合成生物学の世界市場（2027年～2037年）

合成生物学は、工学の原理を生命システムに応用し、自然界には存在しない生物学的構成要素、デバイス、生物を設計・構築したり、特定の目的のために既存のものを再設計したりする学問です。その目標と手法の両面において、従来の遺伝子工学とは異なります。遺伝子工学が既存の生物に対して限定的かつ標的を絞った改変を行うのに対し、合成生物学は生物学をプログラム可能なプラットフォームとして扱い、分子生物学、工学、コンピュータサイエンス、自動化の知見を活かした「設計・構築・試験・学習」の反復サイクルを通じて、生物を工学的に設計します。その結果として得られる成果もそれに応じて異なり、単に生物の形質を強化するだけでなく、新規の生物、代謝経路、生体分子が生み出されます。

この分野は幅広い技術基盤を網羅しています。DNAの合成と組み立て、ゲノム工学、代謝工学、タンパク質および酵素工学、合成ゲノミクス、計算機設計が中核となるツールセットを形成しており、自動化されたバイオファウンドリー、バイオセンサー、ロボティクス、そして異種生物学や無細胞系における拡大する能力によって支えられています。これらのツールは、医薬品・ヘルスケア、バイオベースの化学品、バイオプラスチック・バイオポリマー、バイオ燃料、農業、食品・栄養補助食品原料、繊維、包装、化粧品、界面活性剤、建設資材、生体触媒、バイオレメディエーションなど、極めて幅広い最終市場で活用されています。

現在の時期を特徴づける3つの構造的変化があります。第一に、融合です。合成生物学、工業用酵素、ホワイトバイオテクノロジーは、歴史的には別々の分野として分析されてきましたが、現在では同じツールセット、同じ顧客層を共有し、ますます同じ財務状況も共有するようになっています。そのため、これらを別々に区分することは不自然であり、単一の産業用バイオ製造市場として扱う方がより正確です。

第二に、政策が単なる背景条件から主要な決定要因へと格上げされたことです。欧州連合（EU）、米国、アジアにおける規制の枠組みや産業戦略は、現在、生産能力がどこに構築されるか、どの製品が最初に市場に投入されるかを実質的に左右しており、バイオベース含有率の要件や公共調達における優先措置といった需要側の施策は、承認プロセスの改革よりも大きな影響を及ぼす可能性があります。

第三に、そして商業的に最も重要な点は、スケールアップが依然として決定的な制約となっていることです。実験室やベンチスケールでの結果は確実に再現されます。しかし、商業規模の発酵量への移行に伴い、小規模では見えなかった酸素移送の限界、熱除去の制約、汚染リスク、原料のばらつき、下流工程での回収損失などが露呈し、これらが日常的にプロセスの経済性を損なっています。このギャップこそが、資金力のあるプラットフォーム企業が、後期段階の資金調達から商業化までの間に失敗を繰り返すパターンを説明しています。

その結果、市場は二極化しています。生産資産、受託製造の提携関係、あるいは共有パイロット設備へのアクセスを有する企業は、技術力を収益へと転換しています。一方、技術のライセンシングのみを行っている企業は、バイオテクノロジーの資金調達サイクルに左右され続けることになります。業界の再編は今後も続くと予想されます。

当レポートでは、2019年からの歴史的背景を踏まえ、2027年から2037年にかけての世界の合成生物学およびバイオ製造市場について包括的な分析を提供します。また、この分野を形作る技術的、商業的、規制上の要因を評価し、技術プラットフォーム、製品タイプ、応用分野、地域ごとに市場をセグメント化しています。対象範囲は、合成生物学が商業化されている以下の応用分野に及びます - バイオ燃料、バイオベース化学品、バイオプラスチックおよびバイオポリマー、バイオレメディエーション、生体触媒、食品および栄養補助食品原料、持続可能な農業、繊維、包装、ヘルスケアおよび医薬品、化粧品、界面活性剤および洗剤、建設資材。

技術分析では、バッチおよび連続発酵から、無細胞合成、バイオフィルムを用いた生産、マイクロ流体システム、光バイオリアクター、膜バイオリアクター、植物および哺乳類細胞培養、バイオプリンティングに至るまでのバイオ製造プロセスを網羅しています。また、代謝工学、遺伝子およびDNA合成、遺伝子合成・アセンブリ、ゲノム工学、タンパク質・酵素工学、合成ゲノミクス、菌株の構築・最適化、スマートバイオプロセシング、シャーシ生物、バイオミメティクス、持続可能な材料、ロボティクスおよび自動化、バイオインフォマティクスおよび計算ツール、異種生物学および拡張遺伝子アルファベット、バイオセンサーおよびバイオエレクトロニクス、原料、海洋バイオテクノロジーについても検証しています。

当レポートには、2037年までの詳細な技術ロードマップ、SWOT分析、業界が直面する課題と制約の評価、どの企業が商業生産に到達するかを依然として決定づけているスケールアップおよびパイロットインフラのボトルネックに関する分析、欧州連合（EU）、米国、アジアにおける規制状況および政策動向、産業バイオテクノロジーのバリューチェーン、合成生物学と産業用酵素およびホワイトバイオテクノロジーの融合、ならびに同セクター全体の投資動向の概観が含まれています。

当レポートには、137の表、68の図、およびDNA合成やバイオファウンドリー・プラットフォームから、発酵メーカー、素材企業、エンドマーケットのブランドに至るまで、合成生物学のバリューチェーン全体を網羅する327社の企業プロファイルが掲載されています。紹介されている企業プロファイルには、Aanika Biosciences、Aemetis、AEP Polymers、Afyren、AgBiome、AgriSea NZ Seaweed、Agrivida、Ainnocence、AIO、AI Proteins、Algal Bio、Algenol、AlgiKnit、Algiecel、Alpha Biofuels、Allonnia、Allozymes、Alt.Leather、Alto Neuroscience、Amano Enzyme、AmphiStar、Amply Discovery、AMSilk、Amyris、Andes Ag、Ansa Biotechnologies、Antheia、Apeel Sciences、Aralez Bio、Arctic Biomaterials、Ardra Bio、Arkeon、Arsenale Bioyards、Arzeda、Asimov、Atantares、Autolus、AVA Biochem、Avantium、Azolla、Axcelon Biopolymers、Basecamp Research、BBCA Biochemical & GALACTIC Lactic Acid、Benefuel、BioBetter、Bioextrax、Bio Fab NZ、Biokemik、BIOLO、Biomason、Biomemory、Bioplastech、BioSmart Nano、Biotic Circular Technologies、Biosyntia、Biotecam、Bioweg、bit.bio、Bloom Biorenewables、BluCon Biotech、Blue BioFuels、Bluepha、Bon Vivant、Bolt Threads、Bosk Bioproducts、Bowil Biotech、Braskem、Brightseed、Bucha Bio、C1 Green Chemicals、C16 Biosciences、CABIO Biotech、California Cultured、Calysta、Cambrium、Camena Bioscience、Capra Biosciences、Carbios、Cargill、Calyxt、Cascade Biocatalysts、Cass Materials、Catalyxx、Cathy Biotech、Cauldron Ferm、Cemvita Factory、ChainCraft、Checkerspot、Chitose Bio Evolution、CinderBio、Circe、CJ Biomaterials、Clean Food Group、Codagenix、Codexis、Colossal Biosciences、Colipi、Colorifix、Conagen、Constructive Bio、Cysbio、Danimer Scientific、Debut Biotechnology、Deep Branch Biotechnology、Demetrix、Dispersa、DMC Biotechnologies、DNA Script、Domsjo Fabriker、DoriNano、DuPont, Earli、Ecovative Design、Eco Fuel Technology、Eden Brew、EggPlant、Eligo Bioscience、Elo Life Systems、Emerging Fuels Technology、Enduro Genetics、EnginZyme、Eni、EnPlusOne Biosciences、Enzymaster、Enzymit、Erebagen、Esphera SynBio、Euglena、Eversyn、Evozyne、FabricNano、Fermentalg、Forage Evolutionなどがあります。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

• 世界の合成生物学市場の概要
• 合成生物学と遺伝子工学の違い
• 市場規模と成長予測
• 主な動向と促進要因
• 合成生物学への投資
• テクノロジーロードマップ
• 技術の融合：合成生物学、工業用酵素、ホワイトバイオテクノロジー
• 規制および政策の状況
• バイオテクノロジーの色彩
• 産業バイオテクノロジーのバリューチェーン

第2章 イントロダクション

• 合成生物学とは何か
• 従来プロセスとの比較
• 用途
• 利点
• 持続可能性
• 循環型経済のための合成生物学

第3章 技術分析

• バイオ製造プロセス
  • バッチ式バイオ製造
  • 連続バイオ製造
  • 発酵プロセス
  • 無細胞合成
  • バイオフィルムベースの生産
  • マイクロ流体システム
  • 光バイオリアクター
  • 膜バイオリアクター
  • 植物細胞培養
  • 哺乳類細胞培養
  • バイオプリンティング
• バイオ製造のための細胞工場
• 技術概要
  • 代謝工学
  • 遺伝子およびDNA合成
  • 遺伝子合成と組み立て
  • ゲノム工学
  • タンパク質／酵素工学
  • 合成ゲノミクス
  • ひずみの構築と最適化
  • スマートバイオプロセシング
  • シャーシ生物
  • バイオミメティクス
  • 持続可能な素材
  • ロボット工学と自動化
  • バイオインフォマティクスと計算ツール
  • 異種生物学と拡張された遺伝子アルファベット
  • バイオセンサーとバイオエレクトロニクス
  • 原料
  • 海洋バイオテクノロジー

第4章 市場分析

• 市場の動向と促進要因
• 業界の課題と抑制要因
• バイオエコノミーにおける合成生物学
• SWOT分析
• 合成生物学市場
  • バイオ燃料
  • バイオ由来化学物質
  • バイオプラスチックとバイオポリマー
  • 生物修復
  • 生体触媒
  • 食品および栄養補助食品の原料
  • 持続可能な農業
  • 繊維製品
  • 包装
  • 医療・医薬品
  • 化粧品
  • 界面活性剤と洗剤
  • 建築資材
• 世界の市場収益（2019年～2037年）
  • テクノロジー別
  • 製品タイプ別
  • 市場別
  • 地域別
• スケールアップとパイロットインフラ
• 天然分子医薬品開発
• 将来の市場見通し

第5章 企業プロファイル（327社の企業プロファイル）

第6章 付録

第7章 参考文献