合成生物学作为一门前沿交叉学科，掀起了继DNA双螺旋结构发现和基因组测序技术诞生之后的“第三次生物科学革命”，极具前沿性和颠覆性。

     
     “合成生物学”被美国国防部列为未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域，有望掀起第三次生物技术革命。近两年，“合成生物学”也在我国政府规划中频频出现，除了被国家“十四五”规划提及，成都市“十四五”规划《纲要》提到要超前布局合成生物前沿技术，并培育合成生物产业集群，此外还单独发布了《成都市“十四五”生物经济发展规划》，对合成生物学进行了重点描述。

       本期，我们邀请到合成生物学企业盈嘉合生的总经理裴亮，围绕合成生物学相关的基础研究、技术进展、转化应用等进行领域介绍和观点分享。

       裴亮，四川盈嘉合生科技有限公司（以下简称“盈嘉合生”）总经理，复旦大学生物化学与分子生物学专业毕业，在提取、发酵和生产技术优化方面有超过20年的经验，负责公司研发和对外技术合作。

       盈嘉合生成立于2015年，专注于用合成生物学技术制造天然产物，产品广泛应用于医药、医美、营养保健、食品饮料等行业，在国内率先实现了天然产物的合成生物制造。

       Bio Collaborate：近两年，尤其在国家、地方政府发布的产业规划点名“合成生物学”之后，合成生物学逐渐“火热了”起来，您认为背后的原因是什么？

       合成生物学从加州大学伯克利分校Jay Keasling成功实现抗疟药青蒿素半合成开始，风靡全球。尤其在美国，合成生物学一直被业界人士关注着，在若干轮跌宕起伏中逐渐发展起来。它从开始过热，到逐渐热度降低，到再次成为聚光灯下的焦点，实际上伴随着一些关键技术的突破。

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       以青蒿素为例，合成生物学鼻祖Amyris公司在本世纪初投入了上百名博士研究人员，斥资4000多万美元，希望借助合成生物学方法来生产青蒿素，虽然成功研发出能够产生青蒿酸的酵母菌株，取得了第一个发展里程碑，但最终也没有成功实现青蒿素的商业化生物合成。这是因为后来大量非洲农民已经通过传统种植手段提取生产了青蒿素，并且成本低于生物合成方法。因此Amyris的商业神话就此破碎，合成生物学热度也逐渐下降。

       近两年，合成生物学又在世界范围内得到广泛关注，这是因为合成生物学在生物技术前沿的拓宽下又迎来了技术发展的突破阶段，技术可行性得到提升，规模化应用也越来越多。到今天，早已超越科研范畴，走上工程化之路，成为了面向生产的工业生物技术。它综合各个学科的底层技术来解决生产中的实际问题，如结构学、各种组学以及一些工程学科，是多学科的交叉融合，因此走到了台前，受到广泛关注。

       Bio Collaborate：合成生物学相关的企业目前来看主要分两类，一类侧重平台搭建提供技术服务，另一类则有着自己的产品开发管线，您如何看待这两类企业的未来发展？

       目前，合成生物学的底层技术主要是美国开发的。很多从美国归来创业的技术研发专家都能相对容易得拿到融资。但研发出身的他们对合成生物学的工程学属性认识不足，导致其忽略了产品布局的重要性，这在一定程度上有违合成生物产业的初衷。

       国内很多企业构建合成生物学平台，以原件筛选、原件构建、微生物构建为服务内容。但实际上，这些技术过于底层，无论是发文章还是写专利，一旦涉足产业，我认为必须要有自己的产品，才能走市场化进程，仅靠投资人的资金投入无法维持企业长久稳定的发展。

       提供技术服务能够在短期支撑企业发展，但从长远角度来看，还是需要有自己的产品才能走得更远。比如华大基因，它从初期的技术服务供应商已蜕变为拥有众多独家产品的产品供应商，这也是合成生物学企业的发展趋势。

       Bio Collaborate：对比传统的化学合成，合成生物学的技术优势有哪些？

       把合成生物技术和化学合成相比，实际上是将发酵罐和提取罐、反应釜进行对比。发酵罐如果能在反应条件、成本控制等方面超越提取罐和反应釜，则证明合成生物学的在医药食品领域的优势。目前，有很多天然产物在自然界中的丰度很低，难以实现产业化提取和化学合成生产。

       对于合成生物学来说，首先，能够在发酵罐中将其制备出来，并且这种工艺流程的成本远低于直接从植物中提取。原来需要种植千亩作物来提取的天然产物量，现在只需要一个发酵罐就能实现，节约了宝贵的耕地面积。同时，植物提取过程中其实浪费了很多原材料，比如甜叶菊，叶子中甜菊糖含量很高，但提取时仅能获取到10%的目标提取物，剩余的90%都是废渣，合成生物学技术也避免了这类资源浪费。此外，通过特殊生物技术还能对目标产物进行进一步修饰，改良其口感和味道，提升产品价值，提高利润。

       未来，盈嘉合生也将从半发酵向全发酵进军，逐渐摆脱原料依赖，形成完整的发酵生产线。可能在进入全发酵阶段的初期，我们的成本还处于高位，但根据经验来看，随着合成生物学方法升级迭代，成本将逐渐降低，顺利市场化。

       此外，合成生物学对传统行业的渗透也体现了其优势。如肠道微生物、活菌治疗、生物基材料等的开发生产，都能归属到合成生物学中。通俗来说，就是用发酵罐来替代来干原来各个行业的传统工艺，潜力十足。

       Bio Collaborate：近期，在盈嘉合生产品开发进程中，是否有一些挑战或取得的突破跟大家分享？

       由于合成生物学属于一种交叉学科，侧重于利用工程学技术来解决生产中的实际问题。交叉点越多，能够对生产过程进行改性的可能性就越大，既能在酶分子结构上做调整，也能在细胞构建时行改进。

       目前在食品中使用的代糖主要以赤藓糖醇为主，它属于糖醇类，味道较好，但食用过量会导致腹泻，阿洛酮糖作为接替它的下一代甜味剂，优点明显。除了不会引起腹泻，还能带给人们愉悦的大脑感受。

       我们在开发阿洛酮糖的过程中，就做了很多对酶的改进工作，聚焦3个关键研究工作：一是外源底物如何进入细胞，二是如何再从细胞中转移出去，三则涉及能量的传递。这一完整过程如何被改进地更顺畅，是合成生物学技术所关注的重点。催化生产阿洛酮糖的酶结构和种类是众所周知的，我们对其进行了耐热性和细胞牵引力的提升，迭代多次。

       最近取得的一个突破是将其转化率从24%提升到了32%，并且成本也比初期降低了30%。这是我们各个团队通力协作的成果，值得庆祝。

       Bio Collaborate：盈嘉合生在今年3月获得了毅达资本的独家投资，您能谈谈是哪些因素促成了这笔融资吗？

       公司的业务面较广，首推产品甜味剂，包括甜菊糖苷、阿洛酮糖，以及未来将进行研发生产的罗汉果苷等品种。在这一领域，我们起步早，2000年创始人华君董事长就已经开始从事甜味剂的研发生产，并在积累了一定人脉和资源。

       
       能够得到投资机构认可，我认为还有以下三点因素的影响：一是我们所采用的技术手段属于合成生物学，是目前资本热度较高的一个领域；二个我们做出了具有一定市场竞争力的上市产品，并且通过技术升级能够实现成本的大幅降低，颠覆行业市场；三是我们在成果转移转化方面具有结构完整的团队和丰富的产业化经验，实践了技术“变现”。

       盈嘉合生的团队，在上游研发有中科院植生所王勇老师带领的科学家团队，中游是经验丰富的转移转化团队，下游有负责打开市场的专业营销团队。在投资人的支持下，未来盈嘉合生仍然会在甜味剂领域继续深耕，做大做强；同时，开发香兰素、柠檬烯等香精香料品种，并以核酸类药物中间体尿苷原料的生产打开生物医药板块。

       Bio Collaborate：目前，成都合成生物产业发展现状是怎样的？

       在全国范围来看，整个西南地区的合成生物学产业还处于发展初期，一是企业实力不强，二是热度没有东部沿海高。深圳单独把合成生物学作为一个产业类别来支持发展，而成都则将合成生物纳入生物医药板块进行布局。但实际上，合成生物学在各行各业都有渗透，将其纳入生物医药领域可能不利于其未来的快速发展。在川渝传统发酵和生物制造产业的已有基础上，如何把合成生物市场做大，不能只局限于生物医药，更应该依托已有基础，选取市场潜力大的产品品种，力争突破，来扩大产业影响力，发挥带动作用。

       从合成生物产业的原材料供应来看，西南地区还未形成完整的上下游产业链，很多发酵原料还需要从其他地区采购。但从人才积累来看，成都传统发酵企业众多，设备设施以及技术人员都较为充足，还具有川西高原这样的产业腹地，能够一定程度解决能源动力、冷却发酵的冷水资源问题，优势明显。

       此外，四川是农牧业大省，跟未来合成生物学最容易进入的兽药、农药和饲料领域密切相关，这类产品本省市场空间很大，在合成生物技术的加持下有望实现产业升级。虽然中西部和东南沿海地区在研发和生产上仍有一定差距，但我认为在合成生物产业上，成都发展后劲十足，一是不缺人才，二具有得天独厚的产业基础。未来，在成都本土开展研发工作，在周边地区进行生产加工，同时利用合成生物技术对四川地区的传统行业进行升级，如饲料生产，以及接地气的豆瓣酱、泡菜生产等，助力食品安全和营养健康，我相信合成生物这个产业将很快被带动起来。

       四川盈嘉合生科技有限公司正式成立于2015年，是世界领先的甜菊糖苷生物生产企业之一，拥有国内最大的天然产物合成生物学研发和生产平台。公司专注于将合成生物学技术应用到天然活性成分的绿色智造，替代传统的植物提取，既是行业先行者，也是行业唯一同时具备生物合成和植物提取双技术体系的公司。

       现有产品包括辅酶Q10、新型甜菊糖苷、β-烟酰胺单核苷酸（简称NMN）香兰素、罗汉果等，公司产品管线覆盖制药、保健品和食品多个领域。公司产品取得美国FDA、GRAS认证、ISO9001、FSSC22000、HALAL、KOSHER、NON-GMO认证等。公司立足于大健康产业，秉承专业、创新、优质、高效的服务理念，与国内外一些知名食品饮料、健康产品和医药企业建立了良好的合作关系。

       公司与中科院上海生命科学研究院、天津工业生物技术研究院、四川大学、四川农业大学等科研院所建立了良好的合作关系。公司骨干技术人员在合成生物研究、发酵生产、分离纯化、分析测试等关键方面都各有特长。公司十分注重研发投入，先后完成了生物合成甜菊糖苷（D&M）、香兰素、阿洛酮糖的研发，在甜菊糖苷的产业化过程中积累了丰富的合成生物学成果转化经验，是国内少有的具备合成生物技术产业研发和生产实践能力的公司。盈嘉合生公司拥有19项授权专利，其中国外发明专利4项，中国发明专利4项，实用新型专利11项，另有7项发明专利在申请过程中。

       盈嘉合生是中国首家天然产物合成生物学研发和生产制造公司，四川境内唯一一家开展天然产物合成生物学研究的科技型企业，从2018年开始连年入选科技部科技型中小企业库，2019年入选成都高新区瞪羚企业，2021年入选四川省“专精特新”科技型中小企业。公司2020年营收5600万元；2021年营收10200万元，持续保持高速增长。

       2022年2月14日已全部完成A轮融资，在资本的助力下，公司加速发展，2022年上半年会有3个产新品投放，同时将建成上海研发中心，2022年下半年将在成都天府国际生物城建成面积3000平方米的合成生物学技术平台并投入使用，盈嘉合生将成为合成生物学技术制造行业最重要的公司。目前有高瓴、弘晖、中金、华大等资本持续跟踪公司发展，今年四季度将完成A+或者B轮融资。

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