聚焦農(nóng)作物生物技術(shù)，全面調(diào)研全球農(nóng)業(yè)基因工程市場(chǎng)

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，英國(guó)知名市場(chǎng)研究公司IDTechEx在本報(bào)告中重點(diǎn)聚焦農(nóng)作物生物技術(shù)，全面調(diào)研了全球農(nóng)業(yè)基因工程市場(chǎng)。報(bào)告針對(duì)農(nóng)作物應(yīng)用的各種遺傳技術(shù)提供了深入見解，包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)（GMO）、基因組編輯技術(shù)（CRISPR、TALEN、ZFN等）以及育種策略，同時(shí)還探討了相關(guān)的監(jiān)管和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀。本報(bào)告對(duì)該領(lǐng)域的未來發(fā)展提供了十年期市場(chǎng)預(yù)測(cè)，并提出基因組編輯技術(shù)是該領(lǐng)域的關(guān)鍵增長(zhǎng)點(diǎn)。

IDTechEx預(yù)計(jì)2021年全球農(nóng)作物生物技術(shù)市場(chǎng)（即通過不同的基因操縱方法育種）規(guī)模為282億美元，到2031年將增長(zhǎng)至443億美元。盡管過去幾年全球作物種子市場(chǎng)增長(zhǎng)相對(duì)溫和，但CRISPR和TALEN等基因組編輯技術(shù)的出現(xiàn)將改變這一現(xiàn)狀，并在未來十年推動(dòng)行業(yè)增長(zhǎng)。

本報(bào)告覆蓋的主要研究?jī)?nèi)容：
- 用于提高產(chǎn)量的選擇性育種和計(jì)算策略
- 誘變策略
- 轉(zhuǎn)基因生物：轉(zhuǎn)基因和順基因
- 基因組編輯：CRISPR，TALEN和ZFN
- CRISPR：知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題及其潛在影響
- 農(nóng)作物中的合成生物學(xué)
- 全球監(jiān)管格局
- 農(nóng)業(yè)基因工程應(yīng)用的消費(fèi)者因素
- 農(nóng)業(yè)基因工程市場(chǎng)規(guī)模
- 農(nóng)業(yè)基因技術(shù)的未來：按技術(shù)和地域細(xì)分的10年期預(yù)測(cè)

本報(bào)告基于IDTechEx對(duì)該行業(yè)的廣泛研究，包括對(duì)行業(yè)主要參與者的一手訪談。本報(bào)告提供了20多家主要廠商的分析和數(shù)據(jù)，例如：拜耳（包括孟山都）、巴斯夫、先正達(dá)（中國(guó)化工）、科迪華農(nóng)業(yè)科技（陶氏杜邦）、Calyxt、Ginkgo Bioworks、Pivot Bio和AgBiome等。

2010年~2031年全球農(nóng)作物生物技術(shù)種子市場(chǎng)預(yù)測(cè)（按技術(shù)細(xì)分）

由于農(nóng)作物產(chǎn)量增長(zhǎng)有限以及全球人口的不斷增長(zhǎng)，人類已經(jīng)不止一次面臨糧食危機(jī)。20世紀(jì)60年代，饑荒威脅了亞洲大部分地區(qū)。Paul Ehrlich在1968年出版的暢銷書《人口炸彈》（The Population Bomb）中曾經(jīng)預(yù)測(cè)，以印度為中心的饑荒將在接下來的幾十年里奪走數(shù)億人的生命。

得益于“綠色革命”（Green Revolution），這一悲慘的預(yù)測(cè)基本得以避免。美國(guó)生物學(xué)家Norman Borlaug通過選擇性育種，創(chuàng)造了一種高產(chǎn)小麥品種，顯著提高了墨西哥的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。不久，印度也采用類似策略開發(fā)了高產(chǎn)IR8水稻。這些選擇性育種策略，加上肥料和機(jī)械化農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，助推了全球糧食生產(chǎn)的繁榮，亞洲的農(nóng)作物產(chǎn)量在1970年~1995年間翻了一番。

選擇性育種只是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域操縱作物DNA以獲得改良種子和性狀的眾多技術(shù)之一。過去幾十年來，科學(xué)家可以利用的工具已經(jīng)擴(kuò)展到包括誘變和轉(zhuǎn)基因育種等基因工程方法。

近年來，下一代DNA測(cè)序以及TALEN、ZFN和CRISPR-Cas9等基因編輯技術(shù)的進(jìn)步，極大地?cái)U(kuò)展了基因工程的能力。這在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域吸引了廣泛關(guān)注，支持者希望現(xiàn)代基因技術(shù)能夠幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迎來一場(chǎng)新的綠色革命。合成生物學(xué)和作物微生物組群控制技術(shù)有望打開一扇巨大的機(jī)會(huì)之窗，以過去無可比擬的方式提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

農(nóng)作物基因工程技術(shù)對(duì)比

農(nóng)業(yè)基因工程市場(chǎng)

農(nóng)作物生物技術(shù)領(lǐng)域的四家主要廠商

盡管基因工程有著巨大的應(yīng)用和市場(chǎng)潛力，但它的廣泛推廣仍然存在爭(zhēng)議。公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的敵意和消極的態(tài)度，特別是在歐洲，導(dǎo)致許多國(guó)家的監(jiān)管形勢(shì)嚴(yán)峻，限制了世界大部分地區(qū)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的推廣，阻礙了將新的轉(zhuǎn)基因特性引入作物。開發(fā)一種新的轉(zhuǎn)基因作物可能需要幾年時(shí)間并投入數(shù)億美元，這推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)行業(yè)的整合。目前，四家主要廠商（拜耳、巴斯夫、先正達(dá)和科迪華農(nóng)業(yè)科技）占據(jù)了60%以上的市場(chǎng)份額。

不過，得益于新的基因組編輯技術(shù)，這一現(xiàn)狀正在改變。基因編輯，尤其是CRISPR，比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因育種更快、更易使用，有望推動(dòng)作物生物技術(shù)的普及，顯著降低進(jìn)入壁壘。

農(nóng)作物生物技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新廠商

另一方面，監(jiān)管方面可能也會(huì)更加明朗。2016年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部宣布，一種經(jīng)CRISPR編輯的抗褐變蘑菇不在其轉(zhuǎn)基因規(guī)定范疇，主要原因是這種蘑菇不含任何外來基因，只是其天然基因組的編輯版本。這項(xiàng)裁決為其他基因組編輯作物打開了大門，并標(biāo)志著在世界大部分地區(qū)對(duì)農(nóng)作物基因編輯的監(jiān)管轉(zhuǎn)為寬松。不過，基因編輯在2018年遭遇挫折，當(dāng)時(shí)歐洲法院裁定，這種基因編輯屬于歐盟現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因法規(guī)范疇，從而使這項(xiàng)技術(shù)在歐盟陷入困境。

技術(shù)的飛速發(fā)展，加上監(jiān)管的不確定性，表明農(nóng)業(yè)基因工程的發(fā)展目前正處于關(guān)鍵期。本報(bào)告對(duì)支撐該領(lǐng)域的工具和技術(shù)進(jìn)行了深入調(diào)研和分析，討論了影響該行業(yè)增長(zhǎng)的法規(guī)和市場(chǎng)因素。最后，本報(bào)告對(duì)該市場(chǎng)進(jìn)行了10年期預(yù)測(cè)，并討論了可能決定作物生物技術(shù)影響全球農(nóng)業(yè)格局的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素和制約因素。

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