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對話恒魯生物:開啟合成生物規(guī)模化量產(chǎn)階段,打造中國的“味之素”

作者:張玉潔 2024-07-13 14:25

合成生物學(xué)作為一個新型的學(xué)科和領(lǐng)域,其起源可以追溯到20世紀(jì)70年代,但直到21世紀(jì)初,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的突破,合成生物學(xué)才真正開始進(jìn)入公眾視野。

 

面對全球人口持續(xù)增長以及消費者對健康、可持續(xù)食品需求急劇上升的場景,合成生物學(xué)正逐步從實驗室走向市場,為解決糧食安全、資源高效利用及環(huán)境保護(hù)等重大挑戰(zhàn)提供創(chuàng)新路徑。

 

據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022年全球合成生物市場規(guī)模約為122億美元,同比增長28.42%,2023年約151億美元,預(yù)計2026年將達(dá)307億美元。

 

市場規(guī)模.png 

圖:2017-2026年全球合成生物學(xué)市場規(guī)模及預(yù)測  單位:億美元

數(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院,35斗繪制

 

現(xiàn)如今,合成生物學(xué)已然成為了生物技術(shù)領(lǐng)域的一個重要分支,吸引了眾多科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和投資者的關(guān)注。近期,35斗與山東恒魯生物科技有限公司(以下簡稱“恒魯生物”)創(chuàng)始人方詡進(jìn)行了對話,深入了解了公司發(fā)展歷程、產(chǎn)品布局、市場戰(zhàn)略及創(chuàng)始人的未來愿景。

 

以乳糖為唯一碳源,利用酵母實現(xiàn)HMOs的從頭合成

 

盡管恒魯生物正式成立于2018年,但在此之前,方詡就已經(jīng)在合成生物學(xué)領(lǐng)域深耕了多年,團(tuán)隊也已經(jīng)在實驗室完成了母乳低聚糖(HMOs)的小試成果。鑒于這一重大突破,方詡決定成立公司,并致力于將合成生物學(xué)技術(shù)和專利成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

 

“我從微工程起步,到后來專注微生物工程和代謝工程,最終選擇進(jìn)入合成生物學(xué)領(lǐng)域?!痹诜皆偪磥?,合成生物學(xué)為傳統(tǒng)生物技術(shù),特別是微生物工程帶來了質(zhì)的提升,“合成生物學(xué)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)技術(shù)難以實現(xiàn)的系統(tǒng)化和工程化難題,推動了基礎(chǔ)技術(shù)向?qū)嶋H應(yīng)用和普及化邁進(jìn)。”方詡這樣說道。

 

恒魯生物以HMOs作為產(chǎn)品切入點,這一個擁有著巨大市場潛力的營養(yǎng)成分,功能多種多樣。據(jù)了解,HMOs可被腸道內(nèi)特定益生菌發(fā)酵利用,從而促進(jìn)有益菌群的生長,以及有益代謝產(chǎn)物的生成。除了在嬰兒的腸道中發(fā)揮作用外,該成分還可與細(xì)胞因子等受體等結(jié)合,以調(diào)節(jié)免疫功能。此外,HMOs還有著阻止病原體附著、促進(jìn)大腦發(fā)育的作用。

 

方詡告訴我們,HMOs只存在于人類母乳中,是第三大營養(yǎng)成分,它像維生素一樣,是一個族群。“目前行業(yè)已從人類母乳中分離出200多種HMOs,已明確化學(xué)結(jié)構(gòu)的有30種以上,并且每種HMOs對人類健康具有不同的功能?!?/span>

 

“獲得HMOs可以用三種方法,一是提取法,二是合成生物學(xué)法,三是化學(xué)法。但自然界存在HMOs的原料稀少,化學(xué)法又存在食品安全問題,如重金屬超標(biāo)(鎳)等,所以我們選擇了合成生物學(xué)的方法?!狈皆傉f。

 

目前,恒魯生物以乳糖為唯一碳源,利用酵母實現(xiàn)HMOs的從頭合成,這個過程包含酶分子改造、菌種構(gòu)建、精密發(fā)酵、酶工程和分離純化等多個步驟。方詡說,“細(xì)菌和霉菌容易產(chǎn)生毒素,唯有酵母不產(chǎn)生毒素,安全性最高。并且現(xiàn)在中國HMOs奶粉市場外企占主導(dǎo)地位,我們要用中國創(chuàng)新的技術(shù)減少進(jìn)口產(chǎn)品替代的問題。”

 

此外,恒魯生物還搭建了“合成生物+人工智能”的研發(fā)平臺,采用軟件工程技術(shù)對工業(yè)微生物實施全局理性設(shè)計,以AI技術(shù)模擬合成生物學(xué)高通量篩選菌株的過程,全面加速新品研發(fā)到放大量產(chǎn)的過程。方詡表示:“人工智能和生物技術(shù)的融合,不僅加速了進(jìn)度、減少了成本,而且還提升了研發(fā)的成果質(zhì)量?!?/span>

 

現(xiàn)階段,公司已規(guī)?;a(chǎn)2’-FL,3-FL,DFL,LNB,LNTII,LNT/LNnT七種糖,其中2’-FL,3-FL,LNB,LNTII的純度>98%?!?023年,我們通過2400平方米中試、量產(chǎn)生產(chǎn)車間和300平方米的十萬級GMP車間,達(dá)到了20噸的年產(chǎn)能。預(yù)計2024年,公司將完成100噸/年的產(chǎn)能。”

 

除了在產(chǎn)能和純度方面表現(xiàn)出色,恒魯生物在HMOs領(lǐng)域的其他幾個維度同樣成果顯著。從專利數(shù)量來看,恒魯生物在HMOs領(lǐng)域已位居全球第四,在國內(nèi)則是遙遙領(lǐng)先。

 

用合成生物學(xué)顛覆下游市場,成為中國“味之素”

 

當(dāng)談及到行業(yè)面臨的挑戰(zhàn),方詡表示,其中有一個核心問題在于,合成生物學(xué)企業(yè)最開始并不明確是應(yīng)該專注平臺搭建還是產(chǎn)品開發(fā)。但目前看來,單純的服務(wù)型平臺,似乎并不容易實現(xiàn)商業(yè)化。

 

因此,行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了更多企業(yè)傾向于產(chǎn)品開發(fā)的趨勢。然而,產(chǎn)品開發(fā)也面臨選品難題,企業(yè)往往傾向于跟隨市場熱點。這吸引了大量企業(yè)涌入同一賽道,造成了技術(shù)開發(fā)和市場資源的浪費,同時也導(dǎo)致產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。

 

“因此,如何將選品轉(zhuǎn)化為市場認(rèn)可的產(chǎn)品,解決消費者的痛點,并形成商業(yè)閉環(huán),是當(dāng)前行業(yè)亟待解決的問題,”方詡表示,企業(yè)需要從技術(shù)和市場的雙重角度思考,避免選品重復(fù)化的問題,只有這樣,合成生物學(xué)才能真正實現(xiàn)從技術(shù)到市場和產(chǎn)業(yè)的跨越。

 

在此背景下,成功研發(fā)并量產(chǎn)HMOs之后,恒魯生物也并未止步,而是利用已搭建的規(guī)?;?、工業(yè)化平臺,逐漸擴(kuò)展至其他產(chǎn)品線,如紅景天苷、海參多肽等稀缺自然資源的替代品。方詡說道:“除了HMOs之外,我們還選擇了自然資源稀缺但市場需求迫切的產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)。以紅景天苷為例,其原料植物已被國家列為二級珍稀植物,資源受到保護(hù)?!?/span>

 

據(jù)悉,恒魯生物通過合成生物學(xué)技術(shù),已成功利用葡萄糖量產(chǎn)紅景天苷,每立方米發(fā)酵罐5天的產(chǎn)量相當(dāng)于7噸紅景天的提取量,且純度達(dá)90%以上,有效緩解了紅景天苷原料供應(yīng)的瓶頸問題。

 

方詡強調(diào),恒魯生物的定位是以為產(chǎn)品導(dǎo)向,聚焦市場剛需,通過合成生物學(xué)解決資源稀缺與環(huán)境保護(hù)的雙重難題,為下游市場提供可持續(xù)的解決方案。“未來,我們將繼續(xù)在這個平臺上開發(fā)更多市場急需的產(chǎn)品,以滿足不同領(lǐng)域的需求?!?/span>

 

35斗了解到,恒魯生物的主要客戶群涵蓋了國內(nèi)外眾多乳制品企業(yè),他們使用公司提供的HMOs進(jìn)行食品配方和解決方案的開發(fā)。此外,恒魯生物的相關(guān)產(chǎn)品也受到了功能性食品、保健品行業(yè)、動物飼料原料供應(yīng)商,乃至化妝品制造商的青睞。方詡說:“未來5-10年,合成生物學(xué)或?qū)⒃诖蠼】诞a(chǎn)業(yè)、化妝品、功能食品和醫(yī)療美容等行業(yè)發(fā)揮非常重要的作用?!?/span> 

 

在未來發(fā)展規(guī)劃和需求方面,方詡表示,恒魯生物目前已經(jīng)完成了A輪融資,這是公司發(fā)展過程中的一個重要里程碑。隨著公司從早期的研發(fā)階段過渡到技術(shù)迭代和規(guī)?;a(chǎn)的新階段,公司對資金的需求也在顯著增加。

 

為了支持接下來的研發(fā)工作、技術(shù)升級以及擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,恒魯生物正計劃進(jìn)行A+輪融資。“我們預(yù)計,這一輪融資的規(guī)模將達(dá)到數(shù)億元人民幣?!?/span>

 

當(dāng)前,國家正積極推動新質(zhì)生產(chǎn)力理念,它強調(diào)的是以創(chuàng)新為核心,擺脫傳統(tǒng)增長模式,追求高科技、高效能與高質(zhì)量的發(fā)展路徑。方詡說:“合成生物學(xué)作為典型的新興技術(shù)領(lǐng)域,恰如其分地嵌入了新質(zhì)生產(chǎn)力的框架之中。我們期望合成生物學(xué)能夠得到來自政府、各行各業(yè)以及金融界的更多支持與關(guān)注,進(jìn)一步加速科技成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)升級?!?/span>

 

“讓產(chǎn)品有價值,讓企業(yè)有擔(dān)當(dāng);讓生命有意義,讓世界更美好”是恒魯生物的使命。在采訪的最后,方詡向35斗介紹了企業(yè)愿景:“我們以‘味之素’為榜樣,致力于新型高科技生物原料的普及化應(yīng)用,并以合成生物學(xué)為劍,為下游市場帶來顛覆性變革。”

注:文中如果涉及35斗記者采訪的數(shù)據(jù),均由受訪者提供并確認(rèn)。

聲明:35斗所刊載內(nèi)容之知識產(chǎn)權(quán)為35斗及相關(guān)權(quán)利人專屬所有或持有。轉(zhuǎn)載請聯(lián)系gao.kp@vcbeat.net。

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