上世纪50年代，DNA双螺旋结构的发现让我们能够从分子层面上认识生命，紧接着70年代诞生了DNA重组技术。千禧年以来，合成生物领域的相关研究快速发展，依托基因测序、基因编辑和基因合成三大基础使用技术，逐步从概念落实到应用，朝着商业化、规模化的方向发展。
2022年5月我国发布的《“十四五”生物经济发展规划》中多次提到了合成生物学。其步骤就是确定好目标产品之后，根据产品特性选择合适的底盘细胞，并设计基因线路，将设计好的基因线路导入到底盘细胞进行测试筛选，根据测试反馈对线路再进行修正得到更好的线路，如此反复构建最优细胞工厂，最终实现规模化生产，完成“读-改-写”流程。
俗话说“好厂造好车”，要想得到优秀的目标产品一定离不开稳定、安全、高产的细胞“工厂”。近期，35斗对话了加拿大合成生物企业Bioboost Synbio（以下简称“Bioboost”）创始人兼CEO孙铭阳先生及亚太商务拓展副总裁孙瀛女士，公司独创的毕赤酵母合成生物技术平台可以完全去除甲醇，提高整个工艺的安全性，同时降低成本，提高产能。
01 ｜ 精英荟萃，聚焦合成生物 锚定毕赤酵母
2020年底，Bioboost由MINGYANG SUN（孙铭阳）和Dr. Oleg Tyurin于加拿大温哥华联合创立。
孙铭阳拥有加拿大 Concordia University分子生物专业硕士学位和加拿大英属哥伦比亚大学MBA学位，并在合成生物领域有着13年的行业经验，曾就职于当时全球数一数二的植物提取物企业TEEWINOT。他通过毕赤酵母平台，生产和提取植物当中含有医疗效用的小分子，在合成生物学行业内获得了7个国际专利，同时在申请的国际专利有40 多个，涵盖了美国、加拿大、日本等多个国家。随后他又在温哥华一家专门进行艾滋病诊断的公司就职，积累了医疗诊断行业的经验。除Bioboost之外，孙铭阳还在2020 年创办了另外一家公司，主要业务是研发天然植物提取物给小蜜蜂治病，以解决北美因蜜蜂疾病而导致授粉效率下降，农业生产效率不高的问题。
另一位公司创始人Dr. Oleg Tyurin毕业于俄罗斯Lomonosov Moscow State Academy of Fine Chemical Technology (MITHT)（俄罗斯生物科技领域头部大学 ）并获生物、数学双硕士学位，之后又在GosNiiGenetikago研究所攻读了博士学位，是一位酵母合成生物、酵母基因组编辑专家，专攻毕赤酵母蛋白表达17年。两人因工作相识，七年来共同在毕赤酵母领域探索，详尽掌握了该领域的最新研究动态，并深入剖析了研发途中遭遇的各项挑战。基于多年的深厚积累，他们于2020年联手创办了Bioboost，旨在集中力量攻克这些技术难题。
成立后的3年多的时间里，Bioboost势如破竹。2022年获得了其在美国的首个专利，随后公司将其专利覆盖范围扩展到加拿大、中国和欧盟；2023年初，Bioboost 收到了加拿大的第二项专利，进一步扩大了其知识产权覆盖范围和价值。
独木不成林，一家优秀企业的背后必然离不开分工明确、密切配合的团队。除两位创始人之外，主力研发成员也拥有在合成生物领域头部高校的教育背景，研究时间长达20多年；运营管理人才方面，亚太商务拓展副总裁孙瀛女士是来自全美创业学第一的巴布森商学院全职MBA。就读 MBA 的第二年，孙瀛在德国默克生物制药的美国子公司EMD Serono参与了核心领域的市场调研项目， 毕业之后加入了药明生物。
其他成员也履历丰富，他们之中有哈佛MBA和剑桥工程学硕士、原默沙东研发主管、英属哥伦比亚大学生物学教授……Bioboost已成功组建一支背景丰富、专业过硬的跨国团队。
02 ｜ 探索未知，不破不立
如果我们把细胞比做“工厂”，“工厂”中到底有哪些基因？如何对这些基因进行编辑利用？可以用来合成哪些产品？这些细胞中的基因有何种作用？在基因测序技术成熟之前，一切都是未知。这也是合成生物行业在初期所遇到的最大困难。
随着各类生物技术日趋成熟，其造价也越来越低，微生物改造逐渐在研发、制药、医疗等领域推广，但这由于缺少外力市场的推动，产量小，价格不接地气，因而产业发展具有一定的局限性。要想突破产业发展瓶颈，普及合成生物，孙铭阳表示：寻找市场需求、改变大众认知、继续深入了解细胞工厂内各种基因的功能以及利用方式、让合成生物价格走下神坛是破局之道。
工业化、生活化、商业化的场景助力了合成生物领域的市场落地。现如今，由于气候变化、环境污染等因素的影响，人们对于自身生存环境的关注日益重视，人类一直在寻求更加安全、高效、可持续的发展方式，合成生物无疑是这场“革命”的关键密钥。另一方面，合成生物对于微观层面人们社会生活的方方面面也有着广泛的影响，目前已经有相当一部分成果被应用在了工业、美妆、营养食品等行业。根据SynBioCon统计，2023年，中国有52家合成生物学企业完成了共57起融资/募资事件，披露金额超过150亿元人民币。
伴随着研究的逐渐深入，在认知层面上，人们也从刚开始摸索阶段的“是什么、怎么做”，过渡到了“怎么用、如何更大规模的用”的层面。除了资本市场，国家也对合成生物重视程度越来越高，提及的频率越来越强。
03 ｜ 稳中求快 乘风上行
加拿大在2020年发布《加拿大工程生物学白皮书：推动经济复苏和生物制造现代化技术平台》；中国也在2022年5月发布的《“十四五”生物经济发展规划》中多次提到合成生物学。加拿大和中国合成生物产业的市场状况和发展趋势又有何种不同呢？或许Bioboost可以成为我们窥视中加两国合成生物规划各有侧重的一个窗口。
加拿大的合成生物学研究起始于20世纪末，与全球趋势同步，早期主要集中在学术研究和基础科学探索上。进入21世纪后，加拿大政府开始认识到合成生物学的潜力，逐步增加对这一领域的研究资助，并出台了一系列支持政策。“目前来讲，加拿大现有的合成生物市场规模不算太大，相对而言竞争不如国内激烈，而且大多处于研发阶段，主要研究载体以细菌为主，而后依次为哺乳动物细胞、酵母以及其他动植物细胞。”这是孙铭阳凭借自己多年经验对加拿大合成生物市场的总结。
反观中国，2008年，中国首个合成生物学重点实验室——中国科学院合成生物学重点实验室成立，标志着中国合成生物学正式起步。2022年后，合成生物学的研究成果已逐步应用到下游领域。目前，中国合成生物学行业已经形成了完整的产业链结构，上游负责使能技术的开发，下游负责研发和生产生物基产品。虽然中国前期的研究基础不如加拿大，但孙铭阳大胆预测，未来5年内中国的合成生物产业将会成为后起之秀。
知己知彼百战不殆，在决定进军中国市场之前，孙铭阳也在国内多地进行考察。他用一个字总结中国合成生物市场，那就是“快”——发展快，行动快。所以在公司的发展策略上他也做出了相应的调整——“稳中求快”。顺应国内市场快节奏的产品更新频率，加快研发步伐，与此同时也更加注重“底层的积淀”，加强对菌种及其作用的探索，以及对现有工艺技术持续进行优化升级。
04 ｜ 首创毕赤酵母合成生物技术平台，更安全、更高效
Bioboost的拳头产品是公司首创的毕赤酵母合成生物技术平台。在传统工艺过程中，需要依托有毒且易燃易爆的甲醇作为碳基来进行发酵。Dr. Oleg Tyurin多年来专注于毕赤酵母发酵领域，对毕赤酵母中含有的基因相当了解，他尝试着去改造其中的某些基因，使毕赤酵母在发酵过程中不利用甲醇转而利用其他分子进行表达，以达到100%去除甲醇的目的。
目前为止，市场上一共有三种去除甲醇的工艺，但每一种工艺都具有一定的弊端。相比之下，Bioboost改良之后的毕赤酵母合成生物技术不但降低了传统工艺中因去除甲醇所需要的材料及制冷成本，而且提高了整个工艺的安全性，合成出来的蛋白无毒、纯度也保持在98%以上，更加符合国内外对于各类产品严把安全关、质量关的趋势。另外，该工艺还能大幅提高产能，量产各类生物蛋白，满足市场需求。
经过两年的研发，Bioboost目前已经通过其新颖的无甲醇毕赤酵母合成生物技术平台生产出 5 种高价值蛋白，并已经在将这些分子商业化。技术目前处于小试规模阶段，但产量却不容小觑。一个发酵罐的有效产量在10升/罐，而化妆品中生物蛋白的用量大多在微克级别，也就是说当前的产量可以满足至少3万个成品化妆品的蛋白需求。目前公司产品主要专注于商业性研发试剂市场，同时也和一些北美高校及研究所达成合作，客户反馈良好。之后会将蛋白工艺进一步扩大，应用在工业、美妆、食品、农业等更多场景之中。
关于农业的应用场景，孙铭阳介绍，公司的技术平台和产品可以在四大领域发挥效用：第一是农场种植，依托合成生物技术我们可以生产一些植物作物所需要的营养物，如各类肥料以及各种药剂；第二是为畜牧养殖行业提供高附加值的动物饲料；第三可以在食品加工领域生产杀菌产品和诸如代糖、甜味剂等食品添加剂；最后，合成生物技术甚至可以颠覆现有农业模式，培育出新型作物，克服目前农业种植环境的瓶颈。
在产品研发周期方面，Bioboost适应国内合成生物产业发展节奏，通常两个半月就可以完成概念验证，进行实验室测试。当菌种在实验室条件下和预估产量发生偏差时，研发团队会将其放入发酵罐环境中进行二次测试，偏差较多的菌种则重新进行改造。这样的流程大大缩短了从概念到实践的时间，保证了生产效率。
关于中国分部的发展方向，孙瀛表示，现阶段公司将采用“技术+产品”双轨前行策略，一方面通过技术授权或合资公司的方式与国内合成生物领域相关公司达成合作，满足现有市场需求，助力合作公司发展；另一方面，加快完善公司自身产品体系，让自家产品进入市场。孙瀛透露，公司目前已经在和一家国内发酵领域体量庞大、资历老牌的头部企业接洽，有望达成合作伙伴。
Bioboost的创始团队于2024年5月，代表加拿大生命科学展团参加了在北京举办的第八届VBEF未来医疗生态展会，看到了中国对合成生物学行业的重视。他们相信公司的技术和研发优势能够借力中国合成生物行业的东风，发挥出更大的潜能，共同推动行业进步。团队表示希望以后能够和更多国内的业界伙伴合作，实现共赢。
本文图源受访者提供
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