經(jīng)緯創(chuàng)投:經(jīng)緯創(chuàng)融匯河南站,合成生物學(xué)專場(chǎng)訪談合集
近日,經(jīng)緯創(chuàng)融匯的第二站在河南舉辦,本次的論壇主題是合成生物學(xué)。
在會(huì)場(chǎng)上,有十余家產(chǎn)研機(jī)構(gòu)、40多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)、60多家投資機(jī)構(gòu),以及河南省市區(qū)相關(guān)單位等產(chǎn)生了交集。本次會(huì)議還邀請(qǐng)了多位專家學(xué)者,進(jìn)行了多場(chǎng)關(guān)于合成生物學(xué)進(jìn)展、應(yīng)用以及展望的主旨演講。
貫穿經(jīng)緯創(chuàng)融匯的一個(gè)主題是新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)。因?yàn)橐蛔鞘械牡乩砦恢?、營(yíng)商環(huán)境、產(chǎn)業(yè)集群、政府意識(shí),都在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演了非常關(guān)鍵的角色。對(duì)于企業(yè)來說,如何找到最適合自己的城市,正起到越來越重要的作用。
對(duì)于河南正在蓬勃發(fā)展的合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)來說,如何根據(jù)既有產(chǎn)業(yè)鏈的情況去強(qiáng)鏈、補(bǔ)鏈、延鏈等等,是地方政府引導(dǎo)基金、國(guó)資的頭等大事。會(huì)議中精心設(shè)計(jì)了閉門分享、明星項(xiàng)目路演、投融資1V1對(duì)接等環(huán)節(jié),一共近300位關(guān)注合成生物學(xué)領(lǐng)域的朋友,齊聚一堂、密集交流。
創(chuàng)融匯活動(dòng)前后,多位創(chuàng)業(yè)者和河南政府引導(dǎo)基金接受了訪談、國(guó)資人士,與他們談到了河南為什么選擇發(fā)展合成生物學(xué)?河南有哪些優(yōu)劣勢(shì)?企業(yè)最關(guān)心什么問題?政府引導(dǎo)基金會(huì)提供哪些幫助,會(huì)采取哪些策略?……

為什么是河南?
河南承東啟西,古稱“天地之中”,被視為中國(guó)之處、天下之樞。因其大部分土地位于黃河中下游以南地區(qū),故名“河南”。
對(duì)于合成生物學(xué)行業(yè)來說,河南有兩大“硬實(shí)力”和兩大“軟實(shí)力”。兩大“硬實(shí)力”是原材料成本低與交通樞紐,兩大“軟實(shí)力”是政府的持續(xù)支持與下游食品客戶集中。
在本次論壇上午的主旨演講中,鄭州高新區(qū)黨工委書記張紅軍;河南創(chuàng)新投資集團(tuán)董事長(zhǎng)易日勿;經(jīng)緯創(chuàng)投合伙人左凌燁;鶴壁市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo);中科院微生物所微生物生理與代謝工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陶勇;ADM(艾地盟)生物基解決方案亞太區(qū)的銷售總監(jiān)王國(guó)強(qiáng)等嘉賓,他們都或多或少提到了河南做合成生物學(xué)的優(yōu)勢(shì)。
其中,經(jīng)緯創(chuàng)投合伙人左凌燁認(rèn)為,科技真正最終發(fā)揮價(jià)值的地方,必須在產(chǎn)業(yè)化,而產(chǎn)業(yè)化必須大規(guī)模、低成本制造。對(duì)于合成生物學(xué)來說,無論是小試、中試,還是大規(guī)模量產(chǎn),發(fā)酵工業(yè)都很重要,這恰恰是河南作為發(fā)酵大省的潛力。此外河南還是農(nóng)業(yè)大省、運(yùn)輸中心,所以今天有很多企業(yè)來到河南,都是看中這方面的優(yōu)質(zhì)資源。
會(huì)后,河南創(chuàng)新投資集團(tuán)副總經(jīng)理葛黨橋博士接受訪談,他是政府引導(dǎo)基金中的實(shí)干派,主導(dǎo)了很多對(duì)合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)公司的投資及生物制造產(chǎn)能的優(yōu)勢(shì)整合,為河南發(fā)展合成生物學(xué)奠定了一些重要的基礎(chǔ)。我們聊到了河南發(fā)展合成生物學(xué)的優(yōu)劣勢(shì)、中美在發(fā)展合成生物學(xué)中的分野、量產(chǎn)中的挑戰(zhàn)等等:
經(jīng)緯:您是政府引導(dǎo)基金中的實(shí)干派,也非常了解合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)。在河南發(fā)展合成生物學(xué),您認(rèn)為有什么優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新之處?
葛黨橋:河南主要是兩大“硬實(shí)力”和兩大“軟實(shí)力”。硬實(shí)力是指原材料成本低與交通樞紐。
河南作為產(chǎn)糧大省,有著低成本的玉米和由此而來的發(fā)酵業(yè)基礎(chǔ)。對(duì)于不少合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)公司來說,都處于從零到一的過程中,此時(shí)合適的成本非常重要,如果把成本項(xiàng)拆開來看,其中約40%是淀粉、糖,這對(duì)創(chuàng)業(yè)公司來說是一個(gè)不小的約束。低成本的農(nóng)作物原材料供給對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)制造十分重要。
此外,低成本的農(nóng)作物帶來的另一個(gè)結(jié)果,是優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)。中國(guó)是發(fā)酵大國(guó),有扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),河南恰恰是擁有很強(qiáng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)底蘊(yùn)的一個(gè)省份,其中擁有巨大發(fā)展?jié)摿涂臻g。對(duì)于合成生物學(xué)來說,一款產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室開始,無論是100升以下的小試,到千升量級(jí)的中試,最終到幾十噸或者萬噸規(guī)模的量產(chǎn),都需要扎實(shí)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和富有經(jīng)驗(yàn)的工程師。
對(duì)于一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司來說,如果完全從零開始,去建立大規(guī)模的發(fā)酵產(chǎn)能,其中的資金投入、時(shí)間投入都是巨大的。如果能與現(xiàn)有產(chǎn)能結(jié)合,將是性價(jià)比最高,甚至是至關(guān)重要的一步。例如微元合成就成功在河南落地,已經(jīng)快速邁入了從小試、中試到大規(guī)模生產(chǎn),就是因?yàn)楹幽媳旧碛羞@么好的發(fā)酵基礎(chǔ)設(shè)施,微元直接嫁接在現(xiàn)有資源之上,讓創(chuàng)業(yè)公司能更好地、輕資產(chǎn)地騰飛。
河南的地理優(yōu)勢(shì)也很明顯。河南省作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)自東向西梯次推進(jìn)發(fā)展的中間地帶,以河南省為主體的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要版塊,并且處于交通樞紐,高速鐵路交通網(wǎng)與航空交通線發(fā)展迅速,由此運(yùn)輸成本也有天然的優(yōu)勢(shì)。
再說兩大“軟實(shí)力”。首先是河南不僅僅出了支持政策,更是拿出了真金白銀的政府引導(dǎo)基金作相關(guān)投資,布局了多家專注于菌株設(shè)計(jì)的合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)公司,以及大量下游發(fā)酵產(chǎn)能。
真金白銀的投資彰顯了河南的決心,也體現(xiàn)了河南真正把生物制造和生物經(jīng)濟(jì)作為省級(jí)戰(zhàn)略,而非一時(shí)的心血來潮。原本,很多人還認(rèn)為生物發(fā)酵是一個(gè)落后產(chǎn)業(yè),因?yàn)榻陙聿簧賯鹘y(tǒng)發(fā)酵企業(yè)非常艱難。但恰恰是一個(gè)成熟的發(fā)酵產(chǎn)業(yè),在今天與合成生物學(xué)結(jié)合,既是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造,也是對(duì)未來新興產(chǎn)業(yè)的“換道領(lǐng)跑”。
例如河南創(chuàng)新投資集團(tuán),一是鏈接國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,出資設(shè)立國(guó)家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心,正在鄭州高新區(qū)落地中原中心。二是基金投資培育產(chǎn)業(yè),設(shè)立了專注于合成生物產(chǎn)業(yè)投資的專項(xiàng)基金——河南匯融格物基金,先后投資了微元合成、擎科生物、怡和生物、柯泰亞生物等一批優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目。三是做好中試平臺(tái)建設(shè),協(xié)助被投企業(yè)在河南投資集團(tuán)旗下的新拓洋生物中試線上完成阿洛酮糖、甘露醇等產(chǎn)品中試。并正在與鄭州高新區(qū)合作建設(shè)多條標(biāo)準(zhǔn)化、柔性化的合成生物公共中試線,為全國(guó)各地的高校院所、科創(chuàng)企業(yè)提供中試技術(shù)驗(yàn)證服務(wù),著力把鄭州打造成為全國(guó)合成生物技術(shù)轉(zhuǎn)化中心。
整體來看,河南希望通過打造“1+N”的服務(wù)體系,吸引更多科學(xué)家或者創(chuàng)業(yè)者來河南。其中起到關(guān)鍵作用的“1”是國(guó)家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心的中原中心,這是河南嘗試為行業(yè)提供一個(gè)科技研發(fā)平臺(tái),一個(gè)科學(xué)家能夠交流和探討的平臺(tái)。并以中原中心為基礎(chǔ),再打造N個(gè)中試基地,為中試驗(yàn)證和向生物制造量產(chǎn)轉(zhuǎn)化提供服務(wù)。
河南的另一大“軟實(shí)力”,是擁有眾多下游食品客戶。河南擁有完善且極具競(jìng)爭(zhēng)力的食品產(chǎn)業(yè)鏈和龐大的消費(fèi)人口,雙匯、三全、思念、牧原、衛(wèi)龍、蜜雪冰城、鍋圈食匯等家喻戶曉的知名食品品牌,都在河南,而食品是合成生物學(xué)極為重要的下游應(yīng)用領(lǐng)域,包括健康糖、替代蛋白、天然色素、香精香料等在內(nèi)的眾多產(chǎn)品,都是合成生物學(xué)企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。
在河南,規(guī)模龐大的食品企業(yè)是合成生物學(xué)公司非常重要的客戶,也是某種程度上的產(chǎn)業(yè)聚集。對(duì)于很多合成生物學(xué)創(chuàng)業(yè)公司來說,隨時(shí)敲開這些食品供應(yīng)商的大門,問問他們能否試用新產(chǎn)品,一旦成功,將對(duì)市場(chǎng)拓展產(chǎn)生極大的示范效應(yīng)。
所以,依托這兩大“硬實(shí)力”(原材料成本低與交通樞紐)和兩大“軟實(shí)力”(政府的持續(xù)支持與下游食品客戶集中),再加上強(qiáng)大的發(fā)酵工業(yè),河南有數(shù)量龐大的現(xiàn)成產(chǎn)能等待升級(jí),去生產(chǎn)更高附加值的合成生物學(xué)新產(chǎn)品,這可以說是一個(gè)天然的匹配契機(jī)。
經(jīng)緯:最近合成生物學(xué)行業(yè)里有一個(gè)觀點(diǎn),是說美國(guó)其實(shí)和中國(guó)的發(fā)展出現(xiàn)了很大的分野,美國(guó)的重點(diǎn)在高回報(bào)的上游菌株設(shè)計(jì)等等,但在如今的加息周期下,沒有實(shí)際產(chǎn)品和利潤(rùn)的公司會(huì)非常危險(xiǎn)。反觀中國(guó),基于龐大的發(fā)酵產(chǎn)能,很多公司有機(jī)會(huì)走出不一樣的道路。您怎么看待這種中美的分野?
葛黨橋:跟美國(guó)相比,中國(guó)的優(yōu)勢(shì)在制造能力。據(jù)我們了解,美國(guó)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)確實(shí)已經(jīng)沒落,而中國(guó)從合成生物學(xué)延伸向下的生物制造能力,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國(guó)的。包括美國(guó)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移嘗試過的墨西哥等地,與中國(guó)整個(gè)制造能力配套相比,也還是差得遠(yuǎn)。
另外,中國(guó)有3-4億中產(chǎn)階級(jí),這樣一個(gè)統(tǒng)一的大市場(chǎng)也是中國(guó)的巨大優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然,目前看來中國(guó)跟美國(guó)在合成生物基礎(chǔ)研發(fā)上還是有差距的,但完全沒有大到能“卡脖子”的程度。
所以對(duì)于我們來說,一直在想如何把優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。我們河南投資集團(tuán)既有生物制造能力,也設(shè)立了合成生物專項(xiàng)基金,正在朝著兩個(gè)目標(biāo)努力,一是把發(fā)酵傳統(tǒng)產(chǎn)能變成新興產(chǎn)業(yè)和高附加值產(chǎn)業(yè);二是在合成生物學(xué)的驅(qū)動(dòng)下,打造一個(gè)生物經(jīng)濟(jì)的生態(tài)圈,因?yàn)楹铣缮飳W(xué)等能帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域非常廣泛,未來市場(chǎng)容量巨大,所以我們也在其他相關(guān)方向上有所布局。
經(jīng)緯:河南在合成生物學(xué)方面的發(fā)展策略,有什么是與眾不同的?
葛黨橋:我們最近一直在想一件事,就是參考半導(dǎo)體行業(yè)的邏輯,半導(dǎo)體行業(yè)有一個(gè)非常重要的做法,是把設(shè)計(jì)和制造分離。比如高通、英偉達(dá),它們作為芯片設(shè)計(jì)公司都非常厲害,但也離不開芯片制造代工企業(yè),比如臺(tái)積電。這種Fabless模式下,它們之間不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,而是合作關(guān)系。
對(duì)于合成生物制造來說,菌株是可以快速迭代的,菌株改造是比摩爾定律更快的一個(gè)轉(zhuǎn)換周期,但是對(duì)下游發(fā)酵、分離、純化等生產(chǎn)制造能力的需求都是相對(duì)穩(wěn)定的。所以我們思考在合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈里,科學(xué)家創(chuàng)立的上游公司,就相當(dāng)于芯片里的設(shè)計(jì)公司,而生物制造企業(yè)類似于半導(dǎo)體的代工廠,他們之間可以形成一個(gè)良性的分工。
這樣更有利于讓科學(xué)家做=科學(xué)家擅長(zhǎng)的事,制造企業(yè)做制造企業(yè)專長(zhǎng)的事情,但要有合理的定價(jià)、合理的商業(yè)分成模型,也要格外關(guān)注菌株保密問題的解決措施。
今天的合成生物學(xué)走到了哪一步?
大家一聽到合成生物學(xué),聽到的都是底盤細(xì)胞、代謝流、生物元件庫(kù)等等這些艱澀的詞,那么到底什么是合成生物學(xué)公司的核心技術(shù)?我們期待看到什么樣的合成生物學(xué)技術(shù),能夠賦能和幫助整個(gè)產(chǎn)業(yè),推動(dòng)包括巨頭在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)向前滾動(dòng)發(fā)展?
在過去一兩年里,合成生物學(xué)這個(gè)概念非常的火,但美國(guó)這邊的明星Amyris,我們眼看它起高樓,又眼看樓塌了,起起伏伏。中國(guó)在過去三年中,也是有相當(dāng)多的進(jìn)展,從產(chǎn)業(yè)端到初創(chuàng)公司端,基于中國(guó)成熟的發(fā)酵工業(yè),我們看到的是萬舸爭(zhēng)流、欣欣向榮的景象,中美正在走向分野。
基于這些變化,本次創(chuàng)融匯的主旨演講和圓桌討論環(huán)節(jié),都在討論“技術(shù)”、“選品”和“商業(yè)化”。主旨演講和圓桌討論精彩紛呈,被很多參會(huì)的朋友交口稱贊,我們把一些核心觀點(diǎn)片段呈現(xiàn)在這里:
本次創(chuàng)融匯的圓桌討論環(huán)節(jié)精彩紛呈,被很多參會(huì)的朋友交口稱贊,我們把一些核心觀點(diǎn)片段呈現(xiàn)在這里:
在第一場(chǎng)“合成生物學(xué)的技術(shù)、選品和商業(yè)化”中,本次會(huì)議邀請(qǐng)到了兩個(gè)產(chǎn)業(yè)巨頭和三位初創(chuàng)公司代表:蒙牛創(chuàng)投基金負(fù)責(zé)人高航、嘉吉食品生物亞太區(qū)可替代解決方案研發(fā)負(fù)責(zé)人賀慶、微元合成生物創(chuàng)始人CEO劉波、微構(gòu)工場(chǎng)商務(wù)發(fā)展副總裁歐陽鵬飛、恩和生物研發(fā)及商務(wù)總監(jiān)朱潔。
本場(chǎng)的主持人經(jīng)緯創(chuàng)投投資副總裁薛明宇說:道路千萬條,選品第一條,選品選不對(duì),所有人兩行淚。對(duì)于企業(yè)來說,選品的框架是一個(gè)2×2的方格,一個(gè)維度是“市場(chǎng)上已經(jīng)存在、有成熟市場(chǎng)的產(chǎn)品”,對(duì)應(yīng)“還需要大量市場(chǎng)教育的新產(chǎn)品”。另一個(gè)維度是,“高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品”,對(duì)應(yīng)“大宗走量的產(chǎn)品”。在這個(gè)框架下,選“小而美”還是“大而穩(wěn)”,一定要全方面考量且深思熟慮后再去選擇。

蒙牛創(chuàng)投基金負(fù)責(zé)人高航:下一階段對(duì)合成生物學(xué)企業(yè)的要求會(huì)非常之高,核心就是能不能從技術(shù)到產(chǎn)品,最終到解決方案,這是我們產(chǎn)業(yè)端最需要的。
嘉吉食品生物亞太區(qū)可替代解決方案研發(fā)負(fù)責(zé)人賀慶:在過去、現(xiàn)在,以及不遠(yuǎn)的將來,我們合成生物學(xué)所關(guān)注的主流還是存量市場(chǎng),合成生物學(xué)公司需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)更有性價(jià)比的解決方案,如果有肯定會(huì)被市場(chǎng)很快接受。
微元合成生物創(chuàng)始人CEO劉波:為什么說選品決定生死,因?yàn)楹铣缮锛夹g(shù)并不是一個(gè)產(chǎn)業(yè),而是一個(gè)底層技術(shù),它能運(yùn)用在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,選擇做不同的產(chǎn)品,意味著整個(gè)商業(yè)邏輯都會(huì)完全不同,歸根到底選品就是在決定我們干的是一件什么樣的事情。
微構(gòu)工場(chǎng)商務(wù)發(fā)展副總裁歐陽鵬飛:對(duì)于大宗材料來說,邏輯是附加值低、對(duì)規(guī)模效應(yīng)要求高,所以就需要成本足夠低,把各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)做好,初創(chuàng)公司需要面對(duì)現(xiàn)金壓力和運(yùn)營(yíng)壓力。
恩和生物研發(fā)及商務(wù)總監(jiān)朱潔:對(duì)于合成生物學(xué)的生物鑄造廠(bio-foundry),底層邏輯是設(shè)計(jì)、執(zhí)行,然后通過學(xué)習(xí)反饋到設(shè)計(jì),令整個(gè)閉環(huán)高效運(yùn)轉(zhuǎn),bio-foundry是合成生物學(xué)的下一個(gè)突破點(diǎn)。
在第二場(chǎng)“生物制造的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”中,本次會(huì)議邀請(qǐng)請(qǐng)到了擎科生物副總裁、原中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)杜軍;華恒生物董事、副總經(jīng)理樊義;雙匯集團(tuán)技術(shù)中心主任單吉祥;柯泰亞聯(lián)合創(chuàng)始人胡世元;元育生物技術(shù)總監(jiān)屈玉嬌;河南省科投總經(jīng)理、新拓洋生物總經(jīng)理秦天蒼。

擎科生物副總裁、原中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)杜軍:中國(guó)經(jīng)歷了“九五”、“十五”到“十三五”、“十四五”的變化,“九五”之前是叫生物技術(shù)規(guī)劃,“十五”到“十三五”是叫生物產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,另一方面來說合成生物學(xué)其實(shí)促進(jìn)了“十四五”生物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的出臺(tái),中國(guó)經(jīng)歷了一個(gè)完整的飛躍過程,但是合成生物學(xué)不等同于合成生物制造,合成生物學(xué)助力了合成生物制造的產(chǎn)生。
華恒生物董事、副總經(jīng)理樊義:從我們的發(fā)展歷史來看,如果要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)就是四個(gè)字:“長(zhǎng)期”和“分享”。長(zhǎng)期是指一個(gè)技術(shù)不可能一下子就達(dá)到最好的水平,從實(shí)驗(yàn)室到小試、中試、放大,再到產(chǎn)業(yè)化,是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,要做好長(zhǎng)期準(zhǔn)備;分享是指科學(xué)家要有分享精神,雖然菌種確實(shí)起了很大的作用,但是整個(gè)生產(chǎn)、市場(chǎng)、應(yīng)用開發(fā)等等也起了很多作用,一定要用利他的思想去做事,才能長(zhǎng)久。
雙匯集團(tuán)技術(shù)中心主任單吉祥:在食品工業(yè)化的過程中,食品配料、添加劑是一個(gè)基礎(chǔ)性的產(chǎn)業(yè),而中國(guó)消費(fèi)者對(duì)于天然的或是生物基的食品配料,其實(shí)有更高的接受度,合成生物學(xué)的相關(guān)產(chǎn)品會(huì)有很廣泛的應(yīng)用空間,對(duì)打造高端產(chǎn)品會(huì)有更好的支撐。
柯泰亞聯(lián)合創(chuàng)始人胡世元:作為一家初創(chuàng)型企業(yè),剛開始選品的時(shí)候,我們從一個(gè)小的附加值高的產(chǎn)品起步,先把這個(gè)路徑跑通形成閉環(huán)。然后隨著體量擴(kuò)大,再進(jìn)入到市場(chǎng)容量更大,需要下游深度參與的環(huán)節(jié),深度打造下一個(gè)量產(chǎn)的產(chǎn)品,這時(shí)候需要考慮的因素也會(huì)變多,包括能源成本、原材料成本、產(chǎn)業(yè)工人的素質(zhì)、物流成本等等。
元育生物技術(shù)總監(jiān)屈玉嬌:中試最大的意義在于磨合,對(duì)于科學(xué)家來說,從實(shí)驗(yàn)室到工廠,其中有很多工藝環(huán)節(jié),可能是科學(xué)家的盲區(qū),比如溶氧、攪拌、PH值、補(bǔ)料等等這些問題。但對(duì)于生產(chǎn)端來說,也有很多需要摸索,因?yàn)楹芏嗪铣缮飳W(xué)的新菌株,和之前的不太一樣,工程師需要摸索,了解這個(gè)物種的脾性。中試就是要填平這個(gè)鴻溝。
河南省科投總經(jīng)理、新拓洋生物總經(jīng)理秦天蒼:在食品配料和原料領(lǐng)域,原來的產(chǎn)品大部分都是用化工工藝生產(chǎn),但現(xiàn)在用合成生物學(xué)生產(chǎn)以后,直接在水系條件下就能結(jié)晶完成,很少再用有機(jī)溶劑,這比原來的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)提高,殘留也會(huì)少,這會(huì)讓食品安全再上一個(gè)臺(tái)階,這對(duì)農(nóng)業(yè)大省河南也很有意義。
中科院陶勇博士怎么看合成生物學(xué)?
在本次論壇中,中科院微生物所微生物生理與代謝工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陶勇有一場(chǎng)精彩演講,他細(xì)數(shù)了合成生物學(xué)的發(fā)展歷史、生物制造的原理、在選品與量產(chǎn)中的挑戰(zhàn)等等,陶博士不僅在學(xué)術(shù)上有很高造詣,也對(duì)產(chǎn)業(yè)界有深厚研究,研究領(lǐng)域包括工業(yè)酶制劑與蛋白的重組表達(dá)策略、生物催化劑的開發(fā)利用等等。
在論壇之后,陶博士接受訪談,聊到了合成生物學(xué)在河南的發(fā)展、對(duì)Amyris破產(chǎn)的見解、未來中國(guó)合成生物學(xué)公司如何走出自己的道路等等,Enjoy:

經(jīng)緯:中國(guó)是發(fā)酵大國(guó),在合成生物學(xué)的量產(chǎn)方面可能具有更強(qiáng)的工業(yè)基礎(chǔ),河南擁有不錯(cuò)的發(fā)酵基礎(chǔ),您覺得河南做合成生物學(xué)有哪些優(yōu)勢(shì)?
陶勇:河南一個(gè)挺大的優(yōu)勢(shì)是原材料,特別是當(dāng)你選擇做大宗化學(xué)品時(shí),原料成本就比較重要。河南是產(chǎn)糧大省,有小麥,有玉米,原料上是有優(yōu)勢(shì)的。
此外,河南還有不錯(cuò)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)和熟練工程師,比如微元從把菌種拿出來,到真正做完中試、生產(chǎn),就花了兩個(gè)月的時(shí)間。之所以能這么快,首先因?yàn)榧夹g(shù)非常成熟,其次拓洋的生產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)和工廠里的工程師們,專業(yè)度非常高,技術(shù)能力很強(qiáng),所以很快就投產(chǎn)了。
河南還有很多下游的食品企業(yè),如果合成生物學(xué)產(chǎn)品是用于食品領(lǐng)域,這個(gè)優(yōu)勢(shì)也會(huì)很明顯??傮w來說,最終要在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力,必須是在每一個(gè)要素上都有一定優(yōu)勢(shì),才能有利潤(rùn)。
經(jīng)緯:您怎么看待合成生物學(xué)的市場(chǎng)空間?
陶勇:在化學(xué)品方面,第一是大宗化學(xué)品,然后是特殊化學(xué)品、精細(xì)化學(xué)品和聚合物單體。在2010年時(shí),合成生物學(xué)在大宗化學(xué)品中只有1%-2%的替代,但最近增長(zhǎng)得也不錯(cuò),到2025年能達(dá)到6%-10%。
在中國(guó),特殊化學(xué)品和精細(xì)化學(xué)品這幾年發(fā)展得非??欤瑢?shí)際上很多替代已經(jīng)超過了50%。對(duì)于聚合物,如今有大量商品都離不開高分子聚合物,在2025年可能達(dá)到10%,這里面包括聚乳酸。有人預(yù)測(cè)在未來10-20年,生物制造能夠生產(chǎn)60%的化工品,這是一個(gè)美好的愿望,我們希望能實(shí)現(xiàn)它。
生物制造實(shí)際上就是兩件事:細(xì)胞和原料。細(xì)胞是我們講的生物催化劑,經(jīng)過一系列的菌種改造,增加它的生產(chǎn)性能。然后跟各種各樣的原料在一起發(fā)酵,如果是可再生的原料,這個(gè)就是生物基產(chǎn)品。通過分離純化、改造組合,就可以做出各種各樣的最終產(chǎn)品來。
菌種改造實(shí)際上一直都存在,并不是今天有了合成生物學(xué)才有。在20世紀(jì)90年代之前,那時(shí)代謝工程還沒有成為一個(gè)主流技術(shù),多數(shù)是通過從自然界去篩選菌株,然后去做一系列的突變來實(shí)現(xiàn)。這種突變是長(zhǎng)期的,有的做了二十多年突變,收集某些有用的基因性狀。這種辦法的好處就是操作比較簡(jiǎn)單,用紫外也行,用化學(xué)誘變也行,但在獲得高性能菌種的同時(shí),也會(huì)帶來很多沒用的突變,從而帶來一些菌株的營(yíng)養(yǎng)要求和生長(zhǎng)方面的問題。到1995年,杜邦真正利用代謝工程,把1-3丙二醇做出來以后,大家就逐漸開始利用已經(jīng)知道的生化知識(shí)、基因信息,去做了很多微生物改造。目前為止,很多氨基酸、有機(jī)酸的產(chǎn)品,都是通過這種經(jīng)典代謝工程做出來的。
我們今天講的合成生物學(xué),是因?yàn)橛辛撕芏嗷蚪M序列,有了模型以后,我們就可以開始設(shè)計(jì)、構(gòu)造菌株。特別是現(xiàn)在有了高通量的機(jī)器,我們可以做出大量菌種,然后在試管里測(cè)試,或是在發(fā)酵罐里測(cè)試,最后能得到更加精確的數(shù)據(jù),一輪一輪去嘗試。有了這個(gè)循環(huán)以后,我們就可以對(duì)更多基因組進(jìn)行修改,可以獲得更好的基因。我們的理想狀態(tài)是全基因組水平定制細(xì)胞,雖然現(xiàn)在還沒有達(dá)到,但我們可以一直往這個(gè)方向走。特別是現(xiàn)在有更好的AI去測(cè)試和分析。
經(jīng)緯:最近,成立于2003年的美國(guó)合成生物學(xué)“鼻祖”Amyris宣布破產(chǎn),您認(rèn)為Amyris有哪些失敗經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒?
陶勇:法尼烯和青蒿素實(shí)際上是Amyris的主打產(chǎn)品,這兩個(gè)產(chǎn)品實(shí)際上都是非常好的,我認(rèn)為Amyris最大的問題還是選錯(cuò)了賽道。Amyris最早想用法尼烯做替代燃料,但這個(gè)賽道對(duì)成本的要求就非常高了。所以雖然Amyris做出了產(chǎn)品,但幾乎賣不出去。如果Amyris一上來就把法尼烯作為維生素E的生產(chǎn)原料的話,實(shí)際上Amyris現(xiàn)在是能賺很多錢的。國(guó)內(nèi)一個(gè)比較成功的例子是大家都知道的L-丙氨酸,華恒生物從幾百噸的產(chǎn)量,一直做到兩萬噸,華恒與合作伙伴一起將L-丙氨酸的應(yīng)用做的很完善,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,使華恒真正成為上市公司,成為一個(gè)合成生物學(xué)龍頭。因此能夠大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用非常重要。
Amyris后來改做化妝品中的一個(gè)原料。這時(shí)候賽道就變成了精細(xì)化學(xué)品。精細(xì)化學(xué)品的特點(diǎn)是總的市場(chǎng)沒有那么大,產(chǎn)量也不需要很大,但是在美國(guó)的發(fā)酵行業(yè),除非利潤(rùn)足夠,否則沒人愿意少批量生產(chǎn)。
這里還有行業(yè)基礎(chǔ)的原因,美國(guó)的發(fā)酵行業(yè)不算是很重要的行業(yè),因?yàn)槊绹?guó)的公司更想追求高利潤(rùn),而傳統(tǒng)發(fā)酵利潤(rùn)率不高。而中國(guó)是一個(gè)發(fā)酵大國(guó),雖然凈利潤(rùn)差一點(diǎn),但是這些生產(chǎn)能力都在,也有很多熟練工人,這是中國(guó)合成生物學(xué)領(lǐng)域在制造端的優(yōu)勢(shì)。由于美國(guó)發(fā)酵基礎(chǔ)很弱,有些美國(guó)合成生物學(xué)公司的發(fā)酵環(huán)節(jié)是需要在中國(guó)做的,然后再運(yùn)回美國(guó)做分離。
總結(jié)來說,Amyris一是沒有選擇到合適的品類、賽道,二是沒有及時(shí)做到大規(guī)模量產(chǎn)。
經(jīng)緯:有一些技術(shù),雖然起源于外國(guó),但可能并沒有成型,反而是結(jié)合了中國(guó)優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)制造能力之后,才逐漸成為主流。合成生物學(xué)在美國(guó)遭遇了一些挫折,這對(duì)中國(guó)來說是一個(gè)困難還是機(jī)遇?
陶勇:對(duì),中國(guó)生物制造3000億產(chǎn)值中,一半左右是淀粉糖類。我們所遇到的一些約束,首先是原材料的約束,然后是知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題,因?yàn)檫€有一些菌株存在問題,所以也就有產(chǎn)能擴(kuò)張的問題。我們國(guó)家實(shí)際上是一個(gè)生物制造的大國(guó),但因?yàn)槲覀內(nèi)鄙俸诵木辏胱龅缴镏圃鞆?qiáng)國(guó),還需要做很多工作,其中合成生物技術(shù)就可以起到很大作用。此外,我們?cè)诤铣缮飳W(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究其實(shí)是做得不錯(cuò)的。
對(duì)一個(gè)新興技術(shù)來說,從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究,技術(shù)、生產(chǎn)、市場(chǎng),這是一個(gè)生態(tài)鏈。我們?cè)瓉淼牧?xí)慣是基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究都是在學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)做,然后企業(yè)拿著技術(shù)再往下應(yīng)用。但其實(shí)在歐美國(guó)家,企業(yè)很早就會(huì)介入,在應(yīng)用基礎(chǔ)研究就開始做,這樣可以做出很多新的產(chǎn)品,一路走下去,技術(shù)優(yōu)勢(shì)就出來了。
我給國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司的建議是,選品是重中之重,比如Amyris會(huì)破產(chǎn)就是選品有問題。我們可以看到,合成生物學(xué)產(chǎn)品有很明確的取舍,如果要做高附加值的產(chǎn)品,市場(chǎng)空間就會(huì)小,生產(chǎn)規(guī)模不需要很大;如果要做低附加值的產(chǎn)品,特別是大宗化學(xué)品,市場(chǎng)空間會(huì)很大,但對(duì)技術(shù)水平和固定資產(chǎn)投入要求非常高。必須根據(jù)自己的技術(shù)水平和自身發(fā)展階段,來做出取舍,找到真實(shí)的市場(chǎng)需求,要敬畏市場(chǎng),利用合成生物技術(shù)來建立壁壘,才有可能進(jìn)一步做大。
總結(jié)來說,中美在合成生物學(xué)上的發(fā)展路徑正走向分野,依托河南的兩大“硬實(shí)力”(原材料成本低與交通樞紐)和兩大“軟實(shí)力”(政府的持續(xù)支持與下游食品客戶集中),再加上強(qiáng)大的發(fā)酵工業(yè),這是一個(gè)天然的匹配契機(jī)。