本文來自35斗微信公眾號,作者陳欣雨。
Hobom B.可能沒有想到,這個由他提出的、表述基因重組技術的「合成生物學」概念能夠在當下如此火爆。從近年來合成生物學逐漸風起,到成為資本市場的「寵兒」,多家企業上市、合成生物學迎來井噴式發展,被譽為「第三次生物科技革命」的合成生物學正在醫藥、農業、能源、製造業及消費品等領域「大顯身手」。
據星礦數據統計,2021年至今,近30家合成生物公司宣布融資,國內的頭部投資機構幾乎全線入場,紛紛對這一賽道進行了押寶,國內合成生物學企業更是百家爭鳴、百花齊放。
近日,35斗採訪了一家業內領先的合成生物學創新智造企業——中科欣揚,其聯合創始人兼CEO董亮為我們講述了他和團隊與合成生物學之間的故事。
圖:中科欣揚聯合創始人兼CEO董亮 圖片來源:受訪人供圖
一、天時地利人和,中科欣揚創立正當時
創業之前,一直在中科院微生物所學習工作的董亮,從事的是分子酶學、代謝工程(合成生物學中很重要的分支)等方向的研究,其課題組與合成生物學的產業化聯繫緊密。彼時,他還曾為國際公司諾維信、丹尼斯克等開發菌株,過程中,他隱約覺得在能源,化學製劑等方面用傳統生產方式存在很大的局限,未來,通過合成生物學這一前沿的生產方式在醫療健康、化學品、食品飲料、農業等領域將擁有很大的潛力。數十年的積澱和耕耘讓他敏銳地意識到合成生物學是突破當前桎梏絕對的突破點和出發點,於是,2015年,他毅然踏入合成生物學的創業事業中,創立了中科欣揚。
挑戰很快就接踵而來。創業伊始,幾乎都是實驗室出身的創始人團隊對於從實驗室到產業化的環節並不了解,商業化落地耗時較長,而產業化的進程以及工藝的優化幾乎是初創合成生物學企業所面臨的的共性問題。其次,從產業化到商業化的環節,這一跨越需要時間來積澱,如何實現規模化營收也成為了團隊的「心頭大患」。
歷時7年,通過組建多元化的管理團隊,中科欣揚集聚了懂得商業化、產業化、工藝端的一大批專家,再加上創始人團隊本身在合成生物學上游菌株改造、代謝工程領域的優勢,企業已形成了穩定的核心管理團體,讓企業發展走上了「快車道」。
「現在回頭看,中科欣揚絕對是合成生物學梯隊中較早趕上這一時代風口的企業之一。」董亮說。
二、三大明星產品+極端環境微生物資源庫,中科欣揚已實現全產業鏈閉
作為《麻省理工科技評論》發布的年度「50家聰明公司」之一,中科欣揚成功構建了SOD(超氧化物歧化酶,Superoxide dismutase)在釀酒酵母中的高效表達,2021年單位產量突破4g/L,酶活性提升5倍,達到了25000U/mL。董亮表示,實際上,除SOD之外,中科欣揚還能夠量產依克多因、麥角硫因等物質,在研的20餘個新品也會陸續面世。
作為能抵抗自由基、延緩人體衰老的有效物質,SOD在食品、化妝品、醫藥等各方面都能「大展身手」。但困於其來源和獲取較為不易,如何用更好的方式生產和提取高穩定性的SOD,一直是業內的一大難題。
SOD的最初來源來自於動物體內,由於這一方式存在血液交叉感染的風險,因此被歐洲明令禁止。隨後,人們採取了植物提取的方式,但較高的成本和最終物質的不穩定性使得SOD的提取成為了行業的痛點和短板。
董亮在2015年參與大洋一號科考,在西南印度洋4500米海底火山口篩到一個菌株似乎成為了破除這一難題的「最佳答案」。董亮表示,在特殊的場景中,產生了特異性的菌株,在海底火山口的環境下,他發現了進化過的菌株,經產物分析,中科欣揚團隊發現其具有極佳的耐熱性和穩定性,能夠成功解決SOD提取難的問題。自此,SOD的應用場景能夠得到擴充和大幅提高,這也是中科欣揚團隊創業的第一個項目。
圖:董亮在中科院微生物所期間研究SOD 圖片來源:受訪人供圖
在中科欣揚將麥角硫因批量化生產出來之前,大眾還未揭開其「神秘的面紗」。此前,麥角硫因大多由美國BARNET公司生產,供應雅詩蘭黛旗下高端品牌。作為核心原材料,麥角硫因具有抗氧化、抗衰老等多種功效;2017年,歐盟將麥角硫因作為一種新資源食品成分應用。此外,其應用場景還涵蓋食品、醫藥、保健品等多個領域。
早前,化學合成和生物提取是生產麥角硫因的主要方式。但通過中科欣揚的合成生物學平台,企業實現了能量產麥角硫因的純生物合成方式,儘管過程充滿了艱辛,但中科欣揚已用更低的成本和更加綠色、安全的方式生產出更高產量的麥角硫因。目前,中科欣揚單位產量已達到10.5g/L,將全球最高單位產量提升4倍,將這一高端產品「平民化」,真正實現了降本增效。
憑藉麥角硫因這一產物,企業俘獲了國內大客戶和上市公司的「芳心」,目前,中科欣揚已服務珀萊雅、貝泰妮、百雀羚,仙樂健康、衡美、大連雙迪、威海紫光等國內頭部化妝品和食品企業,在醫藥領域,企業也與愛爾眼科達成了戰略合作。
依克多因同樣是中科欣揚的「人氣選手」。作為在高鹽環境中存活下的極端環境微生物,其細胞膜表面覆蓋了一層四氫嘧啶,能夠使自身內部細胞與外部細胞隔絕,將自身水分鎖住、阻止水分流失流失。中科欣揚實現了四氫嘧啶在大腸桿菌中的生物合成,是全球首次實現在異源宿主合成四氫嘧啶,四氫嘧啶單位產量已突破60g/L,打破了Bitop 和默克對四氫嘧啶的壟斷。
除上述產品外,中科欣揚創建的全球極端環境微生物資源庫也為企業在合成生物學賽道上鑄就了牢固的「護城河」。極端環境微生物定義了生命的邊界,通過讀取生命最初形態的基因數據信息,了解生命在極端環境條件形成的獨特基因元件和線路,能夠為合成生物學開發提供大量的元件。中科欣揚研發團隊曾前往中南美洲火山、印度洋深海、喜馬拉雅冰川、雲貴高原熱泉等極端環境科考,搜集到的大量嗜冷、耐熱、耐酸鹼、對環境適應強的極端環境原始菌株,通過菌株保存、DNA測序建立起一整套全球極端環境微生物資源庫。
近期,中科欣揚還攜手中國科學院微生物所、西北大學到雲南騰衝、西藏阿里的極端環境進行了聯合科考,進一步擴充了資源中心的資料庫。資源庫的打造不僅能為企業在菌株改造方面提供素材,還能為進一步的深入分析帶來優勢。
圖:中科欣揚創建的全球極端環境微生物資源庫 圖片來源:受訪人供圖
產、學、研和應用相結合的全產業鏈閉環更是中科欣揚「快人一步」的具體表現。通過在深圳總部布局23000平方米的研發中心基地、在北京成立的創新研究基地、在上海的應用研究中心和在無錫建立合作的產能達1000噸的製造工廠,企業能快速實現從實驗室到產業化落地。
董亮透露,憑藉強大的服務和研發能力,中科欣揚的今年近億元的營收也即將實現,3年間,企業年收入翻了近30倍。今年2月,中科欣揚還完成了一輪由中金資本旗下中金佳泰叄期基金領投,愛爾醫療、嘉興沃永戰略投資的B輪2億元融資。
三、踐行多產業π戰略 重點布局農業賽道
中科欣揚始終堅持多產業π戰略,除美麗健康這一版塊之外,還在農業環保、材料等各個領域進行前瞻性布局。今年以來,企業重點布局農業方向,目前已經與北京市農科院、中國農業大學等高校和科研機構在替代蛋白、食品保鮮等方面進行了戰略合作;同時,與多家頭部企業在動物營養方向展開深度合作。為積極應對糧食危機、氣候變暖等全球性問題,以及解決畜牧業和飼養養殖產業達到「雙碳」目標的這些重要難題提供新的解決思路。
以發展的眼光看產業是中科欣揚不變的追求。多平台的建設也對中科欣揚提出了更加嚴格的要求,未來,企業將不斷做好人才梯隊的建設,吸引優秀人才近悅遠來,並不斷夯實產業化的發展根基,以發展的態勢迎難而上。
董亮表示,合成生物學這一賽道在發展之初能夠擁有政府、資本市場等的大力支持,為行業的發展創造了很好的環境。但企業不能貪戀眼前的環境,需要快速釐清行業發展趨勢、擴大規模,去承擔企業應有的責任。
「接下來,企業需要『加速跑』,全力向寫著『美好生活』的終點線衝刺。」