Boston Bio邰超：合成生物中下游仍有巨大空间

作者：MD、Emilia

出品：明亮公司

精密发酵行业开始从垂直整合进入精细化独立分工模式。

在过去5-10年，合成生物学的行业整体规模比较小，绝大多数合成生物学公司比如ADM和嘉吉都选择了垂直整合模式，从研发生产到分销、市场服务全部由公司独立完成。当合成生物学的规模急剧扩张，行业开始进入精细化独立分工模式，从上游菌株开发到中下游的工业开发、商业化生产都不断涌现初创公司。

此前进入精密发酵行业的资金主要集中于上游菌株开发建立和筛选平台，Ginkgo Bioworks便是其中的典型代表，位于行业中下游的实验室工艺开发和商业化生产等环节的公司一直面临着资金和资源的限制。随着资本涌入精密发酵行业以及初创公司和产品数量的迅速增加，解决实验室至商业化生产工艺瓶颈问题以及实现平价生产的专业平台则有潜力成为新的价值创造者。

「明亮公司」近期对话了Boston Bioworks（下称Boston Bio）创始人兼CEO邰超博士。据他介绍，公司创始团队看到了精密发酵行业的上述瓶颈，决定共同创业，切入点则为植物基蛋白公司提供了“首创平台”——公司可以更快地将产品从实验室规模扩展到商业规模，而无需昂贵的资本支出。该平台将使初创公司能够快速高效开发精密发酵产品（如肉类和乳制品蛋白质、脂肪、调味料和类似成分）和生物质发酵产品（如菌丝体），以无缝衔接菌株改造和工业规模生产之间的差距。

“首创平台”有两个角度，一是精密发酵和下游提取，二是以大数据为基础的CDMO平台。在下游工艺方面，Boston Bio从技术上实现了目标蛋白和脂质物的提取，并且把整个过程达到最优化，隔离了垃圾副产品以及降低整体生产成本。

随着积累的客户数量增加，未来数据库会把所有产品划分到不同的菌株类别和产品类别来建立生产工艺的数据关联性，比如80%的基础问题都可以在数据库中快速得到解答，剩余20%的复杂问题再交给高级科学家来解决。AI也可以通过深度挖掘数据，继续优化工艺的范围和速度。

对于Boston Bio来说，目前有四个潜在细分市场：植物基市场、香味香料市场、能源市场以及新药研发市场。邰超预测，公司未来2-3年的收入主要来自于植物基产品，未来3-5年随着植物基产品逐渐成熟，客户会过渡到香精香料市场，包括食品、化妆品和医疗行业。在5年之后，这四个细分市场会均衡发展，业务量会比较平均。

目前公司团队包括三位联合创始人，其中邰超担任CEO，负责生产工艺和项目管理；Mert Sahin博士毕业于德国汉堡大学细胞生物学专业，曾于GE Healthcare 担任CMO；另一位联合创始人Ted Netland拥有MIT的MBA学位，主要负责财务和投资分析，他曾在 Cambridge Associates 担任分析师以及在Lever VC Advisers 担任风险投资总监。

2022年公司已经与四家植物基蛋白公司达成长期合作协议，并与美国Lawrence Berkeley国家实验室和康奈尔大学签订了合作意向，未来将共建实验室和中试基地来服务于客户进行产品开发，帮助开发可商业化的生产工艺。

以下为访谈正文（有删节）

Q：明亮公司

A：邰超博士  Boston Bioworks创始人兼CEO

Boston Bioworks创始人兼CEO邰超  （来源：受访人提供）

Q：此前你所任职的Motif FoodWorks由合成生物平台Ginkgo Bioworks成立，能否简单介绍下二者在技术和产品上的关系？目前Boston Bio在技术上是否依赖于Ginkgo Bioworks？

A：Ginkgo是专注于菌株开发建立和筛选的生物技术平台，通过高通量筛选技术来服务所有客户开发菌株。Ginkgo只负责开发菌株，但菌株交付之后的过程工艺、商业化生产、市场开发都由Motif自己来做，比如如何去提取蛋白、精密发酵、提升产率和稳定性、生产出来的每一个食品原料要如何更好地应用到汉堡、香肠、肉饼等食物中、如何提供更好的口感等等。这些也是我之前在Motif作为生物工艺总监主要负责的工作。

Q：作为Motif的生物工艺总监，当时解决的主要问题是什么？

A：我在Motif主要负责开发精密发酵工艺、下游提取和供应链生产三部分。研发上需要把工艺打通，根据不同菌株的特性，以最低的成本来保障最稳定、最好的性能。

Q：Motif的植物肉的产品特点是什么？和Impossible Foods的植物肉的区别在哪里？有哪些优势？

A：两者提取的基因都是通过酵母来精密发酵产生具体的蛋白，技术上最大的差异是基因来源。Motif的血红蛋白基因来源是奶牛，而Impossible Foods的基因来源是大豆等根茎植物。

在技术要求上，提取血红蛋白对于温度、PH变化都非常敏感，目前我们的发酵工艺已经剔除了可能致盲的甲醇，并且在下游提取、浓缩等工艺效率上是在业内领先的，可以帮助植物基蛋白初创公司快速将规模从实验室扩大至工业生产。

Q：提取奶牛的基因是否会有动物福利的担忧？

A：不会，整个过程并不需要动物的参与，我们只是提取了动物基因，在基因测序之后合成特定的基因片段，再把基因片段放到酵母菌株培养细胞。因此不会有动物福利的担忧。

Q：创立Boston Bioworks的契机是什么？具体有哪些里程碑的时刻和细节？

A：在新冠疫情之后，各行各业的供应链都多多少少受到冲击。对于生物科技行业来说，绝大多数的资金和资源都去了上游的菌株开发，而中游的精密发酵和下游蛋白纯化工艺目前仍然缺乏投资。这几年有很多专注于产品、以投资为导向的公司应运而生，他们的优势在于能够把菌株应用到蛋白、脂类的食品商，但他们面临了一个很大的问题在于工艺的商业化生产，我们团队创业正是看中了这一块中下游领域目前的空白。

对于里程碑来说，今年9月份三位合伙人正式全职加入工作，10月份我们与美国能源部下属的Lawrence Berkeley 国家实验室以及康奈尔大学签订了合作意向，未来将共建实验室和中试基地来服务于客户进行产品开发，帮助开发可商业化的生产工艺。

Q：目前国内疫情防控措施也在放开，长期来看供应链还会是一个挑战吗？

A：疫情对供应链的影响大约40%，剩余60%来自投资导向和行业发展所面临的问题。我们认为目前精密发酵这一领域的合成生物技术很像80年代石油工艺所处的发展阶段——在过去5-10年，合成生物学的行业规模比较小，绝大多数合成生物学公司比如ADM和嘉吉都选择了垂直整合，从研发生产到分销和市场服务等全部自己来做。

但目前合成生物学已进入高速发展期，随着行业内的公司数量越来越多，我们预测未来行业分工将进一步细化，因此Boston Bio选择专注于商业化生产工艺这一细分市场，未来与行业内其他巨头（比如专注菌株开发的Ginkgo）之间也不会形成竞争关系，更多的还是互补价值。

Q：目前Boston Bio在产业链上也和CDMO比较类似？两者之间有什么相似点和不同点？

A：相似的地方是都服务于客户来进行商业化生产过程，区别是绝大多数的CDMO只是承担生产，不会选择进入客户的过程工艺开发。而我们在建立硬件设备的同时，也在建立一个数据库。数据库会把所有产品划分到不同的菌株类别和产品类别来建立生产工艺的数据关联性。当数据库更丰富之后，它可以快速服务于客户，比如80%的基础问题都可以在数据库中得到解答，而更高级、更复杂的20%的部分就会由我们的高级科学家来完成。另一部分是通过深度挖掘数据，继续优化工艺的范围和速度。这一部分类似AIDD（人工智能新药开发），通过AI先找到大概的方向再去实验室中测试，这样可以大幅降低成本。

Q：“首创平台“的核心技术原理是什么？可否用易懂的方式描述下？

A：“首创平台”有两个角度，一个是精密发酵和下游提取，还有以大数据为基础的CDMO平台。目前市场上绝大多数竞争对手还是专注在精密发酵以及如何与菌株结合方面，这一块占据了80%-90%的精力。在过去十年，合成生物学的产品在发酵环节结束后基本就结束了（比如二代酒精、食品氨基酸等），然而目前以及未来趋势是以血红蛋白为代表的新型的合成生物学产品精密发酵环节只占到了总生产环节的50%，后面还有细胞收集、细胞裂解、提纯浓缩目标产品环节。

目前绝大多数的CDMO平台还没有发展下游工艺中的提取浓缩，不具有一整套服务，而这一块恰恰是我们的优势。我们已经意识到这一点并且依托Lawrence Berkeley实验室去实现以及优化这个提取浓缩的过程。在下游工艺方面，我们具有两方面的优势。一是从技术上实现把目标蛋白和脂质物提取出来，二是把整个过程最优化，隔离垃圾副产品以及降低生产成本。

Q：目前Boston Bio商业化方向包括哪些细分市场？

A：我们目前有四个细分市场。一是植物基市场，比如植物肉、蛋白和脂肪。这块市场受关注度大，但其实对于Boston Bio来说是最小的一块市场。二是香精香料市场，包括食品、化妆品和医疗行业。三是能源市场，包括酒精、丙酮、丁醇等产品的发酵效率以及产率的提升。四是API、新药研发领域，这一块类似CDMO，是一个比较大的市场。

我们预测公司未来2-3年的收入主要来自于植物基产品，未来3-5年随着植物基产品逐渐成熟，客户会过渡到香精香料市场，包括食品、化妆品和医疗行业。在5年之后，这四个细分市场会均衡发展，业务量会比较平均。

Q：目前看到行业面临的核心挑战是什么？

A：目前行业最大的问题是很多产品的生产在技术层面已经实现了，但成本离达到最优还有很长的距离。从成本的分类来看，研发工艺条件直接决定了30%-50%的生产成本和设备使用效率，占比最高。其余的原料供应，人工运营推广费用各自占据约30%的成本。

Q：如何理解植物基和细胞基产品在替代蛋白技术路线上的区别和前景？

A：可以从技术成熟度和商业成熟度两个角度去理解。对于植物基产品，技术成熟度已经有了，产品已经开发出来了，但是目前成本还是很高。从规模效应的角度来看，目前植物肉市场相比传统肉类的市场还是太小了，成本和规模是一个先有鸡还是先有蛋的问题，市场规模扩大和成本降低是相辅相成的过程，它的增长不是线性的，而是等到各方面技术都成熟的时候，整个行业都会进入加速发展的阶段。对于细胞肉市场，目前技术成熟度和商业成熟度都不高。从行业发展的角度来看，这也是逐渐发展成熟的过程，我们预测5-10年后才可能在超市中看到细胞肉平价产品。

Q：目前公司的基本团队情况如何？接下来团队扩充的计划是怎么样的？

A：目前团队只有三位合伙人，其余候选人还在评估阶段。关于具体分工，联合创始人Mert Sahin是德国汉堡大学细胞生物学博士，曾在 GE Healthcare 担任首席营销官CMO，负责欧洲和北美市场GE医疗设备、影像设备。另一位联合创始人Ted Netland拥有MIT的MBA学位，主要负责财务和投资分析，曾在 Cambridge Associates 担任分析师以及在Lever VC Advisers 担任风险投资总监。我本人主要负责二代能源乙醇的发酵开发、生产及项目管理。我此前在 Motif担任生物工艺总监直到今年 8 月，负责开发血红蛋白的商业化生产工艺。在此之前，我曾在 ADM 工作过6年时间，担任发酵项目负责人，负责生产和项目管理，以及参与了ADM投资部门的工作。

左为Ted Netland，右为Mert Sahin（来源：受访人提供）

接下来团队扩充主要集中在技术和运营两块，由于中试基地和实验室的建设还需要时间，2023年预计不会扩充太多人，等设备开始正式运行之后，会招聘更多科学家。