文：MD、Emilia
來源：明亮公司（ID：suchbright）
精密發(fā)酵行業(yè)開始從垂直整合進入精細化獨立分工模式。在過去5-10年，合成生物學的行業(yè)整體規(guī)模比較小，絕大多數(shù)合成生物學公司比如ADM和嘉吉都選擇了垂直整合模式，從研發(fā)生產(chǎn)到分銷、市場服務全部由公司獨立完成。當合成生物學的規(guī)模急劇擴張，行業(yè)開始進入精細化獨立分工模式，從上游菌株開發(fā)到中下游的工業(yè)開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)都不斷涌現(xiàn)初創(chuàng)公司。此前進入精密發(fā)酵行業(yè)的資金主要集中于上游菌株開發(fā)建立和篩選平臺，Ginkgo Bioworks便是其中的典型代表，位于行業(yè)中下游的實驗室工藝開發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的公司一直面臨著資金和資源的限制。隨著資本涌入精密發(fā)酵行業(yè)以及初創(chuàng)公司和產(chǎn)品數(shù)量的迅速增加，解決實驗室至商業(yè)化生產(chǎn)工藝瓶頸問題以及實現(xiàn)平價生產(chǎn)的專業(yè)平臺則有潛力成為新的價值創(chuàng)造者。「明亮公司」近期對話了Boston Bioworks（下稱Boston Bio）創(chuàng)始人兼CEO邰超博士。據(jù)他介紹，公司創(chuàng)始團隊看到了精密發(fā)酵行業(yè)的上述瓶頸，決定共同創(chuàng)業(yè)，切入點則為植物基蛋白公司提供了“首創(chuàng)平臺”——公司可以更快地將產(chǎn)品從實驗室規(guī)模擴展到商業(yè)規(guī)模，而無需昂貴的資本支出。該平臺將使初創(chuàng)公司能夠快速高效開發(fā)精密發(fā)酵產(chǎn)品（如肉類和乳制品蛋白質(zhì)、脂肪、調(diào)味料和類似成分）和生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)品（如菌絲體），以無縫銜接菌株改造和工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)之間的差距。“首創(chuàng)平臺”有兩個角度，一是精密發(fā)酵和下游提取，二是以大數(shù)據(jù)為基礎的CDMO平臺。在下游工藝方面，Boston Bio從技術上實現(xiàn)了目標蛋白和脂質(zhì)物的提取，并且把整個過程達到最優(yōu)化，隔離了垃圾副產(chǎn)品以及降低整體生產(chǎn)成本。隨著積累的客戶數(shù)量增加，未來數(shù)據(jù)庫會把所有產(chǎn)品劃分到不同的菌株類別和產(chǎn)品類別來建立生產(chǎn)工藝的數(shù)據(jù)關聯(lián)性，比如80%的基礎問題都可以在數(shù)據(jù)庫中快速得到解答，剩余20%的復雜問題再交給高級科學家來解決。AI也可以通過深度挖掘數(shù)據(jù)，繼續(xù)優(yōu)化工藝的范圍和速度。對于Boston Bio來說，目前有四個潛在細分市場：植物基市場、香味香料市場、能源市場以及新藥研發(fā)市場。邰超預測，公司未來2-3年的收入主要來自于植物基產(chǎn)品，未來3-5年隨著植物基產(chǎn)品逐漸成熟，客戶會過渡到香精香料市場，包括食品、化妝品和醫(yī)療行業(yè)。在5年之后，這四個細分市場會均衡發(fā)展，業(yè)務量會比較平均。目前公司團隊包括三位聯(lián)合創(chuàng)始人，其中邰超擔任CEO，負責生產(chǎn)工藝和項目管理；Mert Sahin博士畢業(yè)于德國漢堡大學細胞生物學專業(yè)，曾于GE Healthcare 擔任CMO；另一位聯(lián)合創(chuàng)始人Ted Netland擁有MIT的MBA學位，主要負責財務和投資分析，他曾在 Cambridge Associates 擔任分析師以及在Lever VC Advisers 擔任風險投資總監(jiān)。2022年公司已經(jīng)與四家植物基蛋白公司達成長期合作協(xié)議，并與美國Lawrence Berkeley國家實驗室和康奈爾大學簽訂了合作意向，未來將共建實驗室和中試基地來服務于客戶進行產(chǎn)品開發(fā)，幫助開發(fā)可商業(yè)化的生產(chǎn)工藝。A：邰超博士 Boston Bioworks創(chuàng)始人兼CEOBoston Bioworks創(chuàng)始人兼CEO邰超 （來源：受訪人提供）Q：此前你所任職的Motif FoodWorks由合成生物平臺Ginkgo Bioworks成立，能否簡單介紹下二者在技術和產(chǎn)品上的關系？目前Boston Bio在技術上是否依賴于Ginkgo Bioworks？A：Ginkgo是專注于菌株開發(fā)建立和篩選的生物技術平臺，通過高通量篩選技術來服務所有客戶開發(fā)菌株。Ginkgo只負責開發(fā)菌株，但菌株交付之后的過程工藝、商業(yè)化生產(chǎn)、市場開發(fā)都由Motif自己來做，比如如何去提取蛋白、精密發(fā)酵、提升產(chǎn)率和穩(wěn)定性、生產(chǎn)出來的每一個食品原料要如何更好地應用到漢堡、香腸、肉餅等食物中、如何提供更好的口感等等。這些也是我之前在Motif作為生物工藝總監(jiān)主要負責的工作。Q：作為Motif的生物工藝總監(jiān)，當時解決的主要問題是什么？A：我在Motif主要負責開發(fā)精密發(fā)酵工藝、下游提取和供應鏈生產(chǎn)三部分。研發(fā)上需要把工藝打通，根據(jù)不同菌株的特性，以最低的成本來保障最穩(wěn)定、最好的性能。Q：Motif的植物肉的產(chǎn)品特點是什么？和Impossible Foods的植物肉的區(qū)別在哪里？有哪些優(yōu)勢？A：兩者提取的基因都是通過酵母來精密發(fā)酵產(chǎn)生具體的蛋白，技術上最大的差異是基因來源。Motif的血紅蛋白基因來源是奶牛，而Impossible Foods的基因來源是大豆等根莖植物。在技術要求上，提取血紅蛋白對于溫度、PH變化都非常敏感，目前我們的發(fā)酵工藝已經(jīng)剔除了可能致盲的甲醇，并且在下游提取、濃縮等工藝效率上是在業(yè)內(nèi)領先的，可以幫助植物基蛋白初創(chuàng)公司快速將規(guī)模從實驗室擴大至工業(yè)生產(chǎn)。A：不會，整個過程并不需要動物的參與，我們只是提取了動物基因，在基因測序之后合成特定的基因片段，再把基因片段放到酵母菌株培養(yǎng)細胞。因此不會有動物福利的擔憂。Q：創(chuàng)立Boston Bioworks的契機是什么？具體有哪些里程碑的時刻和細節(jié)？A：在新冠疫情之后，各行各業(yè)的供應鏈都多多少少受到?jīng)_擊。對于生物科技行業(yè)來說，絕大多數(shù)的資金和資源都去了上游的菌株開發(fā)，而中游的精密發(fā)酵和下游蛋白純化工藝目前仍然缺乏投資。這幾年有很多專注于產(chǎn)品、以投資為導向的公司應運而生，他們的優(yōu)勢在于能夠把菌株應用到蛋白、脂類的食品商，但他們面臨了一個很大的問題在于工藝的商業(yè)化生產(chǎn)，我們團隊創(chuàng)業(yè)正是看中了這一塊中下游領域目前的空白。對于里程碑來說，今年9月份三位合伙人正式全職加入工作，10月份我們與美國能源部下屬的Lawrence Berkeley 國家實驗室以及康奈爾大學簽訂了合作意向，未來將共建實驗室和中試基地來服務于客戶進行產(chǎn)品開發(fā)，幫助開發(fā)可商業(yè)化的生產(chǎn)工藝。Q：目前國內(nèi)疫情防控措施也在放開，長期來看供應鏈還會是一個挑戰(zhàn)嗎？A：疫情對供應鏈的影響大約40%，剩余60%來自投資導向和行業(yè)發(fā)展所面臨的問題。我們認為目前精密發(fā)酵這一領域的合成生物技術很像80年代石油工藝所處的發(fā)展階段——在過去5-10年，合成生物學的行業(yè)規(guī)模比較小，絕大多數(shù)合成生物學公司比如ADM和嘉吉都選擇了垂直整合，從研發(fā)生產(chǎn)到分銷和市場服務等全部自己來做。但目前合成生物學已進入高速發(fā)展期，隨著行業(yè)內(nèi)的公司數(shù)量越來越多，我們預測未來行業(yè)分工將進一步細化，因此Boston Bio選擇專注于商業(yè)化生產(chǎn)工藝這一細分市場，未來與行業(yè)內(nèi)其他巨頭（比如專注菌株開發(fā)的Ginkgo）之間也不會形成競爭關系，更多的還是互補價值。Q：目前Boston Bio在產(chǎn)業(yè)鏈上也和CDMO比較類似？兩者之間有什么相似點和不同點？A：相似的地方是都服務于客戶來進行商業(yè)化生產(chǎn)過程，區(qū)別是絕大多數(shù)的CDMO只是承擔生產(chǎn)，不會選擇進入客戶的過程工藝開發(fā)。而我們在建立硬件設備的同時，也在建立一個數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫會把所有產(chǎn)品劃分到不同的菌株類別和產(chǎn)品類別來建立生產(chǎn)工藝的數(shù)據(jù)關聯(lián)性。當數(shù)據(jù)庫更豐富之后，它可以快速服務于客戶，比如80%的基礎問題都可以在數(shù)據(jù)庫中得到解答，而更高級、更復雜的20%的部分就會由我們的高級科學家來完成。另一部分是通過深度挖掘數(shù)據(jù)，繼續(xù)優(yōu)化工藝的范圍和速度。這一部分類似AIDD（人工智能新藥開發(fā)），通過AI先找到大概的方向再去實驗室中測試，這樣可以大幅降低成本。Q：“首創(chuàng)平臺“的核心技術原理是什么？可否用易懂的方式描述下？A：“首創(chuàng)平臺”有兩個角度，一個是精密發(fā)酵和下游提取，還有以大數(shù)據(jù)為基礎的CDMO平臺。目前市場上絕大多數(shù)競爭對手還是專注在精密發(fā)酵以及如何與菌株結合方面，這一塊占據(jù)了80%-90%的精力。在過去十年，合成生物學的產(chǎn)品在發(fā)酵環(huán)節(jié)結束后基本就結束了（比如二代酒精、食品氨基酸等），然而目前以及未來趨勢是以血紅蛋白為代表的新型的合成生物學產(chǎn)品精密發(fā)酵環(huán)節(jié)只占到了總生產(chǎn)環(huán)節(jié)的50%，后面還有細胞收集、細胞裂解、提純濃縮目標產(chǎn)品環(huán)節(jié)。目前絕大多數(shù)的CDMO平臺還沒有發(fā)展下游工藝中的提取濃縮，不具有一整套服務，而這一塊恰恰是我們的優(yōu)勢。我們已經(jīng)意識到這一點并且依托Lawrence Berkeley實驗室去實現(xiàn)以及優(yōu)化這個提取濃縮的過程。在下游工藝方面，我們具有兩方面的優(yōu)勢。一是從技術上實現(xiàn)把目標蛋白和脂質(zhì)物提取出來，二是把整個過程最優(yōu)化，隔離垃圾副產(chǎn)品以及降低生產(chǎn)成本。Q：目前Boston Bio商業(yè)化方向包括哪些細分市場？A：我們目前有四個細分市場。一是植物基市場，比如植物肉、蛋白和脂肪。這塊市場受關注度大，但其實對于Boston Bio來說是最小的一塊市場。二是香精香料市場，包括食品、化妝品和醫(yī)療行業(yè)。三是能源市場，包括酒精、丙酮、丁醇等產(chǎn)品的發(fā)酵效率以及產(chǎn)率的提升。四是API、新藥研發(fā)領域，這一塊類似CDMO，是一個比較大的市場。我們預測公司未來2-3年的收入主要來自于植物基產(chǎn)品，未來3-5年隨著植物基產(chǎn)品逐漸成熟，客戶會過渡到香精香料市場，包括食品、化妝品和醫(yī)療行業(yè)。在5年之后，這四個細分市場會均衡發(fā)展，業(yè)務量會比較平均。Q：目前看到行業(yè)面臨的核心挑戰(zhàn)是什么？A：目前行業(yè)最大的問題是很多產(chǎn)品的生產(chǎn)在技術層面已經(jīng)實現(xiàn)了，但成本離達到最優(yōu)還有很長的距離。從成本的分類來看，研發(fā)工藝條件直接決定了30%-50%的生產(chǎn)成本和設備使用效率，占比最高。其余的原料供應，人工運營推廣費用各自占據(jù)約30%的成本。Q：如何理解植物基和細胞基產(chǎn)品在替代蛋白技術路線上的區(qū)別和前景？A：可以從技術成熟度和商業(yè)成熟度兩個角度去理解。對于植物基產(chǎn)品，技術成熟度已經(jīng)有了，產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)出來了，但是目前成本還是很高。從規(guī)模效應的角度來看，目前植物肉市場相比傳統(tǒng)肉類的市場還是太小了，成本和規(guī)模是一個先有雞還是先有蛋的問題，市場規(guī)模擴大和成本降低是相輔相成的過程，它的增長不是線性的，而是等到各方面技術都成熟的時候，整個行業(yè)都會進入加速發(fā)展的階段。對于細胞肉市場，目前技術成熟度和商業(yè)成熟度都不高。從行業(yè)發(fā)展的角度來看，這也是逐漸發(fā)展成熟的過程，我們預測5-10年后才可能在超市中看到細胞肉平價產(chǎn)品。Q：目前公司的基本團隊情況如何？接下來團隊擴充的計劃是怎么樣的？A：目前團隊只有三位合伙人，其余候選人還在評估階段。關于具體分工，聯(lián)合創(chuàng)始人Mert Sahin是德國漢堡大學細胞生物學博士，曾在 GE Healthcare 擔任首席營銷官CMO，負責歐洲和北美市場GE醫(yī)療設備、影像設備。另一位聯(lián)合創(chuàng)始人Ted Netland擁有MIT的MBA學位，主要負責財務和投資分析，曾在 Cambridge Associates 擔任分析師以及在Lever VC Advisers 擔任風險投資總監(jiān)。我本人主要負責二代能源乙醇的發(fā)酵開發(fā)、生產(chǎn)及項目管理。我此前在 Motif擔任生物工藝總監(jiān)直到今年 8 月，負責開發(fā)血紅蛋白的商業(yè)化生產(chǎn)工藝。在此之前，我曾在 ADM 工作過6年時間，擔任發(fā)酵項目負責人，負責生產(chǎn)和項目管理，以及參與了ADM投資部門的工作。左為Ted Netland，右為Mert Sahin（來源：受訪人提供）接下來團隊擴充主要集中在技術和運營兩塊，由于中試基地和實驗室的建設還需要時間，2023年預計不會擴充太多人，等設備開始正式運行之后，會招聘更多科學家。
