①昌進(jìn)生物正在布局生物合成蛋白、微生物合成蛋白雙賽道，預(yù)計(jì)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(rèn)為，合成蛋白技術(shù)擁有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無(wú)法比擬的三大優(yōu)勢(shì)：高效產(chǎn)出、柔性制造、精準(zhǔn)營(yíng)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(shì)。
編者按：發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”正成為我國(guó)推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)。2月29日，中共中央政治局會(huì)議指出，今年經(jīng)濟(jì)工作要堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)、以進(jìn)促穩(wěn)、先立后破。要大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
上海張江，作為中國(guó)科技創(chuàng)新的重要引擎，以其獨(dú)特的創(chuàng)新生態(tài)和前沿技術(shù)，不斷孕育出具有劃時(shí)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(xué)城、財(cái)聯(lián)社、《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》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(jìn)生物科技有限公司（下稱“昌進(jìn)生物”）
昌進(jìn)生物董事長(zhǎng) 駱濱
《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》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(gè)共同特點(diǎn)——高蛋白。而且最神奇的是，配料表中的蛋白主要來(lái)自于微生物合成技術(shù)生產(chǎn)。
這就是位于上海張江科學(xué)城的昌進(jìn)生物當(dāng)前正在做的事情——通過(guò)合成生物技術(shù)生產(chǎn)人類所需的優(yōu)質(zhì)蛋白。用昌進(jìn)生物董事長(zhǎng)駱濱的話來(lái)說(shuō)則是，“我們聚焦于食品領(lǐng)域的合成生物創(chuàng)新，即通過(guò)現(xiàn)代的合成生物技術(shù)，帶來(lái)食品領(lǐng)域的顛覆和創(chuàng)新。”
使用昌進(jìn)生物蛋白所生產(chǎn)的零食 鄭炳巽/攝
昌進(jìn)生物目前正在進(jìn)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(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)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(guó)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(guān)鍵原料之一。
當(dāng)然，這些零食僅是昌進(jìn)生物的合成蛋白用途的“冰山一角”。
在昌進(jìn)生物的合成蛋白樣品展區(qū)，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者看到這樣一句話，“向微生物要熱量，要蛋白。預(yù)計(jì)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(guò)合成生物技術(shù)將其改造成高蛋白版本。隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)還可以為每一個(gè)人提供定制版的合成蛋白。”駱濱則是進(jìn)一步描繪了一個(gè)更遠(yuǎn)的場(chǎng)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(xué)最大的賽道
你我會(huì)如何回答這樣一個(gè)問(wèn)題：人類開(kāi)發(fā)合成食品尤其是開(kāi)發(fā)合成蛋白，是一件必須要做的事情嗎？
或許我們每個(gè)人都有自己的答案，而且很多人潛意識(shí)里可能覺(jué)得這不是一個(gè)當(dāng)下需要迫切思考的問(wèn)題。但在駱濱看來(lái)，這確實(shí)是一件必須要做的事情。
駱濱說(shuō)，“從人類整體來(lái)看，那是必須要做的，全球人口在增長(zhǎng)，人的壽命也在延長(zhǎng)，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(shù)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(jìn)一步表示，“世界的糧食分配是不均衡的，從個(gè)體生存的角度來(lái)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(shí)上，中國(guó)也是一個(gè)人口大國(guó)，我們的耕地比較少，所以在中國(guó)也是非常有必要的?！?/p>
在多年前的公開(kāi)場(chǎng)合，駱濱曾分享過(guò)一組數(shù)據(jù)，世界人口已經(jīng)達(dá)到80億，若按照傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，2050年全球?qū)⒂?5%的人口大約14.2億人無(wú)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(jìn)生物選擇進(jìn)入合成生物領(lǐng)域，發(fā)力合成蛋白細(xì)分賽道。駱濱認(rèn)為，合成蛋白技術(shù)至少擁有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)無(wú)法比擬的三大優(yōu)勢(shì)，即高效產(chǎn)出、柔性制造以及精準(zhǔn)營(yíng)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(zhuǎn)化而來(lái)的，轉(zhuǎn)化的過(guò)程，通常是以動(dòng)物或植物作為媒介，這樣的轉(zhuǎn)化過(guò)程效率并不高。但是如果利用改造過(guò)的微生物作為媒介轉(zhuǎn)化，效率將會(huì)得到質(zhì)的提高。
據(jù)介紹，昌進(jìn)生物現(xiàn)在可以做到將1公斤葡萄糖轉(zhuǎn)化成300克可食用蛋白質(zhì)，生產(chǎn)周期最快的24小時(shí)，慢的最多只有100多小時(shí)。相比之下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的生產(chǎn)時(shí)間往往以月計(jì)甚至以年計(jì)。
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(jià)上漲了就都去養(yǎng)豬了，等到市場(chǎng)飽和了，不僅豬價(jià)下跌，還造成資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式在解決周期問(wèn)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(guò)長(zhǎng)且影響因素繁雜眾多，傳統(tǒng)產(chǎn)出方式致使該問(wèn)題難以得到根本性的解決?！瘪槥I說(shuō)道。
他認(rèn)為，換成合成生物技術(shù)生產(chǎn)之后，“只要我想吃，我把電鈕按下去，幾十個(gè)小時(shí)之后就能將蛋白生產(chǎn)出來(lái)。我不想吃了，我再按下電鈕，機(jī)器就停了。市場(chǎng)需要多少，我就生產(chǎn)多少，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是柔性的、可控的，這就是合成生物帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)大變革?！?/strong>
而且，因?yàn)槭呛铣傻?，生產(chǎn)出來(lái)的食品還具有精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)。駱濱解釋道，如果一個(gè)人喝牛奶的時(shí)候，只想攝入蛋白質(zhì)，剩下的糖、油脂并不需要，或者說(shuō)這個(gè)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(dá)到，或者需要高昂的成本才能達(dá)到。
“如果我用合成生物學(xué)的技術(shù)，就能定向獲得我所需要的蛋白質(zhì)，獲得精準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)?！瘪槥I認(rèn)為，合成食品將會(huì)是合成生物學(xué)最大的賽道，“因?yàn)槊刻鞎?huì)消費(fèi)的產(chǎn)品，理論上只有食物、水、空氣。這個(gè)市場(chǎng)空間是巨大的?！?/p>
發(fā)酵小試實(shí)驗(yàn)室 鄭炳巽/攝
▌打造現(xiàn)代社會(huì)的“唐僧肉”
據(jù)駱濱介紹，昌進(jìn)生物成立于2017年，雖然成立時(shí)間不長(zhǎng)，但卻是國(guó)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(kāi)始啟動(dòng)合成蛋白研究的項(xiàng)目，真正研究大概只用了3年多的時(shí)間，但是我們差不多能夠趕上美國(guó)接近10年的發(fā)展成果?！?/strong>
駱濱表示，昌進(jìn)生物所有的技術(shù)都是原創(chuàng)的，“公司所有研究人員在進(jìn)入公司之前都沒(méi)有做過(guò)這個(gè)事，我們通過(guò)自主創(chuàng)新?lián)碛辛俗约邯?dú)特的技術(shù)路徑?！?/p>
今年10月23日，昌進(jìn)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(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)入。“目前，我們已經(jīng)收到美國(guó)一些食品品牌的訂單了。海外市場(chǎng)除了美國(guó)，歐盟的準(zhǔn)入我們也正在準(zhǔn)備當(dāng)中?！瘪槥I說(shuō)道。
而在國(guó)內(nèi)，馬克斯克魯維微生物蛋白也已經(jīng)應(yīng)用于食品生產(chǎn)，并且相關(guān)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(lái)，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(shí)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以確保訂單的供應(yīng)?！?/p>
駱濱透露，目前國(guó)內(nèi)除了在售蛋白脆片和曲奇兩款大產(chǎn)品之外，預(yù)計(jì)很快還會(huì)有一款桃酥上市銷售。
另?yè)?jù)了解，今年11月，在第七屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上，昌進(jìn)生物與豫園集團(tuán)達(dá)成合作，雙方將通過(guò)組建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，將生物蛋白技術(shù)應(yīng)用于中國(guó)傳統(tǒng)食品產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，“我們正在與松鶴樓開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)，預(yù)計(jì)明年相關(guān)產(chǎn)品有望上市銷售?！瘪槥I透露。
食品應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室 鄭炳巽/攝
目前，昌進(jìn)生物的β-乳球蛋白（非動(dòng)物源）還未在國(guó)內(nèi)獲批。不過(guò)今年9月，國(guó)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(píng)價(jià)申報(bào)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(bào)標(biāo)準(zhǔn)。昌進(jìn)生物正在按照指南的要求，積極準(zhǔn)備各類驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
更長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，駱濱則希望昌進(jìn)生物的產(chǎn)品能夠成為日常食物當(dāng)中的一環(huán)，“就是說(shuō)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?cè)谌粘Ｉ钪须S時(shí)都能夠碰到的一個(gè)食物。”
駱濱透露，他思考過(guò)一個(gè)問(wèn)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(duì)這個(gè)問(wèn)題的回答是，“我們之所以吃現(xiàn)在的食物，是因?yàn)槲覀冊(cè)诳杉暗姆秶畠?nèi)只能遇到它們。也就是說(shuō)，在一定程度上，我們能吃什么食物并不是經(jīng)過(guò)選擇的結(jié)果，而是對(duì)其他食物無(wú)法選擇的結(jié)果?！?/p>
所以，他相信，隨著技術(shù)的發(fā)展尤其是AI技術(shù)的成熟應(yīng)用，在未來(lái)，可以計(jì)算出每個(gè)人最需要的食物的最佳結(jié)構(gòu)，通過(guò)合成生物技術(shù)吃到最適合自己健康的食物。甚至可以根據(jù)每個(gè)人的特性，設(shè)計(jì)出定制化的食品材料?！?/p>
在他看來(lái)，《西游記》里那些妖怪之所以都要吃唐僧肉，從營(yíng)養(yǎng)獲取的角度來(lái)說(shuō)，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(shù)有可能做出現(xiàn)代社會(huì)的‘唐僧肉’，這也是昌進(jìn)生物努力的一個(gè)方向?！?/strong>駱濱說(shuō)道。
不過(guò)，駱濱也提醒，現(xiàn)有技術(shù)下的合成蛋白是單一物質(zhì)，大部分蛋白質(zhì)是沒(méi)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(kāi)水?！绷硗猓匀皇澄锏牟煌瑯?gòu)造可以給人提供不同的口感，為進(jìn)食帶來(lái)愉悅的享受，如何產(chǎn)生良好的口感是合成食品的另一個(gè)挑戰(zhàn)。
“要改變?nèi)祟惱佑≡诨蚶锏倪M(jìn)食體驗(yàn)，是合成食品當(dāng)前推廣的最大挑戰(zhàn)?！?/strong>駱濱說(shuō)道。不過(guò)，他也表示，在昌進(jìn)生物集中力量解決合成蛋白的同時(shí)，還有很多科學(xué)家在研究糖類、碳水化合物，還有的科學(xué)家在研究脂肪。
“大家雖處在不同的道路上，但只要往一個(gè)方向走，我相信這些物質(zhì)未來(lái)都可以合成出來(lái)。把蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物組合在一起，再添加風(fēng)味物質(zhì)、香味物質(zhì)及微量元素等，合成食品也能實(shí)現(xiàn)自然食品的體驗(yàn)?！瘪槥I說(shuō)道。
▌籌劃新一輪融資為擴(kuò)產(chǎn)作準(zhǔn)備
駱濱介紹，“2000年的時(shí)候，張江來(lái)到深圳招商，我們來(lái)到張江，一直發(fā)展到今天?！倍赃x擇將江科學(xué)城，是因?yàn)榭粗辛诉@里的營(yíng)商環(huán)境、科研基礎(chǔ)、科研生態(tài)以及人才儲(chǔ)備。
“張江的投資環(huán)境和營(yíng)商環(huán)境在全國(guó)范圍內(nèi)都是最好的，這里的科研配套設(shè)施也非常完備，已經(jīng)形成了一個(gè)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(chǔ)備非常充分，生物科技是一個(gè)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(shuō)道。
從遷至張江科學(xué)城之后長(zhǎng)達(dá)20年時(shí)間里，駱濱一直以生物技術(shù)研究開(kāi)發(fā)動(dòng)植物來(lái)源的功能產(chǎn)物，涉及食品保健和護(hù)膚品產(chǎn)業(yè)。直到2020年，因?yàn)橐庾R(shí)到從動(dòng)植物獲取資源的效率太低且有很多限制，經(jīng)過(guò)與幾位科學(xué)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(gè)效率更高的途徑。
于是，結(jié)合此前的農(nóng)業(yè)、食品、生物研究等經(jīng)驗(yàn)，他進(jìn)入了合成食品賽道。
分子生物實(shí)驗(yàn)室 鄭炳巽/攝
據(jù)天眼查，從2020年至今，昌進(jìn)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(jìn)生物短期內(nèi)不會(huì)面臨資金壓力，但從長(zhǎng)期發(fā)展的角度來(lái)看，為擴(kuò)大產(chǎn)能和持續(xù)迭代創(chuàng)新仍然需要更多投資。
“中國(guó)的合成生物食品企業(yè)，最大的瓶頸就是缺錢(qián)。國(guó)內(nèi)整個(gè)行業(yè)獲得的資金體量大概只有國(guó)外同行的1/30，這個(gè)資金量是去沒(méi)有辦法讓企業(yè)在研發(fā)和創(chuàng)新方面保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的，這對(duì)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(jìn)生物的一個(gè)反應(yīng)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(guò)程需要非常大量的能源支持?！?/p>
駱濱說(shuō)，“前段時(shí)間大家都在呼吁審批，現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)出了明確的指南，行業(yè)已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)了?，F(xiàn)在，技術(shù)有了、市場(chǎng)也有了，審批通道也打開(kāi)了，下一步就是如何高質(zhì)量高速度發(fā)展?！?/p>
