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創·享 CGC-XView|對話美國合成生物學企業 Amyris 和 Metagenomi 資深科學家

文章來源:   發布日期:2022-03-25


合成生物學作為前沿的科技生產方式,在全球鼓勵 ESG 和國家雙碳政策下,通過對傳統生產方式的替代和改良,能夠實現極大程度的降本增效,在降低生產成本、提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)的(de)同(tong)時(shi),有(you)效(xiao)減(jian)少(shao)高(gao)汙(wu)染(ran)和(he)危(wei)險(xian)的(de)化(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang),降(jiang)低(di)碳(tan)排(pai)放(fang),實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)的(de)環(huan)境(jing)友(you)好(hao)與(yu)動(dong)物(wu)友(you)好(hao)。同(tong)時(shi),合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)可(ke)以(yi)發(fa)現(xian)和(he)創(chuang)造(zao)全(quan)新(xin)的(de)化(hua)學(xue)分(fen)子(zi)產(chan)品(pin),打(da)開(kai)了(le)清(qing)潔(jie)、可持續、環境友好的想象空間。

作為一家早期投資機構,我們希望打開更多對話,通過「創·享 CGC-XView」的主題係列活動,不定期邀請行業大咖、科學家、投資人參與線上或線下對話,與大家思想交流,觀點碰撞,互相激發。

3月20日,「創·享 CGC-XView」 合成生物學專場 ① ,由華創資本投資人張誌超博士對話來自美國領先合成生物學企業 Amyris 的資深科學家張國暢博士、美國領先的基因編輯技術公司 Metagenomi 的資深科學家林俊良博士,一起探討 “合成生物學底層使能技術在美國領先企業的產業創新應用”。

本次討論的話題包括:

  • 之前的十幾年,合成生物學這個概念新出現時,整體上很掙紮。最近卻開始了上升勢頭,為什麼資本要關注合成生物學?
  • 最近,已上市的幾家合成生物學龍頭企業,都或多或少在股價上遭遇了滑鐵盧,如何看這個現象?
  • 和互聯網創業相比,合成生物學創業的不同之處和難點有哪些?
  • 結合中國國情,中國公司如何打造平台型的合成生物公司?如何平衡產品和平台的關係?
  • 合成生物學的創新和創業,中美有哪些不同?
  • 美國合成生物行業的具體領先之處體現在哪些方麵?中國合成生物行業有哪些優劣勢?
  • 如何看待高通量和AI自動化對合成生物學的意義?
  • 近幾年酶或蛋白的開發平台在美國有哪些變化?看到哪些行業創新?
  • 編輯技術在哺乳動物和微生物中應用的差異性;分別存在哪些待解決的難點?
  • AlphaFold2 和 Rossata 開源後,給行業帶來哪些變化?蛋白質平台公司如何進一步突破?

本文摘取了當天直播嘉賓的部分精彩觀點,分享如下:



合成生物學需要交叉背景協作

在互聯網行業裏,獨狼式的英雄人物是存在而且現實的。而合成生物學就完全不同了。這個行業如果要變現,需要一整套從上遊到下遊的設計和優化,而每一步都需要幾乎完全不同的 skillsets。

DBTL cycle,已經很長很複雜了。但這其實隻是整個產業鏈中最上遊的研發一環。僅僅在DBTL這個研發環節中,我們就需要各種不同的人才來組成一個高效的團隊。比如說在 Design 方麵,會需要 Computer Scientist;在 Build 這一環,需要 Strain Engineer 和 Enzyme Engineer;在 Test 這一環,需要很多會做 High Throughput Screening 等懂得高通量篩選的人;在 Learn 這步,又需要很多的 Data Scientist。


高科技化加持的新型製造業

在這(DBTL cycle)之後,緊接著另一個非常難的環節:工業化放大。很多東東西在實驗室裏是一個樣子,到了巨大的發酵罐裏又是另外一個樣子。

Amyris 花(hua)了(le)十(shi)多(duo)年(nian)的(de)時(shi)間(jian)才(cai)通(tong)過(guo)成(cheng)百(bai)上(shang)千(qian)人(ren)的(de)努(nu)力(li)和(he)經(jing)驗(yan)總(zong)結(jie)出(chu)了(le)一(yi)套(tao)穩(wen)定(ding)的(de)放(fang)大(da)方(fang)法(fa)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)燒(shao)的(de)錢(qian)是(shi)無(wu)以(yi)估(gu)量(liang)的(de),這(zhe)也(ye)體(ti)現(xian)在(zai)了(le)公(gong)司(si)的(de)股(gu)價(jia)走(zou)勢(shi)上(shang)。所(suo)以(yi)從(cong)這(zhe)個(ge)意(yi)義(yi)上(shang)來(lai)說(shuo),獨(du)狼(lang)式(shi)的(de)技(ji)術(shu)人(ren)才(cai),在(zai)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)的(de)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)裏(li),幾(ji)乎(hu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)的(de)。如(ru)果(guo)想(xiang)創(chuang)業(ye)成(cheng)功(gong),需(xu)要(yao)的(de)是(shi)一(yi)整(zheng)個(ge)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)團(tuan)隊(dui),而(er)且(qie)這(zhe)裏(li)麵(mian)每(mei)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)環(huan)節(jie)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)人(ren)才(cai)都(dou)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。我(wo)其(qi)實(shi)覺(jiao)得(de)可(ke)以(yi)把(ba)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)理(li)解(jie)成(cheng)一(yi)種(zhong)高(gao)科(ke)技(ji)化(hua)加(jia)持(chi)的(de)新(xin)型(xing)製(zhi)造(zao)業(ye)。大(da)家(jia)都(dou)知(zhi)道(dao),實(shi)業(ye)或(huo)者(zhe)說(shuo)製(zhi)造(zao)業(ye),其(qi)實(shi)總(zong)是(shi)很(hen)難(nan)做(zuo)的(de)。不(bu)過(guo)話(hua)說(shuo)回(hui)來(lai),高(gao)風(feng)險(xian)才(cai)會(hui)有(you)高(gao)回(hui)報(bao),一(yi)旦(dan)在(zai)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)曆(li)經(jing)艱(jian)難(nan)險(xian)阻(zu)創(chuang)業(ye)成(cheng)功(gong),它(ta)的(de)技(ji)術(shu)壁(bi)壘(lei)會(hui)很(hen)高(gao)的(de),別(bie)的(de)公(gong)司(si)很(hen)難(nan)簡(jian)單(dan)地(di)去(qu)複(fu)製(zhi)這(zhe)個(ge)成(cheng)功(gong),所(suo)以(yi)得(de)到(dao)的(de)也(ye)會(hui)是(shi)壟(long)斷(duan)式(shi)的(de)回(hui)報(bao)。想想幾十、一百年前那些控製了能源命脈的石油大亨家族,是不是就有信心了?而且這個回報會隨著去石油化的過程越來越高。

因此,合成生物學行業要求無論是創業人還是投資人,都一定要有耐心和信心,而且更重要的是,要有承受風險的能力。

回到剛才這個問題,做平台還是產品?這兩者其實並不矛盾。像 Amyris 的(de)起(qi)家(jia),就(jiu)是(shi)在(zai)最(zui)開(kai)始(shi)利(li)用(yong)蓋(gai)茨(ci)基(ji)金(jin)會(hui)的(de)投(tou)資(zi)做(zuo)青(qing)蒿(hao)素(su)時(shi),順(shun)便(bian)把(ba)平(ping)台(tai)的(de)雛(chu)形(xing)搭(da)起(qi)來(lai)了(le)。對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)初(chu)創(chuang)公(gong)司(si)來(lai)說(shuo),公(gong)司(si)在(zai)一(yi)開(kai)始(shi)目(mu)標(biao)一(yi)定(ding)要(yao)放(fang)長(chang)遠(yuan)。




我可以想象一個例子:一家國內的合成生物學初創公司,一開始招一些很有才華、有經驗的科學家,利用他們已有的經驗,很快地生產出一個當前很值錢的分子。為了快速地量產、賺(zhuan)錢(qian),可(ke)能(neng)不(bu)太(tai)注(zhu)重(zhong)平(ping)台(tai)的(de)搭(da)建(jian),而(er)隻(zhi)專(zhuan)注(zhu)於(yu)單(dan)獨(du)一(yi)個(ge)分(fen)子(zi)。這(zhe)樣(yang),即(ji)使(shi)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)賺(zhuan)到(dao)一(yi)些(xie)錢(qian),很(hen)快(kuai)就(jiu)會(hui)被(bei)其(qi)他(ta)更(geng)有(you)潛(qian)力(li)的(de)頭(tou)部(bu)玩(wan)家(jia)用(yong)更(geng)好(hao)的(de)菌(jun)種(zhong)改(gai)造(zao)能(neng)力(li)或(huo)者(zhe)更(geng)好(hao)的(de)高(gao)通(tong)量(liang)篩(shai)選(xuan)能(neng)力(li)超(chao)越(yue)。

所suo以yi,從cong一yi開kai始shi就jiu應ying該gai有you搭da建jian各ge種zhong平ping台tai的de覺jiao悟wu和he恒heng心xin。市shi場chang是shi千qian變bian萬wan化hua的de,一yi一yi個ge今jin天tian很hen值zhi錢qian的de分fen子zi,可ke能neng明ming天tian忽hu然ran就jiu變bian得de不bu值zhi錢qian了le。隻zhi有you搭da建jian了le很hen好hao的de上shang下xia遊you平ping台tai,才cai能neng很hen快kuai地di適shi應ying市shi場chang的de變bian化hua,比bi競jing爭zheng對dui手shou更geng快kuai地di達da到dao目mu標biao。

而在研發人才方麵,我們這個行業成功的根本,在於一個上下遊都能打通的團隊。所以合成生物學這個行業屬於典型的高風險、長周期,如果能堅持下來,把上下遊平台搭起來,還是未來可期的。


高通量篩選的意義

在合成生物學的 DBTL Cycle li,gaotongliangshihenyouyiyide。hechengshengwuxueyanjiu,benzhihaishishicuo,yijiagongsiyanfazenmecainengbibiejiayouyoushine?xiangbibieren,shicuoshideyuekuai,youshijiuyueda。liru,yigedaixietongluli,nixiangfaxianyigemeihuohengaodexindanbai,nenghenhaodicuihuafanying,tigaojunzhongdeshengchanlv,najiuxuyaoqushihenduozhongbutongdemei,zhexiemeidelaiyuankenengshichengbaishangqianshenzhishangwanzhongbutongdeweishengwu。henduoshihoutongshihaiyaoshitamenbutongde Codon Optimizations。從這點看,高通量篩選的能力越好、越快,那肯定越有優勢的。


其(qi)實(shi)高(gao)通(tong)量(liang)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)大(da)的(de)籃(lan)子(zi),什(shen)麼(me)都(dou)可(ke)以(yi)往(wang)裏(li)放(fang)。在(zai)做(zuo)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)的(de)時(shi)候(hou),每(mei)一(yi)步(bu)都(dou)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)高(gao)通(tong)量(liang)。設(she)計(ji)高(gao)通(tong)量(liang)的(de)科(ke)學(xue)家(jia)的(de)夢(meng)想(xiang)是(shi)做(zuo)出(chu)來(lai)一(yi)個(ge)盡(jin)量(liang)沒(mei)有(you)人(ren)工(gong)接(jie)觸(chu)的(de)類(lei)似(si) Black Box 一yi樣yang的de東dong西xi,從cong頭tou做zuo到dao尾wei,我wo覺jiao得de這zhe個ge方fang向xiang還hai是shi很hen好hao的de。因yin為wei確que實shi可ke以yi節jie省sheng很hen多duo時shi間jian,讓rang科ke學xue家jia們men有you更geng多duo的de時shi間jian去qu思si考kao,去qu做zuo一yi些xie更geng好hao的de設she計ji,從cong而er提ti高gao項xiang目mu成cheng功gong的de幾ji率lv。


美國的風投,為夢想砸錢

美國投資人對這些看不到未來的產業,敢投資,敢砸錢。有些 Project 根本就是個夢想,比如我之前的公司的 Project 就是把天然氣裏麵的甲烷變成想要的化合物,變成蛋白、蛋白粉、膠原蛋白、維他命,技術上都可以做得到。但是怎麼商業化?還有一段很長的路要走。但美國的資本敢砸錢,去投資他們想做的事。


合成生物學公司股價慘的原因

為什麼現在合成生物公司股價會跌得這麼慘?在我看來,主要還是 Business Strategy 的問題。我也跟國內的一些投資人聊過,大家普遍的共識,做一家平台公司,你到底有多少的客戶?這是要回答的問題。

做平台 CRO,類似於半導體的晶圓代工生意,你要叫我做菌株,我幫你做。那可能我們授權簽約費用是多少以及之後的專利都要談清楚。最後要回到一個問題,你的客戶到底有多少?如果真的把這些產品做出來,客戶是全球,那市場是更大的。所以,我覺得 Business Strategy 非常重要。


研究工具:機器學習+高通量篩選

2021年我參加在矽穀 Protein Engineering 的會議,發現大家都在用機器學習協助蛋白工程,且非常有用。目前在美國做得最好的公司是 Codexis,這家公司隻做蛋白,經曆過 20 年的發展,已經建立了很完善的係統去找酶,現在用機器學習加速酶的改善和優化。他們在做的事情對於酶工程有很大的幫助。

(關於高通量)我覺得投入的資金、設備、人力是會得到相對回報的。像(xiang)我(wo)做(zuo)蛋(dan)白(bai)工(gong)程(cheng),有(you)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)平(ping)台(tai),可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)地(di)測(ce)很(hen)多(duo),一(yi)個(ge)人(ren)沒(mei)有(you)辦(ban)法(fa)做(zuo)到(dao)。機(ji)機(ji)器(qi)不(bu)會(hui)累(lei),可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)人(ren)力(li)所(suo)需(xu)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)作(zuo),解(jie)放(fang)出(chu)空(kong)間(jian)給(gei)科(ke)學(xue)家(jia)來(lai)發(fa)揮(hui)更(geng)大(da)的(de)創(chuang)造(zao)力(li)。





我覺得高通量這個領域的夢想就是 Close-loop High-Throughput Automation System(基於雲的高通量自動化係統)。美國已經有些公司在做 Cloud-based 相關的事,我隻需要在家裏的電腦上操作,就可以拿到想要的結果。


產品 VS 平台?

選xuan擇ze產chan品pin時shi,可ke以yi看kan競jing爭zheng對dui手shou。如ru果guo這zhe個ge產chan物wu隻zhi有you你ni從cong菌jun株zhu裏li可ke以yi生sheng產chan製zhi造zao,它ta有you足zu夠gou的de市shi場chang,且qie市shi場chang足zu夠gou大da,基ji本ben上shang生sheng產chan出chu來lai就jiu沒mei有you人ren跟gen你ni競jing爭zheng;但如果經濟效益低,賣不到高單價,企業是很難生存下去的。

關於做產品還是做平台,如果你是一個創業者,你想要的是什麼?比如我所在的 CRISPR 領域,我們也可以單純做一家平台公司,但做平台的公司到最後麵臨的問題,可能跟 Ginkgo 一樣,你的客戶有多少?


單純隻是做平台 CRO ,最終還是會麵臨考驗。目前在美國做 principle 的公司大部分都是一路做到底,資本更看重的是最後的產品能不能做出來。如果隻做 CRO 會很難,最後可能隻有被收購,這跟國暢說的道理不衝突。如果你有能力,拿出一部分資源幫人家做 CRO,我覺得也可以。但我自己相信,產品更能創造最終的價值。


為什麼要關注和投資合成生物學?

站在投資人的角度,華創資本的觀點主要包括三個方麵:首先,ESG 或者雙碳政策,催化了合成生物學地較快落地和被關注;其次,合成生物學作為前沿科技生產方式可以對於傳統生產方式實現較大地降本增效;最後,合成生物學可以發現或創造全新的化學分子產品。部(bu)分(fen)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)公(gong)司(si)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)基(ji)因(yin)組(zu)挖(wa)掘(jue)去(qu)預(yu)測(ce)和(he)發(fa)現(xian)創(chuang)造(zao)具(ju)有(you)經(jing)濟(ji)價(jia)值(zhi)的(de)新(xin)化(hua)合(he)物(wu),這(zhe)將(jiang)帶(dai)來(lai)極(ji)大(da)的(de)新(xin)市(shi)場(chang)和(he)新(xin)供(gong)給(gei),也(ye)極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)的(de)想(xiang)象(xiang)空(kong)間(jian)和(he)天(tian)花(hua)板(ban)。


創業公司一定要找到長板

shiyouxingyeshimouxiechuantongxingyededaibiao,hechengshengwuxueshixinxianshiwu,qudaguoqudezhexiedajurendeshihou,huiyudaoyixietiaozhan。zaiwomenkanlai,hechengshengwuxuechuangyegongsiyidingyaozhaodaozijidechangban,xuanzegengshihedeqierudian,caiyouxiwangyingdejingzheng。


合成生物學的非線性特征

關(guan)於(yu)互(hu)聯(lian)網(wang)創(chuang)業(ye)與(yu)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)創(chuang)業(ye)的(de)對(dui)比(bi)。一(yi)個(ge)互(hu)聯(lian)網(wang)公(gong)司(si),現(xian)在(zai)做(zuo)一(yi)個(ge)小(xiao)程(cheng)序(xu),可(ke)能(neng)不(bu)到(dao)一(yi)個(ge)月(yue)能(neng)夠(gou)上(shang)線(xian),這(zhe)個(ge)研(yan)發(fa)循(xun)環(huan)的(de)周(zhou)期(qi)短(duan)很(hen)多(duo)。但(dan)是(shi),合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)差(cha)異(yi)挺(ting)大(da),包(bao)含(han)了(le)上(shang)遊(you)分(fen)子(zi)生(sheng)物(wu)學(xue),中(zhong)遊(you)發(fa)酵(jiao),以(yi)及(ji)下(xia)遊(you)分(fen)離(li)提(ti)取(qu)和(he)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)等(deng)。每(mei)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie),都(dou)需(xu)要(yao)上(shang)下(xia)遊(you)的(de)緊(jin)密(mi)配(pei)合(he),整(zheng)個(ge)流(liu)程(cheng)需(xu)要(yao)很(hen)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)迭(die)代(dai)。因(yin)為(wei)生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)動(dong)力(li)學(xue)是(shi)非(fei)線(xian)性(xing)的(de),這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)積(ji)累(lei)和(he)試(shi)錯(cuo)。


長時間且持續積累的 know-how

在合成生物學行業,團隊的上下遊全鏈條 know-how 的長時間且持續的積累尤其重要。如果隻有其中部分環節的 know-how,則可能遇到難以落地閉環的情況。如果 know-how 積累是不連續或者短暫的,那麼該花的時間、該走的路可能也很難節省。

 

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