融资潮中的合成生物公司，往何处去？| 闭门会回顾
食品、医药、农业、能源、化工、消费……合成生物学的“旗子”已经插向了我们日常生活的诸多领域。2021年，合成生物学行业融资规模以千亿计，这项曾被视为“生命禁忌”的技术，已成为国内外科学家、投资人眼中，哆啦A梦的“四次元口袋”——无论你想要什么，“神奇微生物”都能给你变出来。
声势浩大的融资潮背后，合成生物学同样问题多多。能做的产品有很多，但合成生物学公司该如何选择？玩家越来越多，行业究竟有多少泡沫？化工手段便宜又高产，合成生物学手段的价值在哪？
为了解答从业者诸多疑惑，5月26日，APEC中国青委会联合果壳硬科技，邀请多位合成生物学创业公司高管，以及投资人等嘉宾，与观众一同交流新兴技术合成生物学，APEC中国工商理事会执行秘书长、APEC中国青委会执行委员蒋利作活动开场发言。本次活动为闭门会，信息量较大，本文仅作简要回顾。
为什么要发展合成生物学？
分享人：董志扬（中科院微生物所研究员）
近200多年来，化工生产了大量塑料、化纤，但最近几年似乎也走到了尽头，最明显的便是能源消耗和环境污染。
化工生产的原料多为石油基，而生物合成则以淀粉和农产品为原料，能做到可持续的绿色循环。
在工艺端，化工生产需要高温高压催化剂等反应条件，但生物合成利用的的细胞反应条件为常温常压，并且化学催化效率更高。
最后在后处理端，合成生物学一方面可以改造微生物，使其参与处理废弃物，另一方面该手段生产的生物基材料更方便回收利用，环境负担更小。
在碳中和的政策背景下，合成生物学及其产品有望的到政策倾斜，助力碳中和。未来，这些工业化的技术手段，或许还能用以解决全球的粮食供应问题。
合成生物学如何改善人类生活/生存条件？
分享人：张科春（西湖大学教授、元素驱动创始人）
元素驱动想解决的问题有两个：当今社会亟需解决的问题是什么，以及如何改善我们的生活条件和生存环境。
为了解决这两个问题，我们公司有三个核心方向——生物降解材料、可持续发展农业和粮食安全。
首先是生物降解材料。
白色污染是全球性的重大环境问题，但现有的各类可降解材料仍存在一些缺陷。此类材料有三个典型代表：
一个是丁二醇酯（PBAT），全球现有产能50万吨/年，规划产能560万吨/年，但是该材料丁二醇（BDO）成本占比高；
二是聚乳酸（PLA），这是目前最成功的生物降解材料，但是它不耐高温、不耐油，玻璃化转变温度高，没有韧性；
国内外一些公司在做聚羟基脂肪酸酯（PHA），但是这种材料成本比较高，至今还在尝试商业化规模量产。
我们在美国的时候设计出一种全新的生物降解材料PMVL，这种材料能够拉伸18倍，在土壤中半年时间就能降解70%。比较特殊的是它还可以回收，加热到250摄氏度就能回收97%，在成本和性能方面比一些现有材料有优势。
可持续发展农业方面，我们开发了一个非磷酸化糖代谢平台，可以利用秸秆、蔗渣等可以生物转化的碳源，构建各类大宗化工品的生物合成路线，能把一些公司需要十几、二十几步的反应，减少到五步，大规模降低生产成本。
我们公司在合成生物学生产替代蛋白方面也储备了三四个技术，目前已有两个产品可以进入规模量产，希望可以为中国的粮食安全做一点贡献。
合成生物学很环保？未必
分享人：张嘉恒（哈尔滨工业大学（深圳）教授、萱嘉生物创始人）
化学合成经过200多年的发展，仍存在一些弊端，比如一些复杂的分子合成路线非常长，综合产率很低，它的生产成本相应的就会比较高，比如抗肿瘤药物紫杉醇。另外，化学合成会产生一些副产物、无法回收的催化剂和废弃溶剂，造成严重的污染问题。
那合成生物学能否与100%的绿色化学划等号呢？我认为没有那么简单。
目前的基因工程技术不能让微生物100%的产出我们想要的分子，所以合成生物的生物催化过程仍然会有很多副产物。另外，如果产物是脂溶性小分子的话，它的产物仍然要利用低沸点有机溶剂进行萃取，所以生物合成的过程中仍然掺杂了很多传统化学工艺，这同样会造成一定的污染。
一种结合了超分子化学和合成生物学技术的新材料，或许能最大程度上解决这个问题。
这种材料名为超分子结构溶剂，主要包括天然深共熔溶剂、离子液体和低转变温度混合物三种。这种材料本身就是具有功效的活性物或者溶剂，可以替代添加剂、催化剂和反应底物，在反应中它所有的原子都会转移到产物里，这样它的原子经济性就是100%。
目前，这种材料也在于提取技术、药物增溶/改性技术进行结合。比如瑞士的香精公司奇华顿也在用超分子结构溶剂开发新的材料。
在生物催化中，超分子技术的优势有三点：
一是提高酶的催化活性。超分子溶剂可以改善细胞膜内外的传质，保持酶地催化活性，并且酶在超分子溶剂中的稳定性更好；
二是提高酶的选择性。超分子溶剂对反应底物和催化产物的溶解性好；
三是提高酶促反应产率。超分子溶剂可以作为保护剂用于水解反应、酯交换反应、氨解反应等催化反应中，提高产率，并且比有机溶剂更便宜、可循环利用。
萱嘉生物目前已经基于这种技术，生产α-熊果苷、甘油葡糖苷、VC葡糖苷、β-葡聚糖等。其中，甘油葡糖苷有6个同分异构体，效果最好的是2-α-甘油葡糖苷的构型，某知名外企利用化学法生产这种原料的产率为1.99%，用纯合成生物技术的产率是34.87%，但是用超分子技术结合合成生物，能把产率提高到54.82%。
我们希望通过超分子技术，在分子层面推动行业变革，让合成生物学从绿色和经济性上实现统一。
如何填补缺位的“从1到10”？
分享人：罗小舟（中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所研究员、森瑞斯生物创始人）
假如我们简单地把合成生物学分为从0到1、从1到10和从10到万三个阶段。那从0到1指的是基础科研和应用科研，这个环节的不确定性很高，公司很难做，应该交给科研单位；从1到10则是工程研发，这一步需要利用工程学改善生物生产的路径，使它以接近或超越替代物的生产效率生产目标产物；之后是从10到万，优秀的菌株从实验室进入生产环境，开始大规模、商业化生产.
但行业现状是，科研机构完成了从0到1，工业化只做从10到万，中间的环节是缺失的。森瑞斯生物的工作就是完成这从1到10的过程。
我们从工程学领域吸取到不断完善研发工具、积累可复制研发工艺的经验，在研发工具方面开发出合成生物学领域的设计学习软件，把设计过程标准化、提高研发效率。另外，我们还开发出高通量自动化平台，并且不断扩充功能和样本库规模。
利用这些工具，森瑞斯生物在6个月内对一种生产黄酮产品的重要中间菌株进行了两次迭代循环，使其产量超过过去17年全球科研的产量记录。
合成生物学技术转化，蓝海在哪？
分享人：梅鹤祥（中国化学制药协会化妆品专委会发起人、弗图医学创始人）
合成生物学应该如何进行技术转化？在我看来有四点：直接产物、中间体、酶转化和平台技术。
直接产物和中间体方面，动植物提取物的价值较大，如角鲨烯和金合欢烯等昂贵的天然原料，都可以用合成生物学方法合成，并且纯度更高。另外，从产业优化的角度上说，一个起始化合物能够获得越多有用的产物，越有利于优化成本，如酶法合成角鲨烯的反应中，还能同时得到金合欢烯和其它香精原料。
酶转化方面也有很大优化空间。因不同的技术路线成本存在较大区别，所以更成熟、收率更高的技术路线在市场上更具优势。另外，酶促反应活性和稳定性也是一个值得关注的产业。
工具平台方面，日化领域的微生物技术平台和设计软件前景广阔。
圆桌&观众提问
嘉宾主持：应金凤（穆棉资本创始合伙人）
应金凤：第一个问题是替创业者提的。穆棉资本持续在多个领域全力支持前沿科技项目的融资，比如我们服务过加州理工大学物理博士的光量子芯片项目“意子信息”，还有国内首个3D写实虚拟人Ayayi。在我们服务的过程中，深刻地感受到这些项目在真正落地之前，需要长时间研发投入，也需要团队有非常坚定的信心。各位在选择方向和前期投入时，靠什么坚定自己的方向？有什么值得分享的关键时刻？
张科春：兴趣是最好的老师，我喜欢做一些新的东西，我自己也一直在化工系做研究、教学生，如果能做出对社会、世界有影响的东西，对我们来说是一种很大的驱动。
罗小舟：其实我一点也不坚定，我的科研原则是哪里好玩就去哪里。我也希望课题组的人探索不一样的东西，我们观察到机器学习在合成生物学方面可能会有很大用处，甚至有计算机系的学生来和我们一起做一些有意思的工作。
梅鹤祥：一是专注度，研究需要开放的氛围，但产业来讲需要专注和聚焦。行业竞争最重要的就是把握时间窗口，如果专注度不够有可能会错过机会。二是知识产权，欧美企业对知识产权十分注重，在把产品推荐给大型跨国公司时，对方首先要审核的就是知识产权。三是资料完善程度，国内做好产品的公司很多，但是因为产品功能挖掘、资质资料、毒理学资料等的完善都不够，无法向跨国公司供应原料。四是市场准入，与第三点类似，很多好产品因为交流不充分、信息不对称等问题，错失机会，这都是非常令人遗憾。
应金凤：第二个问题商业化一点。在过去的五年，新科技驱动的很多品牌在C端增长的特别快，在穆棉资本的客户里也有很多案例，比如说三顿半用冻干技术，快速超越雀巢成为天猫的第一速溶咖啡品牌；像蕉内作为内衣品牌，用科技面料在优衣库的领域收割了几十亿市场；还有用视黄醇抗初老的品牌HBN，他们现在是很多天猫美妆TOP榜单中唯一的国货品牌。我们在交流和服务的过程中，发现这些公司十分关注前沿科技的商业落地。回到今天的话题，合成生物学公司如何规划下游应用？在选择合作伙伴时更看重哪些要素？
张科春：我们做的是大宗产品，所以在选择客户时更看重能大量出货的。
罗小舟：我们希望合成生物学不光是做一些廉价替代品，而是和下游公司一起开发新的东西，做一些原来做不到的事情。
梅鹤祥：第一，我们希望客户将来有自己的产品主线、定位；第二，我们希望合作企业本身希望通过技术赋能，我一直认为技术是改变命运的钥匙；第三，我们希望合作企业做事具有合规性，对法律法规心存敬畏；第四，客户对文件完整性、资料逻辑的完整性有较高要求。
应金凤：合成生物学未来5~10年内，更有望替代哪些大宗商品？
董志扬：近一点讲，合成生物学在小分子化合物、药物方面更容易产生替代，宏远一点在食品、材料方面更有潜力。
张科春：因为中国人口规模很大，所以合成生物学在食品、材料、农业和药物方面的需求很大，这几方面未来都会有大规模应用。
罗小舟：大的机会或许是把生物合成和化学合成结合，有些步骤用生物合成来做，有些用化学合成来做，提供更多、更新的原料。
梅鹤祥：高价值的产品领域机会更大，比如小核酸药物。
果壳硬科技：市面上合成生物学的早期公司越来越多，行业的泡沫程度如何？
应金凤：从去年开始我们感受到很多机构开始关注合成生物，其中也包括大量主流的消费投资人，大家都很关注团队科研能力、商业化落地、可持续发展能力，但是泡沫起来很快，下去也很快，今年明显谨慎了很多，对估值也更敏感了。其实是更好的状态，好的公司依然能得到资本的认可。不过对创业者来说，不管行业冷热，自己的事情还是要做下去，但要学会拥抱资本周期，并且，在行业寒冬期也有很多重要的事反而可以做得更好。
5月31日，APEC中国工商理事会青年企业家委员会联合果壳硬科技，将举办主题为“通向碳中和——减碳技术带来的产业机会”的线上闭门会，邀请碳中和领域专家和产业伙伴，探讨绿色减碳技术的发展路径，以及资本、政策等条件对减碳技术的影响，共同推进碳中和愿景实现。
长按下方海报二维码添加果壳硬科技企业微信，即可报名参会。