2025年一季度技术景观：植物生物技术2025

新兴技术研究2025年第一季度技术领域 PitchBook Data, Inc. ：植物生物技术 塔赫尼，尼扎尔研究及市场情报执行副总裁 保罗·康德拉全球私募市场研究部主管 詹姆斯·乌兰新兴技术研究所所长 概述将生物技术引入农业的初创公司和风险投资家 机构研究组分析 PitchBook 是 Morningstar 公司，为在私募市场从事业务的专业人士提供最全面、最准确且难以找到的数据。 艾利克斯·弗雷德里克高级研究员，农业技术和食品科技，alex.frederick@pitchbook.com 本·里奇奥联系人： Associate Research Analyst ben.riccio@pitchbook.com 关键要点 • 交易活动显示行业韧性：在2024年，植物生物技术初创公司吸引了12亿美元的风险投资，同比增长78.3%。尽管整体农业技术风险投资出现下滑，该领域仍保持了强大的投资者兴趣，特别是在早期交易方面。 数据哈里森·沃尔多克数据分析师 pbinstitutionalresearch@pitchbook.com • CRISPR使种子开发民主化：历史上，只有大型现有企业拥有开发新作物品种的资源；然而，绕过成本高昂的转基因生物（GMO）标准的基因编辑技术，使得初创企业成为了新型性状开发的先锋。 出版设计于德鲁·桑德斯 发布于2025年3月20日 • 顺风助力生物制剂化肥和农药成本的飙升促使生物投入品的进一步采用。展望未来，人工智能技术承诺将加快目标识别并降低开发成本。 目录 • 生物科技初创公司期待退出：农业生物技术初创公司成功的退出并不常见。随着大量成熟的风险投资（VC）支持的初创公司等待退出机会，未来几年对于植物生物技术领域的成功建立至关重要。 13推荐阅读 概述 过去20年中，生物技术的进步已经彻底改变了农业。基因工程已成为许多作物类型的标准，而生物输入已成为传统农业化学品的可行替代品，提供了更可持续和恢复性的选项。遗传学和细胞研究的不懈进步持续推动创新，为扩大可持续农业规模提供关键解决方案。 风险投资生态系统在过去五年中在植物生物技术初创企业的激增中发挥了关键作用。尽管市场整体放缓，该领域仍对投资者具有吸引力，2024年风险投资资金达到12亿美元。展望未来，如基因编辑、人工智能和多组学分析等尖端技术将推动快速创新。这些进步将使初创企业能够建立在当前植物生物技术产品成功的基础上，推动农业可持续性和生产力的进一步突破。 这是涵盖农业生物技术应用的两个笔记中的第二个。关于动物农业中生物技术应用的进一步分析，请参阅我们的科技领域：动物生物技术。 转基因作物 第一代转基因作物出现在20世纪90年代末，这是由于二十年前开发的重组DNA技术的应用。最初，具有单一性状的作物，如抗虫Bt作物和耐草甘膦品种，得到了快速的推广。到2010年，具有多个性状的品种已成为商品作物的常态，在美国种植的玉米、大豆和棉花中超过90%是转基因的（GM）。1技术持续进步，生产商在2017年推出了如非褐变苹果等新转基因产品，并在2020年推出了德尔蒙特的粉红凤梨。 然而，显著的开发成本和漫长的监管审批时间表让初创企业和风险投资投资者在快速创新中处于劣势，反而有利于大型跨国种子开发者。这些公司获得了最流行植物品种和转基因特征的生产行权。2017年和2018年的并购活动进一步巩固了市场，拜耳、先正达、孟山都和巴斯夫最初将这些特性商业化，这些特性包含了2020年种植的所有转基因作物中98%的作物。2 今天，基因编辑技术，主要是CRISPR-Cas9，通过显著降低开发成本，使得领域民主化。通过利用非转基因方法，这些方法不引入外源DNA，初创公司可以绕过对转基因生物（GMOs）进行漫长的监管流程，更快、更经济地将产品推向市场。因此，风险投资生态系统现在是农业创新的先锋，初创公司如Inari和Pairwise正在开发专注于复杂特性如耐旱性、产量提高和风味的新作物品种。 开发成本 • GM traits：分析“四大种子公司”发现，将一种新的转基因性状推向市场的平均成本为1.15亿美元，平均耗时16.5年。监管阶段占成本的38%和总时间的51%。3 基因编辑技术：将一个新基因编辑的作物品种推向市场预计只需耗资1050万美元并耗时五年。然而，如果基因编辑监管与转基因生物（GMOs）类似，成本和时长将增加到2450万美元并在14年内完成，根据一项估计。4 基因编辑监管格局 在美国、加拿大、澳大利亚、日本以及南美洲大部分地区，只有转基因作物（含有其他物种的基因）被视为转基因产品。这允许基因编辑产品绕过监管并更快地进入市场。 欧盟历史上限制了转基因作物，27个欧盟国家中有19个禁止了其种植。然而，一项最新的提议将加快基因编辑作物（与传统育种发展的作物“难以区分”）的批准时间，并且不需要对消费者产品进行标识，将这项技术归类为一种新的基因技术。5尽管拟议中的法规尚未最终确定，但它们可能将首次生物技术创新引入欧洲农业。在英国，没有商业化转基因作物种植，但英格兰已经开始放宽对基因编辑品种的监管。在俄罗斯，转基因作物的种植被禁止，但基因编辑的动植物品种正在开发中。 在中国，通过基因编辑开发的作物品种遵循简化的审批流程。中国禁止非本国企业投资其作物生物技术领域。6 生物制品 在过去五年中，像Pivot Bio和Indigo Ag这样的初创公司吸引了大量风险投资对生物土壤投入品的关注。这些生物制品为传统化学投入品提供了可持续的替代方案，并得到了全球范围内的广泛采用。麦肯锡公司最近的一项农民调查发现，37%的受访者目前正在使用或计划使用生物营养素，而26%的受访者正在使用或计划使用生物控制解决方案。7这次成功导致许多传统农化企业纷纷开发自己的生物产品。 在美国，作为作物保护剂的生物控制剂由环境保护署根据《联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法》（FIFRA）进行监管，同时由食品药品监督管理局进行监管，以确保农业商品中不含有高水平的农药残留。生物肥料在美国州级层面进行监管，类似于化学肥料。然而，生物刺激剂并不归类为肥料，而是根据FIFRA进行监管。这一监管框架可能会延迟生物刺激剂的商业化进程。 商业模式和关键绩效指标（KPIs） • 遗传改良：种子公司对作物品种和基因特性进行专利申请。这些公司随后自行生产种子，并将它们销售给农民和分销商，或向其他种子开发者许可品种和特性。此外，如Pairwise和Tropic Biosciences等初创公司许可其专有的基因编辑平台。该领域的关键绩效指标包括每英亩作物产量、资源利用效率、专利组合强度以及区域市场渗透率。 • 生物制品：发现或改良的微生物可以申请专利，同样，微生物与有益相互作用的创新组合也可以申请专利。麦肯锡的一项农民调查揭示了北美和欧洲种植者采用新投入物的首选顾问是分销商、家族和邻近农场以及农业学家。8揭示建立采用率取决于打破区域网络并在附近农场证明成功的必要性。关键绩效指标包括每公顷作物产量、投入减少率、土壤健康指标和作物质量指标。 • 植物数据和诊断：生物技术工具用于检测土壤和植物健康，提供检测服务或销售便携式诊断设备。生物信息学和数据分析平台为公司提供服务，以帮助识别遗传目标或新型生物活性分子。服务形式包括软件分析工具和合同研究组织。此外，这些平台可以利用其庞大的数据集来发现并许可其自身的潜在目标。关键绩效指标包括识别目标的成功率、数据集大小、专利组合强度和许可协议。 采用驱动因素 • 基因技术进步：近期在基因测序和蛋白质组分类方面的改进显著加速了微生物和植物基因组数据的筛选。这简化了识别作物工程中理想性状以及开发生物产品的过程。新CRISPR应用的出现，尤其是精确碱基编辑，使得在不依赖替代转基因方法的情况下，能够实现显著的性状改良，而这些替代方法面临着更高的监管和消费者审查。 • 输入通货膨胀：全球范围内，24%的农民表示，如果作物保护和化肥的价格持续上涨，他们愿意增加在生物产品上的支出。9输入价格从2020年到2023年增长了78%，并可能继续膨胀由于关税.10这种通货膨胀压力促使农民寻求更加经济有效且可持续的替代方案，例如生物投入品。 气候变化与可持续性：气候变化加剧的影响，包括水资源日益稀缺和干旱条件恶化，推动了新作物特性和土壤健康产品的需求，这些产品能够在干旱环境中提高产量。随着再生农业实践的日益普及，以及对其环境益处的认识不断提高，生物制品的市场得到了扩展。这些产品越来越被视为改善土壤弹性和促进可持续农业方法的关键工具。 技术和工艺 遗传改良：本部分包括运用生物技术改善植物特性和开发新作物品种的初创企业。 • 基因组工程：本类别包括通过基因组工程方法生产的所有作物，包括基因编辑和重组DNA。并非本类别中的所有初创公司都生产转基因作物，因为大多数国家认为基因编辑品种等同于传统育种植物。关键初创公司包括Inari、Pairwise和Tropic Biosciences。 高级育种：传统植物育种也经历了一场相对低调的生物技术革命，因为改进的基因测序技术使得标记辅助育种和更精确的性状鉴定成为可能。关键初创企业包括Front Range Biosciences、JOil和Phylos。 植物数据与诊断：本领域初创企业提供植物和土壤评估的 生物科技解决方案以及生物信息数据收集和评估的平台及服务。 • 作物健康：本类别包括用于评估作物健康或检测病原体的生物技术工具。改进的遗传工具使得农场上的快速诊断成为可能。主要的初创公司包括PathogenDx和Miraterra。 土壤健康：该类初创企业基于土壤样本提供诊断和洞察。如DNA和16S rRNA测序等工具为细菌群落和生物有效性提供了重要见解。主要初创企业包括Trace Genomics、Biome Makers和Solena Ag。 生物信息学与性状识别：本类别包括分析生物信息数据的软件解决方案和服务提供商，以协助微生物筛选、植物表型分析和作物工程及生物制品开发商的性状鉴定。主要初创公司包括Inscripta、Metabolon和Terramera。 生物营养素：生物制品的一个子领域，生物营养初创公司使用活微生物或生物材料为作物提供营养，增强自然植物过程或改善整体土壤健康。 • 生物肥料：这些产品含有有益微生物，以增强植物对营养物质的吸收。生物肥料与植物建立共生或关联关系。例如，固氮细菌可以将大气中的氮转化成植物可利用的形式。关键初创公司包括Indigo Ag、Pivot Bio和Loam Bio。 • 生物刺激剂：这些物质，如海藻提取物和腐殖酸，刺激自然过程以增强植物的生长、发育以及对压力因素的适应性。与生物肥料不同，生物刺激剂是天然化合物，而不是活微生物。关键初创公司包括Tidal Vision、Sound Horticulture和Aphea.Bio。 疫苗：微生物接种剂是一种超越施肥提供益处的生物体，例如刺激天然土壤过程以增强植物生长和抗病性。关键初创企业包括Concentric Ag、Andes.bio和Groundwork BioAg。 生物防治：本部分包括用于消除有害病原体的生物杀虫剂。技术包括有益微生物、RNA干扰、蛋白质/肽和有机小分子。基因组工程类别包括植物内源保护剂（PIPs）。根据其主导产品，开发多种生物杀虫剂的初创企业被划分为不同的细分市场。 农药：生物方法控制昆虫害虫。主要初创公司包括Vestaron和Invaio Sciences。 • 杀菌剂：生物防治或治疗真菌性疾病的解决方案。关键初创企业包括Moon Biotech和Botanical Solution。 消毒剂：生物防治或治疗细菌性疾病的解决方案。关键初创公司包括Boost Biomes和Phagelux AgriHealth。 • 除草剂：生物防治杂草或消除杂草的解决方案。关键初创公司包括Enko Chem、Moa Technology和ChainCraft。