套遗传基因组件的“工具箱”，可实现新的生物零件、装置和系统的设计和构建，继而以生物质原料和生物过程替代石化工艺生产成本低、量少、价值高的化学品，作为大量终端产品（如塑料、润滑剂、蜡和化妆品等）的基本构建模块，生物基化学品与材料的全球产能规模不断扩大，发展前景看好。同时，合成生物技术的创新还将孕育更多的颠覆性技术和非天然产物，例如蛛丝蛋白、人造动物蛋白等产品，带来前所未有的应用。
精细化学品：生物工业领域许多新创企业都将研发重点聚焦于产量规模小但附加值高、与石油基产品无直接竞争的生物化学品上，这些新产品往往具有市场上同类产品所不具备的特殊功能特性，更像是对现有产品的补充而不是替代。例如定位于高端消费群体的功能营养保健产品、精细日用品和个人护理产品、性能优异的纺织与装饰材料等。现代工业生物技术具有高效、高选择性、转化条件温和、环境友好等优点，可完成一些用传统的化学方法难以实现的反应，广泛用于制备各种高附加值化学品，带来可观的经济收益和投资回报。
医药化学品：医药化学品无疑是附加值相对较高的一类生物基产品，天然药物的有效组分和化学合成的原料药的生物合成能够有效解决医药化学品植物提取或化学合成路线严重污染、合成效率低等问题，是革新传统医药工艺和化学工艺过程、大幅减少能源与水资源消耗、减少环境污染物排放、推动节能减排、保障经济与环境协调发展的必然选择。例如青蒿素、人参皂苷、红景天等天然药物，以及林可霉素、左旋多巴等药物都已实现部分或全部生物合成路线替代，未来此类产品的品种将会更多，生产力也有望进一步提升。
高效酶制剂：技术含量和附加值更高的复合酶制剂与精制酶制剂是酶制剂新产品开发的重要方向，功能食品和纺织品等市场的急速扩增为新型酶制剂的市场发展推波助澜。在食品饮料领域，随着促进消化和提高营养价值的市场需求不断增加，酶制剂的消耗量将显著提高；在洗涤去污领域，优化生产菌株和提高低温去污能力，或将带动市场持续增长；在动物饲料领域，酶制剂的添加具有增加饲料营养、促进动物吸收的作用，且比使用抗生素更安全，有望推动无抗养殖产业规模化，未来也将出现大幅增长。
4. 工艺
加强生态文明建设对产业发展的环保性提出新的严格要求，基于酶工程和生物催化的绿色生物工艺在提高产品质量、节能减排、降低生产成本以及环境保护等方面都能发挥重要作用。环保费改税实施生效后，对高污染、高排放的造纸、纺织、皮革等行业将带来更大的成本压力，近期严格的环保政策更直接对部分生产工业落后、排放不达标的企业进行了关停，倒逼传统企业走绿色发展路线，由此利用生物降解或生物催化技术路线的产业也将迎来黄金发展期。
中国生物工业未来发展前景可期
2017年11月7日，中国科学院天津工业生物技术研究所和中国科学院成都文献情报中心在“第九届中国工业生物技术发展高峰论坛暨第二届中国生物工业投资大会”上联合发布了《中国工业生物技术白皮书暨中国生物工业投资分析报告2017》。报告指出，全球生物工业在近年吸纳了大量政府、公立机构和私营部门的投资，每年在合成生物技术研发、生物基材料和化学品开发方面的产业投资已经超过10亿美元，形成了一个行业丰富、创新活跃的生态系统。同时，中国近年在合成生物技术、生物基化学品、生物基材料、微生物环境治理、生物传感器、绿色生物工艺、微生物多样性研究等方面研究成果显著，工业生物技术发展已经具备一定的产业格局，自主创新能力显著增强，生产技术水平大幅提高。在国家产业政策推动、技术进步牵引、行业积极深化调整和民生需求增长的多重因素作用下，我国生物工业投资也将迎来黄金时期。在国家产业政策推动、技术进步牵引、行业深化调整和民生需求增长的多重因素作用下，我国生物工业未来发展前景可期。预期到2022年，我国广义生物产业产值有望达到10万亿元；生物基材料与化学品（不含生物医药产品）替代率逐渐提高，销售收入在全部材料与化学品市场销售收入的占比有望达到10%。