本土企业“酶”力觉醒，撼动国际巨头专利壁垒

从20世纪中叶的蹒跚起步，到21世纪跃升为全球发酵规模和研发产出的领导者，我国酶制剂产业在过去数十年中取得了有目共睹的进步。

如今，中国企业正通过合成生物学和先进酶工程重塑酶制剂产业的竞争格局，这些创新技术使得“me-too”和“me-better”酶制品快速开发，并促进了新型、高效的生产工艺诞生。曾经被诺维信、杜邦等国际巨头牢牢掌控的酶制剂市场，正在中国企业的技术创新和产能提升中发生着结构性变化……

合成生物学：酶创新的变革力量

酶作为大自然的催化剂，因其在温和条件下以非凡的特异性引导反应的能力而备受推崇，在食品饮料、日化洗涤、饲料、纺织皮革、造纸、医药、生物能源等多个领域展现出广泛应用前景。根据中研普华研究院预测，2025年全球酶工程制品市场规模突破180亿美元，中国以35%的市场份额位列全球首位。

酶制剂正为传统工业赋能，驱动其向绿色、精准的“智造”模式转型。与石化路线相比，酶制剂应用于不同行业可平均节能减排30%至50%，未来有望达到50%至70%。这种经济吸引力源于酶能够在温和条件下运行，显著减少材料和能源消耗，对传统高能耗高排放工艺路线替代具有重大意义。

酶工程作为合成生物学的关键组成部分，可以通过创建新的代谢通路或优化现有通路，从而生成特定需求的新型酶。合成生物学中酶筛选和改进的策略包括：通过数据库挖掘寻找具有所需特性的酶分子，对分子重新设计以改善现有特性。人工智能、自动化和合成生物技术能够加速酶分子设计，通过自动化迭代突变、筛选和测试的循环，显著缩短研发周期并降低成本，使先进的酶工程技术更加高效和可及。

图片来源：BCG

本土企业技术突围：从“能用”到“好用”

诺维信、杜邦和帝斯曼等国际巨头凭借技术先发优势和严密的专利壁垒，长期占据中国酶制剂市场的主导地位。然而，随着中国本土企业在技术研发、产能扩张和市场应用上的突破，这种垄断格局正在被逐步打破。

在食品工业领域，中粮生物科技联合中粮营养健康研究院开发的“D-阿洛酮糖-3-差向异构酶”在2023年获批为国内首款同类食品工业用酶制剂，这项突破解决了阿洛酮糖规模化生产的技术瓶颈，使中国在功能性甜味剂领域获得话语权。蓝晓科技经过近20年研发，攻克我国酶固定化技术的难关，其自主研发的酶载体产品突破了传统多孔材料孔径与比表面积难以兼顾的技术瓶颈，推动了我国头孢产业从化学法向绿色酶法的里程碑式转变。

另外，在我国“双碳”目标和可持续发展目标下，本土酶制剂企业绿色低碳的生产方式，也是差异化竞争优势的体现。例如，基因工业化合成巨头金斯瑞旗下的百斯杰生物开发的没食子酸酶法生产工艺替代化学生产过程，不仅提高了生产效率，还大幅减少了传统工艺带来的污染，使其产品在全球环保要求日益增加的背景下更具吸引力。2024年，百斯杰一项洗涤蛋白酶相关的发明专利获得国家知识产权局授权，包含自主研发的多个蛋白酶分子，具备在液体洗涤剂中的超高稳定性、洗涤性能及配方友好性等特点。这是百斯杰依托自有专利技术，响应“双碳”战略所推出的创新产品，可以满足洗涤行业“绿色发展”的潮流。

在成本控制方面，国产饲用酶制剂领域展现出强劲的成本优化能力，并给下游客户带来了更经济有效的产品选择，这种在特定细分市场中表现出的成本优化能力，得益于酶分子定向进化技术、菌株开发技术，高效发酵生产技术等高端技术的联合应用。饲用酶制剂领域的成功，为中国酶制剂产业提供了重要启示，通过在特定市场进行集中研发和技术突破，而非全面竞争，将成为中国酶制剂企业提升核心竞争力的有效途径。

根据易凯资本研究报告，目前75%以上的工业酶市场份额被诺维信、杜邦、Codexis等海外龙头公司垄断，预计2025年中国工业酶国产化率将突破60%（2019年为31%）。

宽泛专利保护策略在华失效，中国酶企以技术创新破局

目前，我国已逐步成为全球新专利申请主要来源国，在全球公开专利份额从2014年的45%激增至2024年的73%。根据PCT专利申请量判断，中国在生物技术领域的创新能力已在大多数生物技术领域超越欧洲，并在某些领域超越美国。

在酶制剂领域，海外巨头的专利布局呈现“数量多、范围大”的特点。如国际巨头诺维信在中国拥有约2200项专利，侧重于多种酶家族分子并覆盖广泛的应用。然而，跨国企业传统的宽泛专利保护策略开始面临一定的风险。国家知识产权局（CNIPA）正在通过严格执行《中华人民共和国专利法》第26条第4款，即“权利要求应当得到说明书的支持”的原则，对生物技术领域的专利申请进行“纠偏”——从对“推测性”发明的宽泛保护，转向对“已验证”发明的精确保护。

笔者检索酶领域的专利无效决定发现，CNIPA于2024年7月3日针对诺维信两项关键酶制剂专利作出了部分无效宣告。这两项与洗涤蛋白酶相关的专利因为保护范围与实际贡献不匹配，遭受了第三方的专利挑战。国际酶制剂巨头在我国所依赖的，基于宽泛的“序列一致性”百分比来构建的专利壁垒，面临着前所未有的挑战并出现松动。

我国酶制剂企业正在通过合成生物学、基因编辑、基因工程菌株改造等前沿生物技术，实现产品性能优化和成本控制，向高附加值、高技术含量方向发展。除上文提到的百斯杰外，蔚蓝生物也凭借自主研发的核心工具酶，打破国外垄断，并创新酶制剂技术，推动生物制造领域降本增效。随着中国从全球生物科技的消费市场逐步迈向创新策源地，酶制剂产业的全球竞争格局正在重塑。

参考信源：

1. 2024易凯资本中国健康产业白皮书—合成生物学篇

2. 波士顿咨询、上海合成生物学创新中心与BCapital联合研究：《中国合成生物学产业白皮书2024》

3. 中研普华研究院《2025-2030年中国酶工程制品行业市场深度调研及投资策略预测报告》

4. LexisNexis: How Chinese Patents Are Reshaping the Global Innovation Landscape

5. China IP News: Danish Company Benefits from Intellectual Property Equal Protection in China