从投资的角度,合成生物学有工具层、平台类、应用层等不同阶段的公司,您更倾向于参与哪个阶段的公司?
尹洁
合成生物学
2022-12-30
上游的工具端,包括DNA合成等工具类的公司,他最终还是要形成规模效应的。比如未来酶促合成法的DNA合成,它未来是有些机会的,特别是在美国海外你可以不告诉别人序列的情况下,能够实现DNA长链的合成,它是有一定的价值的,尤其在欧美,可能在国内也会有不少的市场。但是工具类企业,一定要成为这个细分领域的龙头企业。像在中国做测序一样,真正跑出来的只有华大。三代做工具类企业可能也会跑出一两家公司,百花齐放在这个方向是比较难的,它需要有规模化,有一定网络效应的企业来服务于整个市场。我觉得要做这个方向,要么做成规模第一,要么技术领先,这类方向我会这样去选择。
 
平台型的企业,像 Ginkgo在美国其实也不算成功,它的融资额相对来说也比较大,但它的市值也就30亿美金左右。我觉得这类企业持续迭代你的平台,持续迭代的情况下,盈利模式是什么,它不是很清晰的。 Ginkgo也在做很多尝试,包括通过股权价值的方式来实现它的价值,也可能通过产品分成的方式来实现它的价值。但是在美国最后它的产品端又是一些寡头垄断的局面,像ADM、巴斯夫等公司。平台型的企业商业化闭环是一个比较难的点,但我觉得从更长远的未来,平台型的企业,就像云计算一样,它积累到一定的程度应该会有机会。这个行业能不能起来,得益于未来对菌株和对知识产权的有效保护,很多发酵型的公司,它的菌株是没有知识产权的,很难去举证的。
 
我觉得第三个产品方向是很清晰的,作为一个理性的投资人,目前还比较喜欢去追求一些成功率更高的大单品。因为它有规模效应,通过大单品能够建立行业地位,也能建立渠道。如果纯粹一些小单品去做,比较累,很难形成持续稳定的客户和渠道。当然也要看产品,有的产品规模虽然小,但它触达的客户足够多,还有网络效应,触达客户的需求,因为能够持续给你反馈。我觉得那样的企业未来可能会有些机会。

ArchiCel如果要做出一个全新的菌株,它是依托现有的底盘细胞去改造还是完全新的?
康康
菌株
底盘细胞
2022-12-30
我们肯定是从现有的微生物,而且是现有的模式菌株出发,主要是大肠杆菌和酿酒酵母。真核生物一个版本,原核生物一个版本。我们肯定要先保证我们做的东西它能活下去,再提它有没有用,有没有能够做代谢通路更大规模的操纵,使它实现工业价值。肯定还是以好改的实验室的菌株出发,一定要脚踏实地。
 
在这个过程中,实际上我们其实会衍生很多数学上的工具来帮我们做新物种的设计,比如做一些非常核心的代谢通路的整合测试,我们需要非常多数学上的突破,比如基因组到底怎么样设计是稳定的,代谢通路怎么设计是稳定的,它的代谢怎么能够达到一个平衡,能够维持生物的传代,这里面会有很多数学的问题,这些数学的答案必须有足够多的数据来给我们答案。这个过程是一步一步来进行,不可能一口吃一个胖子。

我们是做DNA合成,国际上也有Twist公司,那和国际上这些公司的对比情况如何?另外,DNA合成的整个市场容量情况如何?
董一名
DNA合成
2022-12-30
DNA合成我觉得分两类公司。第一个是有技术积累,花了很多精力在做DNA合成。它其实分为一代和二代。一代其实像国产的96孔板。这一类的公司是低通量的柱式合成,国内一些做CRO的公司基本上都用这种机器。
 
第二类是以芯片为载体的公司,如Twist和CustomArray(已被金斯瑞收购)。他们是以芯片作为载体,无论是基于喷墨,还是在芯片表面通过电化学的方法去控制实现高通量的合成。Twist他起到了教育市场的作用,让大家认知到Oligo Pools可以做什么,包括它可以带来什么样的改变,但是目前它仍有一些问题,他基于机械法,通量还是不够高,对于拼接长链DNA合成,如片上合成是没有优势。但是Twist在商业上的成功,包括他现在做很多下游,做的长链正确率做得很好,我觉得是值得学习的。Twist现在也在布局更高通量的芯片合成方式。CustomArray除了今年推出了更高通量的芯片,其实没有往下推进其他的工作。
 
基于这两个公司的现状,其实国内很之前,就一直想要有人去做高通量的DNA合成仪,包括Oligo Pools,但是一直也没有好的结果,现在我们Oligo Pools的指标已经做得很好了,长链基因我们现在也推进得比较稳定。
 
除了研发型公司,第三类是CRO公司,金斯瑞等公司他买一些短链合成仪,做短链的合成和探针,基于短链去雇佣人,需要场地做拼接,其实主要的拼接还是基于人做,这样会带来一些不稳定因素,如质量的不稳定。国内依赖这些劳动力去卷成本,但其实成本的红利在降低。今年像药明、金斯瑞等企业也在订购一些自动化的合成平台去做基因的拼接,也就证明自动化包括24小时实验室和稳定的基因合成是需要的。这更突出了我们做芯片式的长链DNA合成,其实有很大的取代性和不可替代性,我觉得我们公司无论在短链和长链都有的优势。
 
关于市场容量情况
 
我们觉得DNA合成的市场目前其实还不是特别大,但是其实它是比较稳定、有营收、有发展,每年都有一定的增长率。
 
如果DNA合成能像测序一样,按这种指数级,假如10的3次方,5次方去降低,那将像测序一样能迸发出更多新的应用空间和市场容量。之前二代测序出来之前,谁也没有想到二代测序能推进到哪些领域,包括三代刚出来时候,它单一的测序错误率很高,但是现在发现三代其实也有很多新的市场空间,它更多是作为二代的补充而不是竞争。我觉得基因合成除了它固有市场是比较稳定的和持续增长的,它还有一些随着成本降低它能发掘的市场。
 
公司除了DNA合成之外,也在布局像DNA合成的下游,像RNA,像蛋白质在芯片上的合成,还有一些单细胞的操作和表征等领域。

DNA、底盘细胞、菌株这些底层工具的概念
康康
菌株
底盘细胞
2022-12-30
DNA对于我们上游的研发企业来说是非常重要的原料,对于已经孵化到产业价值实际菌株和菌株培养基就够了,不需要再用DNA。DNA是我们的原料,我们做研发的时候要用海量的DNA来做模块的构建测试,尤其像我们构建ArchiCel这么庞大的工程,我们会够很多的模块,做海量的测试。
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底盘细胞的概念:
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所谓的底盘细胞就是我需要微生物来帮我生产一个东西,为了让它实现我想要的功能,我要用一个微生物来改造。初始的微生物,我们一般称为底盘细胞。
 
一种底盘细胞选用的就是有特定工业价值的天然微生物,尤其是离我的目标产物特别近的天然微生物。比如我要做谷氨酸的衍生物,我肯定用的是谷氨酸棒状杆菌,那它就是底盘生物。另一种底层细胞是模式微生物,如果我做一个很新的药物分子,自然界中可能没有特别合适的天然微生物,我很有可能会用模式菌株。比如这个时候我会用酿酒酵母来做我的底盘生物,在它的代谢网络基础上,做特定的代谢通路的构建和修建。
 
我们做的ArchiCel,理论上希望它成为一种泛用型的底盘生物。即并不是一个底盘生物,我们向大家提供1000种或者1万种ArchiCel,它就是1000种或者1万种的底盘生物,每一种和每一种都不太一样,因为它的代谢网络属性并不一样。比如这个版本的ArchiCel,它可能就是甘氨酸产量特别多,如果你想研究甘氨酸下游能有什么产物,就可以选用这一株ArchiCel 作为底盘生物。如果你想专门产萜类物质,我们也可能会推出一株高产法尼烯的ArchiCel ,它就会成为你新应用的研发起点,它就会成为你的地盘生物。
 
实际上,我们最终希望提供的就是这样的一套服务,我们给大家上千株可选的底盘生物,而且这一套生物是有同样的架构,同样的逻辑,同样的数据库,同样的开发工具集,这样大家就不需要从自然界中选那些特别难改、特别难用的天然微生物,或者离你目标特别远的工程菌株。不再使用这一系列底盘生物,而使用像我们这样成套的底盘生物。

从DNA合成的角度,它作为一个底层工具,能不能给大家介绍一下这个相关工具层的内容及其价值?
董一名
DNA合成
2022-12-30
首先DNA作为一个基础的遗传物质,无论你是做基因编辑还是做下游的代谢工程,它都是一个基础的原料或者工具。DNA最早的很成熟的生产方式是化学合成法,四步合成。它最终的效率其实取决于长度,四步反应的湿度和控制它反应的比例。举例,单步的反应效率是99. 9%,假如到300次方,它的效率可能就比较低了,可能在50%-60%甚至以下,这样就限制了DNA合成的长度,所以现在好多短链合成都有一个分界线,假如300 BP作为一个分界线,300 BP以下的DNA用化学合成法,300 BP以上用DNA拼接或者DNA连接法把它拼成一些长链。
 
最早是柱式合成,通过在机器上也是引入了自动化的步骤,它的试剂去做四步的循环去加剪辑,这个主要载体就是96孔板,进行高通量的短链DNA合成,再做DNA的拼接,拼成长链。后来大家发现96通量的板子或者用两块板子,它其实通量比较低。后面采用芯片作为一个载体做高通量的DNA合成,把它拼成长链。而且最早的拼也是手工,后来逐渐过渡到高通量平台、自动化拼接这些方法。DNA作为基础的使能工具,它主要是化学合成方式,短链拼长链的方式。
 
像DNA的复制都是通过酶的方法,大家就想化学合成已经把成本拉到比较低了。除了高通量的方法,能否用非化学合成的方法,用生物法进行DNA的无模板合成。后来发现一个酶,这个酶的好处就是它没有模板,它的坏处是随意拉碱基,所以酶促法还没特别成熟,它现在的问题就是第一成本比较高,第二为了保证它的准确率,需要牺牲了一些效率和成本,酶促法是一个比较有潜力替代化学合成的方法,能做无模板DNA合成。
 
DNA合成是所有生物医药公司、合成生物学公司、测序公司、基因编辑公司等下游公司的基础。比如mRNA疫苗也要通过订购DNA去做转录,所以DNA是所有下游公司的原料和基本的使能技术。
 
以前我确定了序列,就可以做单一的订购,现在随着一些计算,包括更加理性的设计,其实本质上它很多库的丰富度是提高的,大家希望做更多的项目,做更多库的构建,再做筛选。DNA通量越高,成本越低以及跟下游的开发距离越近,才是更好的,这也是对我们上游公司提出的需求。