生物制造领域，有一个经典的“规模-成本”悖论。
初创合成生物学企业往往缺乏规模优势，所以很难为大规模生产提供资金，在资金短缺的情况下，他们被迫进行小规模生产。
结果成本居高不下，进而无法证明合成生物学的产品有坚实的市场需求。
简而言之，这是典型的先有鸡还是先有蛋的问题，而探索更具经济效益的创新技术，是解决这一问题的关键渠道之一。
小提升 降低数十倍成本
其中一个典型的创新技术就是精确发酵（Precision Fermentation，PF）。
又译作精密发酵，是发酵领域的一个重要分支，它利用微生物作为细胞工厂，通过发酵过程获得高纯度的目标产物。
目前精密发酵的主流方法有两种：分批发酵和连续发酵。
其中分批是目前最常用的方法，类似于传统农业种植：让微生物在生物反应器中生长，等到成熟后从中收获目标物质，最后将生物反应器清理干净，等到里面生长出一个新的微生物菌落，并重复该过程。
连续发酵，简单来说就是不断收集目标物质，而无需清空生物反应器，这意味着与批处理过程不同，生物反应器内的微生物数量要始终保持相对恒定。
为了实现这一目标，需要在这个过程中不断为微生物添加“食物”（例如糖、气体和其他营养物质）。
连续发酵和分批发酵之间的差异可能看起来很微妙，但对运营和资本成本的影响可能很大，对比实验表明，连续加工可以将资本支出减少3-10倍。
其中最大的差异，就源于连续发酵没有停机过程，毕竟 在批量生产中，清理生物反应器并等待全新的微生物再次成熟，意味着存在生产率下降到零的定期间隔。
不过 连续发酵技术也仍有很大优化空间，不仅存在污染混合物的可能，更有遗传漂变的风险。
哪些企业布局该技术？
精准发酵龙头Cauldron一直跑在连续发酵的最前沿，他们试图利用连续加工来降低精确发酵的成本，直至降低到消费品级别。
该公司目前首要目标产品是酪蛋白，这是一种赋予了奶酪独特质地和奶油味的牛奶蛋白，已获得了1050万美元的种子资金。
成立于2019年的行业前驱Pow.Bio则推出了全球首个AI控制的自动化发酵平台，该平台可以加速流程优化并驱动自动发酵，实现运行数百小时的高性能连续发酵。
与批量加工产品相比，其技术可以将发酵产品的单位成本降低 40% 到 70%。
除此之外，法国的连续发酵初创公司UniBio也颇具特色，该公司没有给微生物喂糖，而是使用天然甲烷。
与从农作物或其他生物质中提取的糖相比，甲烷是一种非常便宜的原材料，它也是一种强效的温室气体，为利用工业厂房和农业排放物的循环发酵过程开辟了道路。
而在中国企业中，清华大学陈国强团队改造嗜盐菌实现工业规模「非无菌连续发酵」。
利用该技术，微构工场已将 PHB、P34HB 和其他几种 PHA 材料商业化，在非无菌和连续条件下年产能达到 1 万吨。
除此之外，首钢朗泽也有一套自主开发的气体连续生物发酵技术。
据悉该技术可生产无水乙醇和新型饲料蛋白，每生产1吨乙醇可直接消耗CO₂约0.5吨。
说到最后：
在生物制造领域“降低成本”的尝试中，精确发酵的商业尝试正走在前沿。
在2024（连云港）合成生物学产业发展大会上，天工所的孙周通博士提出过一个观点：企业的需求是全链条的，不仅是源头技术提升，更是工艺过程优化。
我们相信在随着创新技术和工艺优化多方齐头并进，“规模-成本”悖论将会被打破，并为生物制造产业带来关键转折点。
—The End—
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