一个习俗的认知是,人命创造人命,例如鸡生蛋、蛋生鸡。而要是是用零件拼装人命,该奈何界说?
合成生物学正正在用从头安排和拼装的方法对物质宇宙实行重构。要是以革命的要义正在于创造,那当下生物的进步也切实堪称是生物行业的“工业革命”了。
一个彰彰的重构发作正在塑料里。正在一百众年塑料被创造之后,以塑料为代外的石化质料主导了人类的吃穿住用行。过去30年,亦没有产生新质料大范畴的落地,这从侧面阐明基于石油的守旧化工的革新一经窒塞。
塑料并不是可接连的选取。我邦正在2020年提出“碳中和”方向之后,替换塑料就已提上日程。底细是,人们并非必定要应用守旧石化塑料,但目前没有适当的新替换产物产生。动作代庖石化塑料的可降解质料PHA,因分娩本钱极高,不断未能取得范畴行使。
正在如许的后台下,蓝晶微生物(北京蓝晶微生物科技有限公司)提议了对塑料的革命。通过整合合成生物学、发酵工程、质料科学和数字与主动化技能,蓝晶将PHA(聚羟基脂肪酸酯,英文名为polyhydroxyalkanoates,一种生物可降解塑料,下同)的分娩本钱下降到与守旧石化塑料势均力敌的程度。
变革塑料的并非是石化行业的内素性革新,而是新兴的生物技能。归根结底,这是技能打倒的革命。这种改变得以发作的另一项症结正在于,基因编辑和生物谋划的技能底层巨变正当当时,两者从基本上催生了合成生物学的突飞大进。
人们盼望新技能变革宇宙运转的方法,而往往大意新技能正在贸易化的探寻和推行中会碰到的组织。从实习室到工场,技能落地、下降本钱一向都非易事。技能研发、管线安排和发卖方法的差错正在早期都能支配一家新公司的存亡局。
都说21世纪是生物学的世纪,正在生物技能的最好韶华里,奈何找到技能和贸易的毗邻点,跑出贸易化途径,每个公司探寻的一小步都是行业的一大步。
2月26日,蓝晶微生物(Bluepha)正式公告实行近2亿元的B轮融资,创下邦内合成生物学规模始创企业单笔融资金额新记录,本轮融资由高瓴创投和光速中邦领投,峰瑞资金等老股东跟投。3月16日,跨邦化工巨头巴斯夫公告,旗下危险投资公司决策投资中邦杭州工业合成生物技能平台——杭州恩和生物科技有限公司。
这一轮资金的加注让生物技能从幕后正式走到了台前。过去30年,以石化为分娩方法的根蒂质料的革新已近睹顶,新需求正在倒逼新技能革新。
最火急的一个需求便是“碳中和”。2020年10月,我邦公告二氧化碳排放力图于2030年前到达峰值,发愤争取2060年前告竣碳中和。相较于欧洲和日韩等发财邦度,我邦所公告的碳中和告竣时点晚10年,中邦从2030年碳达峰到2060年碳中和之间唯有三十年,期间紧职业重。
与此同时,供应链改变需求、生物技能迭代和产物升级三重协力催生出了新的生物技能。
内需的快速伸长对供应链提出了新央浼。一个范例例子是以赤藓糖醇为代外的代糖。早期代糖价钱链万分长,从最上逛开辟到下逛加工有十几个闭节,闭节太众导致加工企业利润被摊薄,只可靠增加防腐剂制止植物原料变质以保护利润,但含有防腐剂的代糖并不行翻开墟市。
随后,重生代的代糖应用了生物合成的分娩方法,通过培育工程微生物将玉米淀粉转化成赤藓糖醇,既处理了防腐剂题目又增进了利润,被普及用于新式饮料中,个中最出名的是元气丛林。需求的伸长倒逼了供应链改变。
从技能而言,生物技能的迭代一经到了必定成熟度。麦肯锡正在2020年6月宣布的一份陈诉,中指出,环球经济中高达60%的产物可由生物分娩,而生物经济既有的400个行使场景,将正在异日10-20年发生高达4万亿美元的直接经济影响。
正在同样行使场景下,将总共的石油基产物换成生物基质料,可能裁汰起码50%的碳排放。从分娩端来看,中邦的供应链已万分成熟,但新技能仍处于弱势。擢升新技能不但能变革产物的对外竞赛力,还能擢升品牌的邦际上风。
基因编辑技能的提高促使了合成生物学的跳跃式生长。DNA测序和合成的本钱迅速下降,CRISPR等基因编辑器械的成熟,让基因编辑的技能门槛大幅降落,同时人工智能的生长、云谋划增进算力,能以更低本钱的谋划方法找到更适合的质料,这些都是底层技能转化带来的新转化。
合成生物学行使AI驱动的主动化修造对微生物实行工程化改制,以期让人类可能行使“总共微生物中的总共分子”。这从底层逻辑上变革了当今物质分娩成立的方法,这是一种打倒。
“宇宙上60%的东西都可能被生物合成的方法从头做一遍,这是个远大机缘。”蓝晶微生物创始人兼CEO张浩千说。
目前,生物合成可通过开释微生物的潜力,为简直囊括人们糊口总共方面的诸众行业供给基于微生物的处理计划,从农业、化学品、质料、药品、电子科技,抵家具与工业品、小我看护与废物措置等规模。借用一句话即为“当下处于第四次工业革命的破晓”。
“碳中和的中枢,是用新型分娩技能实行弯道超车。”张浩千外现。目前采用合成生物学实行分娩正在现实落地中只可下降30%-50%的碳排放,其紧要来由正在于生物的分娩恶果正在现有大批场景中恶果还不行与守旧化工比拟,但永恒而言,生物的上风显而易睹[文末延长阅读1]。
“自然生物中有300万种以上的新分子和质料是守旧化学无法合成的,唯有生物才有,现正在相当于生物的盈余被开释出来了。”张浩千说。
一个范例例子是计划IPO的美邦合成生物学独角兽公司Zymergen的柔性显示屏质料分娩。柔性屏基板的质料是PI(聚酰亚胺Polyimide,简写为PI),守旧PI膜耐热性差导致良品率低,要是通过工艺把PI里的一面氢原子交换成氟原子,就能提升耐热性,使质料机能大幅擢升。
但题目正在于,用化学方式分娩含氟PI本钱极高。Zymergem从海洋微生物中找到了一种能将氢原子置换成氟原子的酶,创造性地把行使正在制药中的技能用正在PI膜上。采用这种酶分娩含氟PI膜后,本钱较化学方式大为下降,离散时也不会开释出有毒物质。这现实上是一种更底层的革新。
正在守旧化学的系统里,巴斯夫、杜邦等已是化工时间巨头,从最上逛到最下逛,简直一经没有新进者的机缘。
“咱们要从底层上弯道超车,就要从新技能切入。”蓝晶微生物协同创始人兼总裁李腾说,但新技能的行使并不易。生物合成质料最高本钱正在于其研发,PHA产物最大题目正在于本钱,总共研发都缠绕着“穷尽全数措施下降本钱”。
“要是咱们能正在比石化工业小得众的范畴进取行分娩,而且本钱上还具有竞赛力,那生物合成的前景将不成限量。”李腾说。
十年前,生物研发更众靠试试看;十年后,技能提高下降了生物研发获取数据的本钱,并堆集了海量数据,使得生物技能从“试试看的技能活”形成了数据驱动的“技能活”。
细胞中有超越两万种化合物,分歧的化合物通过酶的催化互相转化,组成了生物化学反响的搜集。数据驱动的生物技能可能让钻探职员透彻地体会搜集上的每个节点,不必再通过低恶果的几次试错去“试试看”挖掘。“现正在咱们可能有目标、有谋划地安排微生物去分娩方向质料和分子,而且通过主动化的实习流程极大擢升研发恶果,这是一种质的分歧。”
守旧化工不断正在念措施下降人力本钱、下降修造折旧(即提升正在价钱链中的话语权,于是范畴会成为一个谋求的偏向),而生物技能是要通过擢升“技能自身”来提升恶果、下降本钱。
比如,正在生物合成的本钱中,发酵原料本钱经常会占到50%。而通过生物技能擢升工程微生物对发酵原料的行使方法,就能正在基本上提升对原料的行使率。但仅仅是如许还不敷,要把本钱压到能与守旧石化塑料比拟的水准,还需求攻下范畴化分娩中遭遇的技能难闭,这也是“难度极大的工作”。
正在实习室的小培育处境中,对微生物的改制和安排会很顺手,但一朝将其工业化,放到几百吨体量的发酵措施里分娩,微生物面对的处境就特地庞大,其巩固性也难以担保,于是需求花较长的期间去查究和开辟工艺。
张浩千先容:“正在现实分娩中,一个产物大凡开辟周期不会短于24个月,大批为24个月-60个月之间。若研发的产物价钱小或垄断性低,那收益就难以掩盖研发本钱,一朝开工亏空,公司就会立即损失。”
除研发题目外,生物学要物业化落地,总共要面对的闭节的题目都需求处理,如供应链收拾、墟市发卖、每批产物的巩固性等。即使是生物技能带来的底层革新,也要到达墟市准初学槛,这是物业化的难点所正在。
生物是个众因素整合行业,做合成生物一款新质料产物,约需求50众种职业的人加入个中。另一个症结是选品。管线选欠好,生物技能的价钱将无法呈现,乃至无法收回本钱。
正在张浩千的办公室挂了一副细胞内化合物的生物化学反响搜集图,从这张图里可能看到某个化合物可能衍生出哪些质料。“他们把这些工作念的万分通晓。”光速中邦助理合资人高健凯说,这张图让他印象极为深切。
质料革新的症结正在于本钱,于是必必要有可反复行使的合成生物的基点,“沿着基点去做分歧偏向做革新,你的本钱就会比别人更低。”蓝晶这张图,把一共可做偏向都很清爽的浮现出来了。
这种墟市导向的理念简直贯穿到张浩千骨子里的。正在知乎的“为什么知乎不看好生物学科,而新浪网新评的年薪100万行业中生物科技人才排名第三?”的提问中,张浩千答复说,科研单元培育的钻探生、博士生和博士后简直只可承受一线研发办事,而墟市准许给出高薪的,是能为用户供给处理计划,算得清本钱、税和利润的人命科学高科技人才。
“对咱们来说,最首要的BD(business development)是让客户了解咱们的技能。”李腾说。蓝晶微生物的团队由发卖和技能职员联合组成,蓝晶不但要本人分娩新质料,并且要告诉客户新质料要奈何用和正在哪些场景用,是“研发+BD+品牌”贯串的团队。
“从上逛的通用技能到下逛的管线产物,一共分娩的人命周期因素万分分歧,这种整合型技能公司也意味着研发和发卖必定要并行。”
而这种认知,蓝晶是花过大笔学费的。早先,蓝晶研发团队开辟里嗜盐微生物动作发酵菌种,目标正在于减削高温灭菌带来的本钱。但当研发团队真正把该方式用正在工场里时,他们挖掘发酵发生的含有高浓度盐的工业废水措置本钱是常例废水的几千倍,而这些本钱将生物技能带来的本钱上风全给抹掉了。
技能转化是学校钻探团队身世最大的题目。“科技革新要有一个贸易逻辑才华创设,才华做大。”高健凯说。
峰瑞资金也有同样的念法,蓝晶微生物从2018年到2021年的五轮融资,峰瑞不断接连跟投。“目前邦内同类公司众还停滞正在技能层面,即有高通量平台能实行迅速筛选,但蓝晶有成熟的产操行使。”峰瑞资金推广董事马睿评议。
选品是团队共同努力的结果,而蓝晶BD营业担当人白渊斌补足了BD本领这块拼图,将触角延长到产物真正到客户落地的谋划。至此,配合全物业链偏向需求,一个以科研为基石、兼具产物选型与安排本领和行使施行的高效团队雏形业已变成。
就像人工智能需求落地到全部行业相同,动作技能赋能的合成生物学,选品的道理正在于为技能选赛道,其中枢正在于企业奈何明确和选取经济中的增量,“异日十年,消费升级、碳中和、医疗消费等行业断定是个稳定量,咱们从这里找赛道。”张浩千说。
“咱们欲望选的墟市范畴足够大,利润足够高,而且性子是技能题目。”张浩千说,“处理大墟市高毛利的技能困难,这是咱们的定位和选取。”
一个范例案例对成果性护肤产物的选品。正在美妆产物中,成果性护肤品正在中邦市占率目前为20%,正在欧美为60%,正在邦内再有约40%的伸长空间;其次成果护肤正在欧莱雅也是毛利最高的部分看好成果护肤,旧年蓝晶也与欧莱雅合营,联合开辟成果护肤产物。
奈何找增量是技能活。已登岸科创板的“合成生物学第一股”凯赛生物(688065.SH)是二元酸的主导分娩商,正在环球占90%的墟市。正在长链二元酸产物获胜之后,凯赛开辟了生物基尼龙的新品。尼龙是仅次于PET的首要化纤原料聚酰胺PA(英文名Polyamide,俗称尼龙),其下逛链条长,工艺庞大。生物基尼龙要念攻陷墟市,也需求贯串下逛工艺做相应的开辟。
正在蓝晶微生物的研发技能中,80%的因素可能共用,20%是按照分歧管线产物设定的,既需求跟客户确立合营相闭,又需求和学界合营助助公司处理研发题目,这就需求将上下逛供应商和客户构修共生相闭,这也是企业伸长的首要一面。
“咱们要做无误但又阻挠易的工作,它有高技能门槛。”李腾说,蓝晶有如许的团队、人才,也有如许的结构力。
从投资人视角看,蓝晶还另有看点。“一个公司看两个中枢本领,一看早期研发本领有众强;二看研发效果是否能转化成产物,以及产物上市变成的发卖本领有众强,于是最好是全链条团队。”马睿说,正在中邦做平台型企业,本身若无制血本领就只可靠不停融资,一朝停下融资则万分紧张。
动作创业公司,蓝晶初期也以研发外包为主,以来蓝晶开辟了PHA产物后,公司念把新质料动作新产物正在墟市推出,来由正在于公司若能推出独立产物,其正在墟市上会更有主动权,也能正在这个阶段更容易取得资金增援。
况且,做研发外包也不成接连。守旧道理上的CRO(医药研发外包企业)需求大方的企业客户维持,若医药企业自身不挣钱,也很难养活CRO企业。
“做全物业链的动因是咱们念把全物业的毛利吃掉,而不是只做外包喝个肉汤,这不是咱们念要的。”张浩千说。
正在拿到高瓴资金等新投资后,蓝晶将这笔资金用于PHA新品的投资开辟,“估计能做到年产5000吨PHA。”
而这个量,正在墟市上只需求两家客户就可能消化掉。一个类比是,美邦某同类公司,年产量是8000吨,个中百事一家客户就需求7000吨。“只须抱上适当的‘大腿’,产能城市不敷用。”张浩千说,目前蓝晶也跟一家宇宙500强食物企业根基确定了合营。
做全物业链的另一个来由正在于爱戴专利与专有技能。凯赛生物曾与山东瀚霖生物技能有限公司有过长达10年的专利之争。2010年山东瀚霖争先申请了长链二元酸的分娩工艺11个专利,原文照抄凯赛生物的技能材料。凯赛生物正在长达十年的相持与发愤之下,最终维权获胜。
正在B轮投资方光速中邦看来,蓝晶先做PHA产物,畴前端到后端先做完产物,再把后端形成一个平台,之后延长到其他管线(产物),这是更好的选取。“公司先做好产物并发卖出去,再做平台,正在邦内会是更可行的途径。”高健凯外现。
峰瑞也挖掘研发外包最终生长并不比蓝晶现正在的途径更好,“由于平台型公司没有产物,无论是正在中邦依旧美邦,都很难告竣盈余的接连性伸长。”比如Zymergen正在尚无产物发卖的情状下,通过研发办事正在2020年只取得了近350万美元的营收。实际是,有成型产物才华真正让客户去付钱买研发,“蓝晶做了个无误决议,便是从一起首就将科研产物化,”马睿外现,“他们是中邦异日生物技能行业真正懂技能创业的第一拨人,也是该规模做出的第一个公司。”
看待尚正在初期的合成生物行业而言,蓝晶找到了可行性贸易途径和确定性产物,也意味着它供给了一个清爽的贸易前景范本。
美东期间3月23日,美邦合成生物学公司Zymergen 向SEC提交了上市申请,方针正在纳斯达克上市,有业内人士估计,Zymergen正在IPO后市值或者正在50-100亿美元之间。
Zymergen是宇宙上第一家分子成立技能公司,其技能平台将机械进修和基因组学贯串正在一块,行使自然界来安排和成立异日的新型质料。Zymergen上市的症结驱动力为与住友化学联合开辟的Hyaline,该产物可用于成立可折叠、活络且更耐用的聚酰亚胺薄膜。
Zymergen已为包罗环球家当500强企业正在内的大型企业供给基于工程化改制微生物的技能处理计划并为其创造价钱。目前,Zymergen尚未从产物发卖中取得任何收入,但通过研发办事取得了近350万美元的收入。
Zymergen的中枢竞赛力就正在于其健壮的革新系统,既具有底层技能,同时又将公司营业扩展到了行使和产物规模。而另一家合成生物学龙头Ginkgo Bioworks则更目标于搭修一个生物研发主动化平台,更加着重搭修生态体系。
邦内的合成生物学公司除蓝晶微生物外,有代外性的再有两家,折柳是一经登上科创板的凯赛生物(688065.SH)和始创阶段的杭州恩和生物(Bota Bio)。
恩和生物Bota Bio创设于2019年,与GinkgoBioworks同属于新一代生物技能平台。公司可为工业行使告竣高价钱产物的可接连、经济型分娩,如甜味剂、维生素、小我看护品以及作物爱戴产物等。
德邦巴斯夫自身就正在行使发酵和生物催化技能分娩维生素和酶等产物,并正正在钻探行使白色生物技能从糖和植物油等可再生原料中分娩化学构件的工艺。
此次合营,巴斯夫将正在扩充分娩范畴和推出新产物方面助推恩和生物。恩和生物的创重生物平台能加快产物开辟,实行可接连、经济化分娩。
从另一个角度看,巴斯夫动作跨邦化工巨头都要来中邦投资合成生物学,代外着西方公司一经认识到了生物法对守旧石化行业奇特是来自中邦的潜正在恫吓,乃至通过跨邦投资来掌控环球行业生长轨迹。
“合成生物赛道火起来了,或者说毕竟从钻探走到了物业。”看待蓝晶微生物和恩和接踵取得融资,张浩千如许总结。
大处境看,碳中和及环保正在长周期上影响远大,生物法分娩更低贱、更环保,“不管从咱们该当要去做的工作或是正在贸易价钱上,或战略增援看,这都是一个更好的偏向。”
高健凯以为,VC行业的投资,要投正在变革宇宙的尖端,“生物合成会对异日宇宙发生强大影响,这种团队万分值得VC来进入。”
自2020年政府宣布了限塑令,邦度战略看待可降解塑料的需求大幅增进,“之前习俗应用的质料许众都不行用了,疾速转化导致求过于供,这让适当碳中和的质料产物迅速放量。”
从团队角度讲,高健凯紧要崇拜两个一面:第一是创始人团队自身的后台和技能本领的堆集;第二是团队的产物化开辟本领和眼界够,了然异日的潜正在贸易性,并能不停迭代新产物的生物技能平台型的公司。
医疗的竞赛敌手太众,但蓝晶所处的PHA质料是一个本钱诱导型墟市,“咱们投一个范畴最大的公司就能赚到最众了。”高健凯说,“咱们要正在墟市起来之前投到回报率最高的一个期间点。”
峰瑞资金从蓝晶两位创始人刚从清华和北大创业起首就实行投资,天使轮领投,之后每一轮都跟投。峰瑞锺爱投资的偏向是畴前沿生物科技投医疗或平台类技能、或以工程和数据方法更精准更模块化的做生物的方法,更加公司创始人李丰此前众投资TMT,对数据化事物极为敏锐。
一个埋没的共性正在于,目前对生物规模有共鸣明确的投资人此前投资偏向众为TMT和新能源整车。新能源制车突破了守旧制车物业链长、需求众因素整合的堆集周期,跟生物技能仿佛,财政模子都是前期进入远大后期产出丰富;而TMT正在互联网行业被大厂垄断的形式业已变成之后,亟待寻求巨量伸长空间的新赛道。
不管是新能源车依旧TMT正在物业而言,都属于“弯道超车改制行业”的故事,投资该规模的投资人对危险收益的量度早已明晰于胸。
这些投资人不管是从进修本领、对长周期资金进入的认知以及对新行业生长弧线的了解,与契合生物行业相当契合,这是投资机构和新兴物业之间的相互选取和相互成效。
[延长阅读1]:生物技能有三大上风,一是生物极为适合做庞大分子;二是生物适合做交换杂原子,即守旧化学中的原子交换瑕瑜常庞大的,而生物做却很单纯;三是生物适合做手性分子,手性分子指与其镜像纷歧样不行相互重合的具有必定构型或构象的分子,许众化合物城市具有手性分子特色,即性子上是统一个镜像但其原子分子分歧,这也导致了看起来很像的某些化合物一个是有益另一个是剧毒,具有此种特色的分子正在化学式万分难离散,但生物全体不会产新手性分子。
《受自然界的引导,Zymergen制出高机能的生物电子产物》,2020年4月
《软银领迎合成生物学公司Zymergen公告实行4亿美元C轮融资》,2018年12月
生辉SynBio《合成生物独角兽Zymergen上市期近,业内人士:产操行使是生长风向标》,2021年3月
症结词
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