文：MD、Emilia
來源：明亮公司（ID：suchbright）
精密發酵行業開始從垂直整合進入精細化獨立分工模式。在過去5-10年，合成生物學的行業整體規模比較小，絕大多數合成生物學公司比如ADM和嘉吉都選擇了垂直整合模式，從研發生產到分銷、市場服務全部由公司獨立完成。當合成生物學的規模急劇擴張，行業開始進入精細化獨立分工模式，從上游菌株開發到中下游的工業開發、商業化生產都不斷涌現初創公司。此前進入精密發酵行業的資金主要集中于上游菌株開發建立和篩選平臺，Ginkgo Bioworks便是其中的典型代表，位于行業中下游的實驗室工藝開發和商業化生產等環節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酵行業以及初創公司和產品數量的迅速增加，解決實驗室至商業化生產工藝瓶頸問題以及實現平價生產的專業平臺則有潛力成為新的價值創造者。「明亮公司」近期對話了Boston Bioworks（下稱Boston Bio）創始人兼CEO邰超博士。據他介紹，公司創始團隊看到了精密發酵行業的上述瓶頸，決定共同創業，切入點則為植物基蛋白公司提供了“首創平臺”——公司可以更快地將產品從實驗室規模擴展到商業規模，而無需昂貴的資本支出。該平臺將使初創公司能夠快速高效開發精密發酵產品（如肉類和乳制品蛋白質、脂肪、調味料和類似成分）和生物質發酵產品（如菌絲體），以無縫銜接菌株改造和工業規模生產之間的差距。“首創平臺”有兩個角度，一是精密發酵和下游提取，二是以大數據為基礎的CDMO平臺。在下游工藝方面，Boston Bio從技術上實現了目標蛋白和脂質物的提取，并且把整個過程達到最優化，隔離了垃圾副產品以及降低整體生產成本。隨著積累的客戶數量增加，未來數據庫會把所有產品劃分到不同的菌株類別和產品類別來建立生產工藝的數據關聯性，比如80%的基礎問題都可以在數據庫中快速得到解答，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據，繼續優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品，未來3-5年隨著植物基產品逐漸成熟，客戶會過渡到香精香料市場，包括食品、化妝品和醫療行業。在5年之后，這四個細分市場會均衡發展，業務量會比較平均。目前公司團隊包括三位聯合創始人，其中邰超擔任CEO，負責生產工藝和項目管理；Mert Sahin博士畢業于德國漢堡大學細胞生物學專業，曾于GE Healthcare 擔任CMO；另一位聯合創始人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。2022年公司已經與四家植物基蛋白公司達成長期合作協議，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品開發，幫助開發可商業化的生產工藝。A：邰超博士 Boston Bioworks創始人兼CEOBoston Bioworks創始人兼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菌株。Ginkgo只負責開發菌株，但菌株交付之后的過程工藝、商業化生產、市場開發都由Motif自己來做，比如如何去提取蛋白、精密發酵、提升產率和穩定性、生產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作為生物工藝總監主要負責的工作。Q：作為Motif的生物工藝總監，當時解決的主要問題是什么？A：我在Motif主要負責開發精密發酵工藝、下游提取和供應鏈生產三部分。研發上需要把工藝打通，根據不同菌株的特性，以最低的成本來保障最穩定、最好的性能。Q：Motif的植物肉的產品特點是什么？和Impossible Foods的植物肉的區別在哪里？有哪些優勢？A：兩者提取的基因都是通過酵母來精密發酵產生具體的蛋白，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，目前我們的發酵工藝已經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內領先的，可以幫助植物基蛋白初創公司快速將規模從實驗室擴大至工業生產。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細胞。因此不會有動物福利的擔憂。Q：創立Boston Bioworks的契機是什么？具體有哪些里程碑的時刻和細節？A：在新冠疫情之后，各行各業的供應鏈都多多少少受到沖擊。對于生物科技行業來說，絕大多數的資金和資源都去了上游的菌株開發，而中游的精密發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品、以投資為導向的公司應運而生，他們的優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化生產，我們團隊創業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品開發，幫助開發可商業化的生產工藝。Q：目前國內疫情防控措施也在放開，長期來看供應鏈還會是一個挑戰嗎？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發展所面臨的問題。我們認為目前精密發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展階段——在過去5-10年，合成生物學的行業規模比較小，絕大多數合成生物學公司比如ADM和嘉吉都選擇了垂直整合，從研發生產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展期，隨著行業內的公司數量越來越多，我們預測未來行業分工將進一步細化，因此Boston Bio選擇專注于商業化生產工藝這一細分市場，未來與行業內其他巨頭（比如專注菌株開發的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在產業鏈上也和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化生產過程，區別是絕大多數的CDMO只是承擔生產，不會選擇進入客戶的過程工藝開發。而我們在建立硬件設備的同時，也在建立一個數據庫。數據庫會把所有產品劃分到不同的菌株類別和產品類別來建立生產工藝的數據關聯性。當數據庫更豐富之后，它可以快速服務于客戶，比如80%的基礎問題都可以在數據庫中得到解答，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據，繼續優化工藝的范圍和速度。這一部分類似AIDD（人工智能新藥開發），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：“首創平臺”有兩個角度，一個是精密發酵和下游提取，還有以大數據為基礎的CDMO平臺。目前市場上絕大多數競爭對手還是專注在精密發酵以及如何與菌株結合方面，這一塊占據了80%-90%的精力。在過去十年，合成生物學的產品在發酵環節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品精密發酵環節只占到了總生產環節的50%，后面還有細胞收集、細胞裂解、提純濃縮目標產品環節。目前絕大多數的CDMO平臺還沒有發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勢。我們已經意識到這一點并且依托Lawrence Berkeley實驗室去實現以及優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勢。一是從技術上實現把目標蛋白和脂質物提取出來，二是把整個過程最優化，隔離垃圾副產品以及降低生產成本。Q：目前Boston Bio商業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、化妝品和醫療行業。三是能源市場，包括酒精、丙酮、丁醇等產品的發酵效率以及產率的提升。四是API、新藥研發領域，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品，未來3-5年隨著植物基產品逐漸成熟，客戶會過渡到香精香料市場，包括食品、化妝品和醫療行業。在5年之后，這四個細分市場會均衡發展，業務量會比較平均。A：目前行業最大的問題是很多產品的生產在技術層面已經實現了，但成本離達到最優還有很長的距離。從成本的分類來看，研發工藝條件直接決定了30%-50%的生產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約30%的成本。Q：如何理解植物基和細胞基產品在替代蛋白技術路線上的區別和前景？A：可以從技術成熟度和商業成熟度兩個角度去理解。對于植物基產品，技術成熟度已經有了，產品已經開發出來了，但是目前成本還是很高。從規模效應的角度來看，目前植物肉市場相比傳統肉類的市場還是太小了，成本和規模是一個先有雞還是先有蛋的問題，市場規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，整個行業都會進入加速發展的階段。對于細胞肉市場，目前技術成熟度和商業成熟度都不高。從行業發展的角度來看，這也是逐漸發展成熟的過程，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，聯合創始人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醫療設備、影像設備。另一位聯合創始人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。我本人主要負責二代能源乙醇的發酵開發、生產及項目管理。我此前在 Motif擔任生物工藝總監直到今年 8 月，負責開發血紅蛋白的商業化生產工藝。在此之前，我曾在 ADM 工作過6年時間，擔任發酵項目負責人，負責生產和項目管理，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。
