2035年基因合成市场将达299亿美元，中国企业抢占制高点
1、基因合成行业概况
（1）基因合成的定义
基因合成指基于已知或经设计的核苷酸序列，利用化学合成、酶促合成、片段拼接、克隆构建及序列验证等技术手段，人工获得目标DNA序列及相关产物的过程。相较于传统依赖天然模板扩增、酶切连接和逐步改造的分子构建方式，基因合成能够根据客户需求对目标序列进行定制化设计与制造，已成为现代分子生物学、基因工程、合成生物学等领域中较为重要的基础性产品和技术服务之一。
（2）基因合成的主要构成
基因合成通常包括寡核苷酸合成、长片段基因合成、合成验证测序、修饰合成以及基因调控等产品和服务内容。其中，寡核苷酸合成系行业内应用较为广泛的基础产品之一；长片段基因合成等则主要用于满足不同长度、不同复杂程度的核酸构建需求；修饰合成等服务进一步提升了基因合成产品在不同表达系统、不同研究目的及不同应用场景下的适配性；合成验证测序则是对合成结果进行准确性确认的重要配套环节；基因调控则是在合成序列基础上，通过启动子、增强子、沉默子、核糖体结合位点等调控元件的设计与组合，实现对目标基因表达水平、时空特异性及功能表现的调节，以满足不同科研及产业化应用需求。
除上述核心产品及服务外，基因合成行业在持续发展过程中，亦逐步形成与合成业务密切相关的设备、试剂及载体产品体系，主要包括核酸合成原料、分子试剂和合成设备等产品。相关产品与服务共同构成了基因合成行业较为完整的供给体系，有助于提升合成流程的效率、稳定性和一体化水平。
2、基因合成行业分类
（1）短片段基因合成（0-300bp）
对应寡核苷酸产品，通过柱式合成、芯片合成或酶促合成直接获得目标序列，技术重点在于碱基耦合纯化、CPG载体、序列智能设计及合成通量。产品形态包括核酸药物类（ASO、siRNA、miRNA等）、特殊标记类（修饰引物、探针等）及常规引物类（DNA/RNA引物）。应用于核酸检测、分子诊断、科研实验、文库构建及核酸药物研发等领域，亦可作为中长片段组装的底层原料，标准化程度高、需求量较大。
（2）长片段基因合成（>300bp）
a、中长片段合成（300-5,000bp）
需将目标序列拆分为多个短寡核苷酸，经PCR组装、GibsonAssembly、GoldenGate、克隆构建及测序验证等方式拼接获得。技术重点在于序列设计、分段策略、拼接效率及交付稳定性。产品涵盖天然/非天然调控元件（启动子、终止子、非天然密码子等）、蛋白编码序列（抗原、抗体、酶蛋白）及质粒类产品（CGT用质粒、表达/克隆质粒）。用于表达载体构建、蛋白表达、抗体开发、CGT研发及合成生物学研究，是生物医药和合成生物制造中应用最广泛的基因工程产品形态。
b、超长片段基因合成（>5,000bp）
需采用分级组装、大片段克隆、同源重组、递进式拼接及系统性验证等技术路径，技术重点在于长片段稳定性控制、宿主兼容性验证及功能实现能力。产品主要用于基因存储（功能单元/基因簇长期保存）、菌种改造（工程菌株及底盘生物定向优化）及代谢改造（复杂代谢通路设计、多基因协同表达）。应用领域涵盖生物医药（复杂载体、细胞治疗、疫苗研发）、生物制造（工程菌株构建、代谢通路优化、生物基产品开发）及农业、食品、环保、工业酶开发等场景，是基因合成由单一功能序列制造向复杂遗传系统工程化应用延伸的重要体现。
3、基因合成行业产业链结构及其与上下游关系
基因合成行业已形成较为完整的产业链体系，整体可分为上游核心原料与设备、中游设计合成与编辑、下游表达与应用三个主要环节。具体情况如下：
行业产业链图
资料来源：普华有策
（1）上游：核心原料与设备
上游主要包括合成仪、纯化仪及质控分析设备，亚磷酰胺单体、分子试剂等化学品，以及CPG、聚苯乙烯树脂、磁珠等固相载体。该环节对产品质量、合成效率及成本控制具有重要影响，设备与材料的稳定性、精密性及供应链安全性直接决定中游的生产与交付能力。
（2）中游：设计、合成与测序
中游是产业链核心环节，涵盖序列设计、基因合成及合成测序三大流程。序列设计依托生物信息学工具与AI技术，进行密码子优化、重复序列处理及合成可行性评估；基因合成包括柱式合成（成熟路线，用于寡核苷酸及引物探针）、芯片合成（高通量，适于文库构建）和酶促合成（条件温和、具发展潜力），长片段合成则需结合PCR组装、同源重组、克隆筛选等方式；合成测序通过Sanger或NGS进行序列准确性验证，确保交付产物符合设计要求，三者共同构成质量闭环。
（3）下游：调控与应用
下游涵盖基因编辑、基因表达及小核酸药物三大方向。基因编辑领域，合成产物作为修复模板或编辑元件，配合CRISPR等技术用于基因敲除、定点插入及细胞/基因治疗；基因表达领域，将合成基因克隆至载体并导入各类表达系统，支撑蛋白抗体生产、药物研发、合成生物学及生物制造；小核酸药物领域，利用寡核苷酸合成技术制备ASO、siRNA等，靶向调控基因表达，应用于遗传病、肿瘤及代谢性疾病治疗。
4、基因合成行业进入壁垒
基因合成属于技术密集、人才密集型行业，竞争已从单一合成能力升级为平台化、系统化及综合服务能力竞争，新进入者面临较高壁垒，主要体现在：
（1）技术壁垒
涉及多学科交叉，需掌握从寡核苷酸合成、长片段构建到克隆验证的全链条技术，并具备序列优化与质控能力。技术平台需覆盖多层级产品并支撑多元化应用，且随自动化和智能化升级，协同能力要求持续提升，新进入者短期内难以构建成熟体系。
（2）专利壁垒
行业围绕合成方法、工具酶、载体材料及核心设备等形成密集知识产权布局，领先企业通过多技术路线构建交叉保护的专利网络，锁定关键技术路径。新进入者面临研发限制、授权成本及侵权风险，进入门槛较高。
（3）数据壁垒
基因合成具有数据驱动特征，长期积累的工艺参数、成功/错误率及项目案例是优化设计与交付能力的基础，支撑“设计—合成—记录—训练—优化”的闭环迭代。新进入者难以在短期内获取可比规模的数据资源。
（4）客户与品牌壁垒
定制化服务下，客户高度关注交付稳定性与质量一致性，尤其在合成生物学和生物医药领域，转换成本高，倾向选择成熟供应商。领先企业形成“稳定交付—客户认可—品牌强化”的正向循环，新进入者获客难度大。
（5）人才壁垒
行业依赖分子生物学、化学合成、生物信息学、自动化工程等多学科复合型人才，跨团队协同及长期项目经验不可或缺。高端人才培养周期长、供给有限，新进入者团队搭建难度高。5、基因合成行业市场规模
（1）全球基因合成市场规模
2025年全球基因合成市场规模约为104.8亿美元，预计到2035年将增长至约299.3亿美元，2025年至2035年期间的年复合增长率为11.1%。整体来看，全球基因合成市场保持稳定增长态势，并将在下游应用领域持续拓展的带动下进一步扩大。
2025-2035年全球基因合成行业按下游用途拆分市场规模预测（亿美元）
资料来源：普华有策
2035年全球基因合成产品与服务种类占比预测情况
资料来源：普华有策
（2）中国基因合成市场规模
2025年中国基因合成市场规模约为134.3亿元人民币，预计到2035年将增长至约594.5亿元人民币，2025年至2035年期间的年复合增长率约为16%。相较全球市场，中国基因合成市场增速较快，主要受益于国内生命科学研究投入持续增长、生物制造及合成生物学产业快速发展，以及下游工业客户需求不断释放等因素。
2025-2035年中国基因合成按下游用途拆分市场规模预测（亿元）
资料来源：普华有策
总体而言，基因合成作为生命科学研究和生物制造产业化应用的重要基础支撑，其市场规模预计将随着技术进步、应用场景丰富及产业需求增长而持续提升，行业具备良好的发展前景。
6、基因合成行业发展趋势
基因合成作为生命科学底层工具，正逐步向降本增效、自动化及智能化方向演进，未来发展趋势主要体现在以下四个方面：
（1）国产化进程持续推进
合成仪、试剂及载体等关键设备与原材料实现技术突破，性能达国际水平，叠加本地服务与供应链优势，国产导入加速，配套体系完善有望进一步提速。
（2）基因合成成本持续优化
高通量合成仪及国产原材料提升带动单位成本下降，未来随工艺升级与规模效应增强，行业将朝向更高通量、更低成本方向发展。
（3）生产模式向自动化、规模化升级
传统人工操作在效率与标准化上受限，企业正通过引入自动化设备与信息化系统，提升各环节协同性，缩短交付周期，增强大规模订单承接能力。
（4）人工智能赋能行业效率提升
AI已应用于序列设计、工艺优化、质控分析等环节，未来将深度参与DBTL闭环，进一步缩短研发周期、提升合成成功率，推动行业向高效率与高通量发展。
7、行业竞争格局及主要企业情况
基因合成行业的主要企业包括ThermoFisher、Twist、IDT等国际企业，以及生工生物、金斯瑞、金唯智、通用生物、北京擎科生物科技股份有限公司等境内企业。整体来看，国际企业在底层技术平台、全球化布局等方面具有一定优势，境内企业则依托本地化服务能力、交付效率及成本控制能力，在科研服务市场和部分产业应用场景中形成了较强竞争力。
在中国市场，基因合成领域市场参与者较多，行业竞争主要体现在合成准确率、交付效率、产品稳定性、技术支持能力及客户覆盖广度等方面。头部企业通常具备较强的自主研发能力、标准化生产能力和较为完善的客户服务网络。
（1）国际企业
1）Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔）
Thermo Fisher 是生命科学领域的全球领导者，其基因合成业务通过 GeneArt 品牌运营。公司在商业基因合成领域拥有超过16年经验，是服务时间最长的商业供应商之一。GeneArt 技术平台涵盖从RNA和密码子优化的合成基因制造，到完整的基因到蛋白生产及CRISPR基因组编辑的全流程。
2）Twist Bioscience
Twist Bioscience公司自主研发了一种基于半导体的合成DNA制造流程，采用高通量硅基平台，将DNA合成所需的化学反应条件微型化，反应体积可缩小100万倍。每个硅片上可编写超过一百万个DNA片段，化学试剂消耗量减少99.8%。除基因合成外，其技术还可用于生成基因组编辑所需的复杂DNA池或药物发现文库。
3）Integrated DNA Technologies（IDT）
IDT公司是全球最大的核酸合成供应商之一，从寡核苷酸制造商发展为领先的基因组学解决方案提供商。IDT 可生产125 bp至3 kb的基因片段，以及25 bp到超过5 kb的定制基因。公司为全球100多个国家和地区、超过130,000名生命科学研究人员提供服务。2021年，IDT 加入丹纳赫（Danaher）集团。
（2）境内企业
1）生工生物（生工生物工程（上海）股份有限公司）
生工生物公司已有近20年基因合成历史，月产基因万余条，可合成长度为几十个碱基对至上万个碱基对的基因。2020年在上海松江成立独立的基因合成生产基地，生产、技术及研发人员近200人。公司拥有自主开发的 GeneOption 平台体系。生工生物是国内最大DNA合成生产商之一，市场份额超过35%，服务覆盖国内超过6000家科研院所及4万家生物医药企业。
2）金斯瑞（金斯瑞生物科技股份有限公司）
金斯瑞于公司是全球最大的基因合成供应商，客户遍及100多个国家和地区，覆盖全球5700多家制药、生物技术公司及科研机构。据称全球每四条人工合成基因中就有一条出自金斯瑞。公司业务涵盖生命科学研究服务（基因合成、寡核苷酸合成、DNA测序、蛋白生产、多肽合成及抗体开发）、生物医药CDMO、细胞治疗及工业合成生物产品四大平台。
3）金唯智（GENEWIZ / 苏州金唯智生物科技有限公司）
金唯智是一家专注于基因组研究和基因技术应用的国际CRO公司。2018年被 Azenta 公司并购。其中国总部——苏州金唯智生物科技有限公司成立于2010年，已形成以苏州为核心、辐射全国并承接全球化业务的战略布局。金唯智的核心业务包括DNA测序、基因合成、分子生物学服务、基因组服务及GLP/cGMP标准规范服务。基因合成完成率达99.9%，客户涵盖跨国药企、高校及科研机构，其中包括30余位诺贝尔奖获得者。
4）通用生物（通用生物（安徽）股份有限公司）
通用生物公司从全基因合成领域切入生物医药行业，基因合成业务已稳居国内市场领先地位，服务网络覆盖全球20多个国家及地区。公司构建了业内较全的引物、基因、蛋白、抗体底层技术体系。研发投入常年保持在营收的12%左右，拥有54项发明专利（含PCT国际专利2项）、17项实用新型专利和19项软件著作权。公司先后获评国家企业技术中心、专精特新“小巨人”企业，并于2024年获评“中国潜在独角兽企业”。
5）擎科生物
北京擎科生物科技股份有限公司（简称“擎科生物”）是一家以基因合成技术为核心的国家高新技术企业，是基因合成与基因测序科研服务市场的头部企业。业务范围涵盖合成基因组学产品及服务、生命科学原料及设备、生物制造CXO三大方向。公司构建了“原料、装备、设计、合成工艺、AI与数字化”五大技术平台，并自主研发了768通道合成仪等设备。深度融合“AI+分子智造”技术，并开发了智能AI算法平台“螺旋桨系统（TSINGKE HELIXTECH）”。
《2026-2032年基因合成产业细分市场前景调研及趋势洞察报告》涵盖行业发展概况、供需数据、市场规模，产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家，企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测，投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。（PHPOLICY:MJ）