你们用合成生物学造皮革,能不能聊聊里面技术的复杂度情况?还有目前全球在做这块的情况是怎么样的?国内在做的情况又如何?
苏睿
皮革问题
2023-08-18
技术难度,其实最核心的是我们这个领域只关注一个事是成本,我们现在每天都在设想怎么样把我们的原料成本压到3000块钱每吨以下,你才能够去获得很强的规模效应或者是能够真正地量产化的方案,这是最大的难点。
另外一个难点主要就是在于材料的后加工,因为后期我们现在用的叫精密涂布,精密涂布你要保证你发酵批次的稳定性,并且能够把相对的原料加工成一个模块化的浆料去突破,其实还是有非常多的knowhow和一些产业界相关的经验需要在里面发挥一些作用。
我们这个行业在海外是如火如荼,Mycel融了三个亿美金去做蘑菇皮革,前两天我看到其实我们中国也会有一些公司,也开始去模仿和仿照蘑菇皮革这个路径,但是在成本和经济效应上来讲是完全没有办法做到平衡。
我们现在基本做到牛皮或者头层皮的1/ 10,甚至未来我们还可能要做到只有它5%左右的成本,这样我们认为才可能真正能够带来一些规模效应和未来发展。像海外的蘑菇皮也好或者胶原皮也好,这种发展路径最终导向从成本上来算一定是高于真皮。其实我们这个行业最重要的还是要量产,目前来看全球在生物基皮革能够实现量产的,其实只有Natural Fiber Welding一家公司,能够真正实现每年10万米以上的量产规模。
相对而言,中国在这个领域下比较落后,所以在新的历史机遇下,我们合成生物学怎么去改造这些传统产业,怎么样去赋能这些传统产业,在不改变这个传统产业格局下,推动产业进步发展。
除了胶原蛋白之外,你们还在开发其他的蛋白,能不能分享一下其他的蛋白你们是什么样的思路?
赵俊
胶原蛋白
2023-08-18
其实所有做的东西都围绕着皮肤学的机理来做的,比如人体皮肤修护主要靠整个细胞外基质的微环境。细胞外基质的微环境中间有3大类成分,主要就是蛋白类的,还有蛋白聚糖,蛋白聚糖另外身份就是玻尿酸,所以玻尿酸的肤感为什么好,就是人体细胞外基质微环境肤感的道理,整个细胞外基质蛋白,包括很多种,胶原蛋白只是其中的一项,还有纤连蛋白,还有弹性蛋白。
纤连蛋白类似于趋化因子的作用,比如皮肤上面有创面或者有损伤了,纤连蛋白可以促进相邻的细胞粘连贴壁,导致创面有序的修复,甚至可以少疤痕甚至无疤痕修复的,所以纤连蛋白在那些敏感肌、激素脸、红血丝等等问题皮肤上有很好的修复功效。
弹性蛋白是让皮肤富有弹性,在皮肤中间含量不太多,但是很重要的因素,弹性蛋白主要就让皮肤富有弹性,所以这个蛋白在皮肤的抗皱领域有很好的应用。
另外我们现在还正在开发几款创新的一些蛋白原料,比如血清蛋白,主要是靶向的抑制炎症的信号通路,所以我们在抗炎舒缓的体外实验结果上面可以达到类似于地塞米松抗炎舒缓的效果。
其实我们也开发了二代长效的SOD,比较耐高温的产品。另外我们在很多临床试验中间的,还有在问题皮肤解决方案中间,我们发现很多蛋白功效其实是1 + 1大于2的,不同蛋白之间它功效作用,而不是某一个蛋白作用,所以它有组合叠加的效果。
你们在生物药的原料方面有哪些特色?
张骊
生物药
2023-08-18
对生物药这块我们其实就是抓住我们自己的优势,我们是可以用酿酒酵母生产几十个氨基酸短肽的,其实业界都知道,你用酿酒酵母生产几十个氨基酸其实是很难的,包括跟太极合作的司美格鲁肽,现在很多公司都在做,但是他们都是在用大肠杆菌进行生产的。首先大肠杆菌是生产一个包涵体,就是在细胞内的,它在后续的纯化过程中,把细胞破碎之后,它的杂蛋白是特别多的,而且大肠杆菌也有一些致敏、内毒素等问题。
我们选取了一个更难的技术,就是我们用酿酒酵母进行外泌生产,它的特点就是生产出来多肽都分泌到细胞外,我们用无机盐培养基,它的培养基里特别纯净,这样我们在后续的蛋白分离上,整体的纯化成本和收率都有非常大的优势,但是做这个事就是比较难的。像我们用酿酒酵母做外泌几十个氨基酸的多肽,我们能做到克级每升的水平,整体的产量也是比大肠杆菌的每升发酵液产出的目标产物要高得多。后面我们会利用这个多肽的平台,做各种各样的几十个氨基酸多肽的这些药物,大部分都是胰岛素的类似物,还有在医美领域用得比较昂贵的原料,而用酿酒酵母生产这些短肽,其实目前在国内能够做到的公司并不多。
你们在做的是用合成生物学解决皮革的问题,那是用合成生物学解决了哪些皮革问题?原来皮革的价格是多少?用合成生物学后能降到什么程度?
苏睿
合成生物学
皮革问题
2023-08-18
大家可能想到皮革行业,大概率就是一个高污染、高耗水的行业。其实传统皮革主要就两种,第一种是真皮,真皮是动物皮革,拿回来之后反复揉制,真皮现在目前的价格大概在150人民币上至300人民币每平方米,差不多也就是这个价格。
所以实际上可能我们看一个爱马仕的包,真实成本可能绝对不会超过500块钱。这个行业其实存在最大的问题就是一个污染,还有是生产周期比较长,因为其实本质上来讲,就是你要从头饲养一头牛,来做皮革,另外就是后续揉制处理,这个过程中其实步骤非常复杂,一般来讲普通的揉制时间有的要到两个月以上,所以本身这个生产效率其实相对来比较低。
传统人造革的话就能比较快速生产,其实是采用石油基的原料,通过各个皮革厂不同的配比,对皮革进行涂覆,其实是使用的干法涂覆工艺或者压延法,直接在大机器上,基本上油性PU的话,目前要主要使用的非环保性,采用DMF作为容器的这种PU产品,基本上可以在产线上做到30米每分钟的速度,所以其实是非常快的。
所以油性皮革目前来讲价格普遍可能成本大概从十几块钱左右,到二十几块钱,其实基本上就是比较大的区分跨度,所以从市场上来讲,其实真皮和人造革完全是两部分市场。我们目前来讲,其实核心解决的几个问题是我们在整个生产过程中完全不再使用任何的石油基的产品,因为我们前段时间刚拿的USDA的认证,其实是百分百生物基的一个认证,另外就是我们所有的原料全部来自于生物质的开发,并且我们需要对成本做到相对比较严苛的控制,我们现在需要把成本压制在低于1万块钱每吨的水平,才能够做到在纺织行业内有一个成本的核算。
另外一个就是我们其实更核心的还不是纯在生物上,我们其实开发了多种生物材料,一种是生物纤维原料,另外一种就是生物弹性体,这两种东西其实你还要看它怎么组合在一起,那么就涉及到材料的速配,所以我们竞争对手想偷我们的技术,也是完全没有任何用处,因为我们每一个菌种,它针对不同体系开发的发酵体系都完全不一样,所以你根本没有办法量产,你量产也没办法达到我这个成本。
举个简单例子,我们现在皮革基本上普遍涂覆3到4层,那3到4层里每一层的配方我们技术部门那边基本上至少有15种以上,这个组合性,还有根据下游客户的匹配性,就是材料付费这一步也可以卡死无数的人,再一个就是最后的涂覆加工和生产,其实涂附这件事情不是大家想象的压制这么简单,这个东西其实是有大量的生产工艺核心。
所以其实对于我们这件事情来讲,一个很难的事情是怎么把性能或者配方,包括生物材料组合在一起,把它真正地涂覆成一个材料或者做成一个面料,第二件事情就是在于怎么在生物制造的基础上,把传统石油化工的成本给它打下来,这是我们觉得核心解决的两大难题。
现在做合成生物学,大家都在讲DBTL模式,您对这块有哪些新的见解?你们到底是怎么样打造一个平台?怎么理解合成生物学这件事?
张以恒
DBTL模式
2023-08-18
合成生物学,大家都讲DBTL,就是设计—合成—测试—学习,反复循环,整个过程中我觉得非常像酶的定向进化,在合成生物学的时候实际就是你设计了,测试了,最后你拿到一个好的菌,就是你要的,如果不行再来反复做,所以这个过程就会研发时间很长,周期也很长,确定性不高。一旦你做出菌种,也有个很大的问题,菌种是可以自我繁殖复制的,也就是一旦被偷走,你的竞争对手也可以依葫芦画瓢做同样的事情,那么就看你的菌种保护或技术升级到底有多厉害,所以这就是传统合成生物学中存在一个巨大的挑战。当你是一个小公司的时候,你做一个比较稀有的产品,没人竞争,你可以活得非常好,利润率非常高,但是当你的公司做大了,这个产品不是小产品,那么就会有很多人盯上甚至偷你的菌种和你进行竞争,利润率就立刻掉下来,所以这是现有合成生物学最容易看到的一个问题。
我们讲的是体外合成生物学,就是构建多酶分子机,它的设计原理和传统的合成生物学是完全不一样的,我们更强调设计,实际是由产品出发,当你有一个产品在你脑子里,第一步是设计,你觉得根据你的知识决定这条途径能不能做出来,再就是构建,然后是测试,走通这条路以后,有相当多的工作是在于优化。因为在设计之初,你就知道你这个产品能不能产业化,所以你的优化是围绕产业化来做的。
所以这个过程中,它对入门其实要求很高,它有点像酶的理性设计,你知道酶的结构,酶的催化性质,你改哪个点,得到什么功能,在你做之初你都是知道的。而且这个是线性研发,其实和你想象的不一样,你立刻就可能判断这个方向是错的还是对的,如果不行你立刻就放弃。由于体外合成生物学多酶分子机入门要求高,选品难度大,所以它对很多产品也是不合适的。但是它有几个优点,第一个是在研发过程中研发投入特别少,周期特别短,一旦成功,产业化的确定性高,而且护城河深,产业壁垒非常高,因为你做出来的机器是不能被别人偷的,不能繁殖复制,也就是只要你控制几个技术拆解开来,很难被竞争对手偷到。
我们现在成立了公司,以做健康糖为目标产品。因为健康糖的选品原则就是它的市场规模特别大,百万吨起步,每个单品都可能有百万吨,甚至能做到千万吨级。市场空间特别大,你要解决生产成本足够低,还有解决原料来源的问题,比如我们现在在做的一个产品就是塔格糖,因为做健康糖的人现在绝大部分都在做阿洛酮糖,阿洛酮糖马上变成红海,但塔格糖其实比阿洛酮糖更好,首先口感好,热量低,但是它的传统生产方法是从乳糖开始做,也就造成原料少和价格昂贵。现在我们改变了工艺,从淀粉开始做,用多酶分子机高效生产出塔格糖,从而大幅提高产品的供给量和降低生产成本,所以这就是一个典型的例子,就是体外合成生物学,通过DBTO这个方法来线性设计,最后达到产业化。
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