2022 年 5 月 10 日，國家發(fā)改委正式發(fā)布了《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，其中多次提到“合成生物學(xué)”，明確要著力做大做強生物經(jīng)濟。目前世界主要的經(jīng)濟體包括美國、英國、歐盟和日本，在合成生物方面都已有關(guān)注和部署，合成生物學(xué)已成為新一代全球研發(fā)和商業(yè)開發(fā)的熱點領(lǐng)域。

今年 5 月，一群來自業(yè)界優(yōu)秀的科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界的專業(yè)人士在安徽省合肥高新區(qū)創(chuàng)立了一家合成生物學(xué)公司，專注于功能活性原料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。公司聯(lián)合創(chuàng)始人、首席科學(xué)家為天津科技大學(xué)工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點實驗室主任——謝希賢教授。

目前團隊核心成員包括天津科技大學(xué)合成生物學(xué)科學(xué)家團隊和來自聯(lián)合利華、尖峰健康等產(chǎn)業(yè)界精英。核心成員均擁有 15 年以上的工業(yè)界經(jīng)驗，業(yè)務(wù)能力涵蓋菌種工程、發(fā)酵和提取工藝、放大量產(chǎn)、產(chǎn)品配料解決方案和市場渠道等。通過構(gòu)建與優(yōu)化高效微生物細(xì)胞工廠，實現(xiàn)營養(yǎng)功能成分、天然色素、特色化學(xué)品和動植物保護產(chǎn)品等關(guān)鍵功能活性原料的規(guī)模生產(chǎn)與綠色制造。

選擇落地合肥，公司 CEO於洪建表示，近幾年來，合肥經(jīng)濟迅速發(fā)展，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化氛圍濃厚、營商環(huán)境和服務(wù)良好，安徽剛剛發(fā)布的“科大硅谷”更是體現(xiàn)出了政府極大的支持力度和完善的政策服務(wù)體系。因此，我們有理由相信和晨生物一定會在“科大硅谷”這片創(chuàng)業(yè)熱土上得到快速發(fā)展。

於洪建本科畢業(yè)于中國藥科大學(xué)中藥學(xué)專業(yè)，博士就讀于沈陽藥科大學(xué)。多年來，他一直從事中藥材提取分離中的植物提取分離和功能食品的研究開發(fā)；此前曾創(chuàng)建的天津市尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)有限公司是國內(nèi)最大的專業(yè)做葡萄籽提取物的公司，曾為全球多個大型健康食品公司提供功能活性原料。

“穩(wěn)扎穩(wěn)打”的商業(yè)模式

雖剛成立不久，和晨生物已擁有經(jīng)驗豐富的市場經(jīng)驗和可工業(yè)化的技術(shù)。“在兩者的加持下，和晨生物形成了一套‘穩(wěn)扎穩(wěn)打’的商業(yè)模式。”

“像依克多因、麥角硫因這類高附加值產(chǎn)品，市場上已經(jīng)做了很多的功效研究，已在高端市場上得到了驗證，之所以現(xiàn)在還沒推廣開，不是因為功效不好，只是因為價格原因限制了市場空間。價格太貴了，一般的下游客戶根本用不起。”

“我們的想法是對于一款原料產(chǎn)品而言，不但要做出來，還要不斷的創(chuàng)新、不斷的優(yōu)化，通過生產(chǎn)成本的降低，讓下游市場用得起，開拓新的應(yīng)用場景，創(chuàng)造增量市場，這才是真正的價值體現(xiàn)！而一些萬噸級的大宗產(chǎn)品對于初創(chuàng)企業(yè)而言，選擇的產(chǎn)品一旦出現(xiàn)期望偏差，試錯成本極高！對于一家初創(chuàng)公司的打擊可能是毀滅性的。基于我們對產(chǎn)業(yè)的判斷，我們在管線建設(shè)上形成了自己的一套商業(yè)模式。”

按照於洪建的表述，在產(chǎn)品方面，和晨構(gòu)建了“5+6+X”的產(chǎn)品體系，即“5 個高附加值產(chǎn)品”、“6 個大宗產(chǎn)品”和“多個潛力儲備產(chǎn)品”。和晨生物的理念是自主生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，而對于一些規(guī)模較大的產(chǎn)品則會與大型公司進行合作生產(chǎn)，利用大企業(yè)成熟的生產(chǎn)體系實現(xiàn)量產(chǎn)。

要實現(xiàn)這些都離不開和晨生物獨有的技術(shù)平臺。而這一技術(shù)平臺主要依據(jù)首席科學(xué)家謝希賢教授多年的積累。謝希賢目前是天津科技大學(xué)天津科技大學(xué)工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點實驗室主任，國家“萬人計劃”領(lǐng)軍人才，科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。天津科技大學(xué)也是中國歷史最悠久的研究發(fā)酵工程的大學(xué)之一，在發(fā)酵方面有近 60 年的技術(shù)積淀和底蘊。

除此之外，和晨生物也有自己獨特的底盤細(xì)胞如大腸桿菌、酵母、谷氨酸棒狀桿菌及相關(guān)酶等生物模塊基礎(chǔ)。該公司將根據(jù)選定產(chǎn)品的性質(zhì)和合成途徑，選擇合適的底盤細(xì)胞，確保遺傳操作的可操作性和高效性。并通過各種手段和技術(shù)，逐步升級菌株，如通過數(shù)據(jù)庫信息挖掘與計算機模擬進行目標(biāo)產(chǎn)物合成途徑理性設(shè)計，分析和挖掘關(guān)鍵酶基因，利用基于 CRISPR 的高效基因組編輯技術(shù)，構(gòu)建 1 代基因工程菌；通過代謝網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點的酶表達(dá)精細(xì)調(diào)控，提升產(chǎn)物合成效率，構(gòu)建 2 代基因工程菌。綜合應(yīng)用高效突變、適應(yīng)性進化和高通量篩選技術(shù)，結(jié)合多酶表達(dá)的動態(tài)調(diào)控優(yōu)化，進行多輪迭代優(yōu)化，構(gòu)建 3-N 代工程菌。

▲圖丨大腸桿菌（來源：pixabay）

總的來說，和晨生物基于理性代謝改造與非理性的進化工程相結(jié)合的方法，建立了一套高效的菌株構(gòu)建和篩選技術(shù)平臺。與一些常規(guī)的技術(shù)手段比較，公司的技術(shù)路線有機整合了理性構(gòu)建方法和非理性篩選方法的優(yōu)勢，可快速獲得產(chǎn)物合成的高效工程菌，遺傳穩(wěn)定性高，工業(yè)化潛力大。

產(chǎn)品包括氨基酸和生物類黃酮兩大類物質(zhì)

目前，和晨生物主要的產(chǎn)品線路有兩條：稀有氨基酸和生物類黃酮，可應(yīng)用于常規(guī)的日化、食品、飼料、農(nóng)藥、植物生長調(diào)節(jié)、環(huán)境修復(fù)和土壤改良等方面。

以麥角硫因為例，它于 1909 年在一種真菌Claviceps purpurea中被發(fā)現(xiàn)，是一種稀有的天然手性氨基酸，具有清除自由基、解毒、維持 DNA 的生物合成、細(xì)胞的正常生長、細(xì)胞免疫、抗輻射、美白及抗衰老等獨特的細(xì)胞生理保護功能。麥角硫因在食品、化妝品、功能食品和生物醫(yī)藥等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

▲圖丨麥角硫因的結(jié)構(gòu)（來源：medicineh）

限制麥角硫因行業(yè)發(fā)展的根本因素在于麥角硫因的價格太高，現(xiàn)在麥角硫因的主要制備方法包括天然生物提取法、化學(xué)合成法和生物合成法，化學(xué)方法合成左旋的麥角硫因比較困難，合成的難點是很難制備原料 2- 巰基咪唑，并且 α 位碳的酸性會使反應(yīng)很容易發(fā)生外消旋作用。

天然生物提取法是從食用菌的子實體、豬血、動物組織、麥角和谷物中提取麥角硫因，但上述原料中麥角硫因的含量仍然很低，且存在原料的雜質(zhì)多，藥物殘留，提取成本高等問題，限制了麥角硫因的應(yīng)用，不宜產(chǎn)業(yè)化。生物合成法具有成本低、原料易獲取、產(chǎn)量易擴大等優(yōu)點，是麥角硫因制備方法的發(fā)展方向。據(jù)於洪建透露，和晨生物在合成麥角硫因上有技術(shù)和成本上的優(yōu)勢，并且產(chǎn)率已達(dá)到了克級別。

采訪最后，於洪建也對國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)進展發(fā)表了自己的看法。他表示，目前國內(nèi)外合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化進程水平相當(dāng)，關(guān)鍵點還是應(yīng)該拓寬和創(chuàng)新思路，創(chuàng)造市場所需要的產(chǎn)品。而要把一個產(chǎn)品推向市場，作為大眾工業(yè)品，降低成本是第一優(yōu)勢；而若是食品領(lǐng)域，則需要注意法規(guī)因素。我們先從小的、技術(shù)成熟產(chǎn)品做起，把我們研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的基礎(chǔ)體系搭建好。

“我們不是單純以某個技術(shù)驅(qū)動某個產(chǎn)品，以某個產(chǎn)品來包打天下，而是建立一個圍繞著合成生物學(xué)稀有氨基酸、黃酮化合物的底層平臺技術(shù)作為支撐的、開放包容的研發(fā)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)運營體系。”

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