①昌進生物正在布局生物合成蛋白、微生物合成蛋白雙賽道，預計1-3平方公里的微生物工廠，可滿足上海全年蛋白質(zhì)需求。 ②駱濱認為，合成蛋白技術擁有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無法比擬的三大優(yōu)勢：高效產(chǎn)出、柔性制造、精準營養(yǎng)。 ③合成生物行業(yè)需要足夠的資金維持在研發(fā)和創(chuàng)新方面的優(yōu)勢。
編者按：發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”正成為我國推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點。2月29日，中共中央政治局會議指出，今年經(jīng)濟工作要堅持穩(wěn)中求進、以進促穩(wěn)、先立后破。要大力推進現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
上海張江，作為中國科技創(chuàng)新的重要引擎，以其獨特的創(chuàng)新生態(tài)和前沿技術，不斷孕育出具有劃時代意義的新質(zhì)生產(chǎn)力。為調(diào)研新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展成果，張江科學城、財聯(lián)社、《科創(chuàng)板日報》聯(lián)合推出“新質(zhì)生產(chǎn)力看張江”。
我們深入一線采訪：張江的企業(yè)如何創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，活力四射；張江的產(chǎn)業(yè)如何向“新”而行，提“質(zhì)”而上。
本期專訪企業(yè)：上海昌進生物科技有限公司（下稱“昌進生物”）
昌進生物董事長 駱濱
《科創(chuàng)板日報》12月13日訊（記者 鄭炳巽）一排排包裝精美的蛋白脆片、曲奇餅干呈列在樣品柜上，這些零食除了擁有酥脆、美味的口感之外，還有一個共同特點——高蛋白。而且最神奇的是，配料表中的蛋白主要來自于微生物合成技術生產(chǎn)。
這就是位于上海張江科學城的昌進生物當前正在做的事情——通過合成生物技術生產(chǎn)人類所需的優(yōu)質(zhì)蛋白。用昌進生物董事長駱濱的話來說則是，“我們聚焦于食品領域的合成生物創(chuàng)新，即通過現(xiàn)代的合成生物技術，帶來食品領域的顛覆和創(chuàng)新。”
使用昌進生物蛋白所生產(chǎn)的零食 鄭炳巽/攝
昌進生物目前正在進行生物合成蛋白、微生物合成蛋白雙賽道布局。今年10月23日，公司旗下生物合成β-乳球蛋白、馬克斯克魯維微生物蛋白獲得美國市場準入，為商業(yè)化鋪平了道路。而在此之前，馬克斯克魯維微生物蛋白先已在國內(nèi)獲批，上述脆片和曲奇正是以馬克斯克魯維微生物蛋白作為關鍵原料之一。
當然，這些零食僅是昌進生物的合成蛋白用途的“冰山一角”。
在昌進生物的合成蛋白樣品展區(qū)，《科創(chuàng)板日報》記者看到這樣一句話，“向微生物要熱量，要蛋白。預計1-3平方公里的工廠，可滿足上海全年蛋白質(zhì)需求?！?/strong>
“理論上，只要含有蛋白的食物，以后我們都可以通過合成生物技術將其改造成高蛋白版本。隨著技術的發(fā)展，未來還可以為每一個人提供定制版的合成蛋白?！瘪槥I則是進一步描繪了一個更遠的場景。
生物合成蛋白、微生物合成蛋白食品展示
▌合成食品是合成生物學最大的賽道
你我會如何回答這樣一個問題：人類開發(fā)合成食品尤其是開發(fā)合成蛋白，是一件必須要做的事情嗎？
或許我們每個人都有自己的答案，而且很多人潛意識里可能覺得這不是一個當下需要迫切思考的問題。但在駱濱看來，這確實是一件必須要做的事情。
駱濱說，“從人類整體來看，那是必須要做的，全球人口在增長，人的壽命也在延長，但地球的資源是非常有限的。為了滿足吃，人類要破壞很多樹林、植被變成耕地。但是，一頭牛得吃多少公斤的草才能產(chǎn)出1公斤的蛋白質(zhì)？這種情況是不可持續(xù)的?！?/p>
他還進一步表示，“世界的糧食分配是不均衡的，從個體生存的角度來看，不缺糧食的地方人們可以不這么做，但是像中東就很需要。事實上，中國也是一個人口大國，我們的耕地比較少，所以在中國也是非常有必要的?！?/p>
在多年前的公開場合，駱濱曾分享過一組數(shù)據(jù)，世界人口已經(jīng)達到80億，若按照傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，2050年全球將有15%的人口大約14.2億人無法攝入足量的蛋白質(zhì)。
凝膠成像系統(tǒng) 鄭炳巽/攝
正是基于這樣的思考，昌進生物選擇進入合成生物領域，發(fā)力合成蛋白細分賽道。駱濱認為，合成蛋白技術至少擁有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無法比擬的三大優(yōu)勢，即高效產(chǎn)出、柔性制造以及精準營養(yǎng)。
他解釋道，人類吃的所有的蛋白質(zhì)主要由碳源和氮源轉化而來的，轉化的過程，通常是以動物或植物作為媒介，這樣的轉化過程效率并不高。但是如果利用改造過的微生物作為媒介轉化，效率將會得到質(zhì)的提高。
據(jù)介紹，昌進生物現(xiàn)在可以做到將1公斤葡萄糖轉化成300克可食用蛋白質(zhì)，生產(chǎn)周期最快的24小時，慢的最多只有100多小時。相比之下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的生產(chǎn)時間往往以月計甚至以年計。
此外，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)還面臨著生產(chǎn)周期的難題，“比如，養(yǎng)豬就有豬周期，可能養(yǎng)殖者今天看到豬價上漲了就都去養(yǎng)豬了，等到市場飽和了，不僅豬價下跌，還造成資源浪費。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式在解決周期問題上存在較大困境。即便借助信息收集與數(shù)據(jù)分析等手段可以獲得一定程度的改善，然而由于產(chǎn)出周期依舊過長且影響因素繁雜眾多，傳統(tǒng)產(chǎn)出方式致使該問題難以得到根本性的解決。”駱濱說道。
他認為，換成合成生物技術生產(chǎn)之后，“只要我想吃，我把電鈕按下去，幾十個小時之后就能將蛋白生產(chǎn)出來。我不想吃了，我再按下電鈕，機器就停了。市場需要多少，我就生產(chǎn)多少，整個生產(chǎn)過程是柔性的、可控的，這就是合成生物帶來的產(chǎn)業(yè)大變革?！?/strong>
而且，因為是合成的，生產(chǎn)出來的食品還具有精準營養(yǎng)的優(yōu)勢。駱濱解釋道，如果一個人喝牛奶的時候，只想攝入蛋白質(zhì)，剩下的糖、油脂并不需要，或者說這個人只想攝入某一種特定的蛋白質(zhì)，其他的不需要，這樣的要求用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式很難達到，或者需要高昂的成本才能達到。
“如果我用合成生物學的技術，就能定向獲得我所需要的蛋白質(zhì)，獲得精準的營養(yǎng)?！瘪槥I認為，合成食品將會是合成生物學最大的賽道，“因為每天會消費的產(chǎn)品，理論上只有食物、水、空氣。這個市場空間是巨大的?！?/p>
發(fā)酵小試實驗室 鄭炳巽/攝
▌打造現(xiàn)代社會的“唐僧肉”
據(jù)駱濱介紹，昌進生物成立于2017年，雖然成立時間不長，但卻是國內(nèi)直接將合成生物做成食品的第一家企業(yè)，并且發(fā)展至今已成為全球頭部企業(yè)之一。
“我們是從2021年開始啟動合成蛋白研究的項目，真正研究大概只用了3年多的時間，但是我們差不多能夠趕上美國接近10年的發(fā)展成果?！?/strong>
駱濱表示，昌進生物所有的技術都是原創(chuàng)的，“公司所有研究人員在進入公司之前都沒有做過這個事，我們通過自主創(chuàng)新?lián)碛辛俗约邯毺氐募夹g路徑?！?/p>
今年10月23日，昌進生物的生物合成β-乳球蛋白、馬克斯克魯維微生物蛋白獲得美國市場準入。“目前，我們已經(jīng)收到美國一些食品品牌的訂單了。海外市場除了美國，歐盟的準入我們也正在準備當中?！瘪槥I說道。
而在國內(nèi)，馬克斯克魯維微生物蛋白也已經(jīng)應用于食品生產(chǎn)，并且相關食品如蛋白脆片和曲奇已經(jīng)在盒馬上架銷售?！暗鞍状嗥诮衲?0月上架以來，一直處于賣斷貨的狀態(tài)。我們的工廠現(xiàn)在每天都24小時滿負荷運轉，以確保訂單的供應。”
駱濱透露，目前國內(nèi)除了在售蛋白脆片和曲奇兩款大產(chǎn)品之外，預計很快還會有一款桃酥上市銷售。
另據(jù)了解，今年11月，在第七屆中國國際進口博覽會上，昌進生物與豫園集團達成合作，雙方將通過組建聯(lián)合實驗室，將生物蛋白技術應用于中國傳統(tǒng)食品產(chǎn)業(yè)的升級，“我們正在與松鶴樓開展聯(lián)合研發(fā)，預計明年相關產(chǎn)品有望上市銷售。”駱濱透露。
食品應用實驗室 鄭炳巽/攝
目前，昌進生物的β-乳球蛋白（非動物源）還未在國內(nèi)獲批。不過今年9月，國家衛(wèi)健委發(fā)布了《食品加工用遺傳修飾微生物安全性評價申報材料要求（試行）》，為遺傳修飾微生物生產(chǎn)的“三新食品”提供了申報標準。昌進生物正在按照指南的要求，積極準備各類驗證實驗。
更長遠的計劃，駱濱則希望昌進生物的產(chǎn)品能夠成為日常食物當中的一環(huán)，“就是說在成百上千種食物里面，我們的產(chǎn)品成為了其中的一種，成為人們在日常生活中隨時都能夠碰到的一個食物。”
駱濱透露，他思考過一個問題，“為什么人類吃的是我們現(xiàn)在正在吃的食物，而不是吃的其他食物？”
他對這個問題的回答是，“我們之所以吃現(xiàn)在的食物，是因為我們在可及的范圍之內(nèi)只能遇到它們。也就是說，在一定程度上，我們能吃什么食物并不是經(jīng)過選擇的結果，而是對其他食物無法選擇的結果?！?/p>
所以，他相信，隨著技術的發(fā)展尤其是AI技術的成熟應用，在未來，可以計算出每個人最需要的食物的最佳結構，通過合成生物技術吃到最適合自己健康的食物。甚至可以根據(jù)每個人的特性，設計出定制化的食品材料?！?/p>
在他看來，《西游記》里那些妖怪之所以都要吃唐僧肉，從營養(yǎng)獲取的角度來說，唐僧肉就是完美的、健康的蛋白，或者是幾種最健康的蛋白合在一起的產(chǎn)物。“理論上，合成生物技術有可能做出現(xiàn)代社會的‘唐僧肉’，這也是昌進生物努力的一個方向?！?/strong>駱濱說道。
不過，駱濱也提醒，現(xiàn)有技術下的合成蛋白是單一物質(zhì)，大部分蛋白質(zhì)是沒有味道的，“我們做出了牛奶蛋白，但在口味上更像是在喝白開水。”另外，自然食物的不同構造可以給人提供不同的口感，為進食帶來愉悅的享受，如何產(chǎn)生良好的口感是合成食品的另一個挑戰(zhàn)。
“要改變?nèi)祟惱佑≡诨蚶锏倪M食體驗，是合成食品當前推廣的最大挑戰(zhàn)。”駱濱說道。不過，他也表示，在昌進生物集中力量解決合成蛋白的同時，還有很多科學家在研究糖類、碳水化合物，還有的科學家在研究脂肪。
“大家雖處在不同的道路上，但只要往一個方向走，我相信這些物質(zhì)未來都可以合成出來。把蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物組合在一起，再添加風味物質(zhì)、香味物質(zhì)及微量元素等，合成食品也能實現(xiàn)自然食品的體驗。”駱濱說道。
▌籌劃新一輪融資為擴產(chǎn)作準備
駱濱介紹，“2000年的時候，張江來到深圳招商，我們來到張江，一直發(fā)展到今天?！倍赃x擇將江科學城，是因為看中了這里的營商環(huán)境、科研基礎、科研生態(tài)以及人才儲備。
“張江的投資環(huán)境和營商環(huán)境在全國范圍內(nèi)都是最好的，這里的科研配套設施也非常完備，已經(jīng)形成了一個可以共享共用的科研生態(tài)環(huán)境。更重要的是，從張江乃至上海的人才儲備非常充分，生物科技是一個尤其需要人才的行業(yè)，張江作為科創(chuàng)高地可以很好幫我們吸收人才。”駱濱說道。
從遷至張江科學城之后長達20年時間里，駱濱一直以生物技術研究開發(fā)動植物來源的功能產(chǎn)物，涉及食品保健和護膚品產(chǎn)業(yè)。直到2020年，因為意識到從動植物獲取資源的效率太低且有很多限制，經(jīng)過與幾位科學家及行業(yè)專家深度討論后，駱濱發(fā)現(xiàn)以微生物制造食品是一個效率更高的途徑。
于是，結合此前的農(nóng)業(yè)、食品、生物研究等經(jīng)驗，他進入了合成食品賽道。
分子生物實驗室 鄭炳巽/攝
據(jù)天眼查，從2020年至今，昌進生物已經(jīng)獲得從天使輪到A+輪在內(nèi)的4輪融資，已披露的金額將近3億元，投資方包括高瓴創(chuàng)投、夏爾巴投資等知名資本。
駱濱坦言，昌進生物短期內(nèi)不會面臨資金壓力，但從長期發(fā)展的角度來看，為擴大產(chǎn)能和持續(xù)迭代創(chuàng)新仍然需要更多投資。
“中國的合成生物食品企業(yè)，最大的瓶頸就是缺錢。國內(nèi)整個行業(yè)獲得的資金體量大概只有國外同行的1/30，這個資金量是去沒有辦法讓企業(yè)在研發(fā)和創(chuàng)新方面保持領先優(yōu)勢的，這對行業(yè)發(fā)展而言是很困難的?！?/p>
駱濱透露，合成生物本質(zhì)上就是制造業(yè)，而制造業(yè)是需要消耗能源的行業(yè)，“昌進生物的一個反應罐所生產(chǎn)的蛋白可以代替幾百畝地的常規(guī)產(chǎn)能，這意味著我們生產(chǎn)的過程需要非常大量的能源支持。”
駱濱說，“前段時間大家都在呼吁審批，現(xiàn)在國家已經(jīng)出了明確的指南，行業(yè)已經(jīng)有標準了?，F(xiàn)在，技術有了、市場也有了，審批通道也打開了，下一步就是如何高質(zhì)量高速度發(fā)展?！?/p>
