中美生物技能之争合成生物创业机遇几何 峰瑞创投对话

峰瑞自成立以来，就持续关注生物经济中的合成生物领域，投资了蓝晶微生物、衍微科技、芯宿科技、合生科技等企业。
个中，蓝晶微生物是峰瑞天使轮投资的企业，峰瑞成本连续6轮加持，便是由于看好合成生物，看好由生物技能带来的更绿色、更康健、功能更强大的产品。

9月4日，「峰瑞创投对话·环保双碳系列」第一场直播《合成生物：从阴郁中摸索，到风口之上》，峰瑞成本合资人马睿和蓝晶微生物联合创始人兼CEO张浩千、联合创始人兼总裁李腾，一起畅谈合成生物领域的绿色创新机会。

欢迎你在峰瑞成本视频号，点击“直播回放”，不雅观看第一场分享的内容。
我们整理了部分对话内容，紧张包括以下问题：

从底层逻辑来看，合成生物学和环保双碳有何联系？

国内外客户对绿色溢价的接管度如何？

合成生物学领域如何做好本钱掌握？

合成生物领域会不会像创新药领域一样，涌现年销量超十亿美金的“重磅炸弹”？

如何看待合成生物行业和家当的发展现状？

如何拆解合成生物学的“三步走”策略？

什么是评估一家公司家当化能力最大略的方法？

当前行业发展碰着的瓶颈是什么？

未来5~10年，会有哪些影响合成生物学的技能？

本期是峰瑞环保双碳系列第三篇。
希望能带来不同的思考角度，也期待跟大家互换磋商（欢迎联系本场对谈的主持人，峰瑞成本合资人马睿（marui@freesvc.com）。

马睿：“双碳”或“减碳”与合成生物在底层逻辑上有何联系？

李腾：最初我们创业，纯挚是出于对合成生物技能运用的看好。
2021年全国两会将“碳达峰”、“碳中和”首次写入《政府事情报告》，在这项国家中长期计策的指引下，合成生物学有机会给社会和家当带来真正的改变。
我们重新思考蓝晶微生物的出发点。
现在83%的化石质料被用作能源，别的的17%用于物质生产。
我们希望通过合成生物学技能办理物质生产的问题。

马睿：为什么合成生物能够帮助减碳呢？

张浩千：广受认可的碳足迹打算采取了生命周期评估法（LCA），也便是核算产品在全生命周期（包括质料、生产、分发、利用、废弃/回收等环节）中排放的温室气体总和。
据测算，比较传统的石化塑料（如聚丙烯PP），每利用1kg的蓝素™（蓝晶生产的PHA）可以减少0.8~2.3kg石油基来源的二氧化碳排放。
之以是会给出一个范围，是由于实际数值跟工艺和质料油种类干系。
我们在生产过程中须要考量产品全周期各方面的成分，由于LCA数值的专业性不仅会影响研发、品牌，还会影响产品的发卖，很多关注景象变革的客户会去打算这个数值。
虽然合成生物学产品对石化制品的替代还没形成规模效应，但在LCA层面已经表现出很好的碳减效果。

马睿：你们的客户怎么看待绿色溢价？

张浩千：我们有个客户是欧洲某有名美妆品牌，他们制订了到2030年实现产品包装塑料100%源自回收或是生物基材料的明确目标，强调绿色科学和可持续发展，大幅降落产品全生命周期碳足迹。

马睿：这样的大客户也会倒逼供应链做出调度。

张浩千：对。
很多大品牌都是这样，他们提出的路线既清晰又务实，对供应链培植的把控力也很强。

李腾：我们打仗到的很多客户都非常务实，他们坚信并践行节能减碳。
举个例子，2019年我们约请一位外洋客户过来访问，对方回绝了。
缘故原由是他为自己设定的年度碳排放指标已经用完，无法再进行跨国翱翔。
这给我留下了很深刻的印象，从个人生活到公司产品，他负责在做“碳减”这件事。

马睿：你们刚才先容的都是欧洲国家，海内客户是什么情形？当时我投资蓝晶的时候，技能角度我是绝不疑惑的，但是对付海内可降解的大趋势什么时候到来，还是有疑虑的。

李腾：总体来看，这两年海内的不雅观念转变超出了我们的预期，详细可以从两方面来看。

首先，从碳的角度，大家对付“减碳”的关注不再勾留于喊口号。
现在无论是企业还是政府，评价体系都从单一的经济指标扩展到并行的两个评价标准，一个从经济效益去衡量，一个从碳排放去打算。
虽然很多标准还未明确，但跟碳干系的大多数东西已逐渐被货币化，且这个趋势越来越清晰。

其次，从可降解材料的运用市场来看。
中国曾是环球最大的废塑料入口国，拥有完善的回收利用体系。
2018年，中国正式禁止入口塑料垃圾，改变了环球的塑料生态，加快了塑料替代政策的实行，引领了环球可降解材料的政策实行和家当化落地。
未来，中国将会在“双碳”中发挥更主要的浸染，推动生物可降解材料行业的发展，这也是明显的趋势。

张浩千：海内一家有名茶饮品牌供应了一组非常故意思的数据：由于“禁塑令”，这家茶饮品牌将塑料吸管更换成纸吸管，结果当月订单骤减了百分之三四十。
行业内许多品牌也都涌现了这种情形，由于纸吸管一咬就扁，奶茶中的配料很难被吸上来，影响了用户体验。
大家虽然理解环保的主要性，但体验感太差，消费者就会流失落。
后来，商家们引入了可降解的聚乳酸（PLA）吸管。
在免费纸吸管和付费一元的可降解吸管之间，八成的消费者选择了后者，乐意承担这部分的消费溢价。

▲ 蓝晶微生物生产的可降解吸管。
图片来源：蓝晶微生物

同时，从市场营销的角度来看，引入碳积分的做法也可以增加消费者对品牌的认同感和得到感。
关于如何环绕“可降解”的观点授予供应链更多的代价和机会，国外品牌有不少以借鉴的履历，包括政策配套、体系认证、消费者教诲等。

李腾：我相信现在全体社会对绿色溢价是有共识的。
如果我们把视角放得更远一点，从工业革命开始，人类成为地球的主宰者后，跟环境更为对立，将储存在地下几亿年险些不参与自然循环的化石资源挖掘出来，改变了自然中碳循环的节奏。
终极，人类要承担强行改变自然循环的后果，比如垃圾污染、气温升高、极度景象等问题。

而合成生物学供应了一种新的可能性。
这种可能性实现的条件是生物合成的材料在质量和性能上靠近传统石化材料，并且对环境更为友好。
只有这样，这种绿色环保的产品才能参与到人们生产、生活的链条里面，与之相伴的商业模式才能运转起来。

以是，我们在2021年重新设定了公司的义务——让人类摆脱对石油化学能源的依赖。
为了实现这个义务，我们定了三条愿景：第一条，创造一个新的家当，也便是合成生物学家当，我们希望蓝晶成为这个行业的引领者。
第二条，要做100个产品，覆盖人们生活的方方面面。
第三条，希望未来这100个产品能够做事50亿人。
我们期待在2050年，天下上的一半人口，由于蓝晶在做的事情，重新回归到与自然和谐相处的状态。

选择生物质紧张是从供应和本钱考量

马睿：从底层来看，合成生物学便是将碳源和氢源引入生物系统，进行生物合成的过程。
合成生物技能会用到的碳源有哪些种类？

李腾：质料紧张有两大类：石化质料和生物质料，实在石化质料也是由生物质料蜕变而来。
选择生物质紧张是从供应和本钱考量，看它能否大规模稳定供应以及经济上是否合理。
现在广泛利用的生物质质料大致分为两类：一类是糖，比如各种粮食淀粉中的葡萄糖；另一类是油，比如大豆油、蓖麻油、棕榈油。
糖属于能快速传播的能量载体，而油则更适宜做储存。
用糖的效率会比用油高，以是糖利用得更多。

随着生物技能的发展，可再生质料的利用变得越来越随意马虎，比如过去很难利用的玉米秸秆、小米秸秆等纤维素质料，如今也可以从中提取可利用的糖；又比如过去是废物的餐厨废油，现在通过生物发酵技能也可实现再利用。
未来还会有更多可再生性生物质质料被开拓和引入。

此外，碳的实质来源是二氧化碳，由光供应能量，将空气中的二氧化碳固定成化学能，随后通过不同路子蜕变成各种产品。
那么二氧化碳能否直接用来做生物质质料？蓝晶很早以前就开始做这一领域的根本研发，现在已经可以把二氧化碳固定下来或是直策应用。
相信随着生物技能的发展，固碳的家当化趋势会越来越明晰，但须要平衡技能的可行性与经济性，包括如何实现大规模、低本钱的制造。

马睿：你会如何比较这些碳源的优缺陷？

张浩千：先看糖，分五碳糖、六碳糖。
六碳糖的利用已经很成熟了，适宜用来做一些量小、高附加值的产品，但缺陷也比较明显。
虽然用糖的技能难度较低，但六碳糖（如C₆H₁₂O₆）里碳原子的含量少，对付本钱敏感型的产品而言，经济效益较差，这也是很多生物燃料企业面临的一个大问题。
同时，还要考虑粮食供应的问题，中国虽是农业大国，但也不能把粮食用来做塑料。

马睿：以是从家当角度来看，一开始做就必须考虑清楚碳源的问题。

张浩千：对付初创公司，很难一起步就把这些考虑得特殊透彻，但随着企业发展，有了长远的计策方案，就必须得考虑这方面的问题。

李腾：实话说，我们创业之初用的便是糖，当时我们认为糖在技能路线上是最得当的，但没有考虑跟人争粮的问题。
以是我们二代工艺转用以非粮的植物油为质料，这意味着更高的技能寻衅。

马睿：油有哪些优缺陷？

张浩千：油的特点是技能哀求高。
虽然油的利用速率没有那么高，但利用效率很高。
此外，和粮食一样，环球的油脂产量也没那么高。
如果利用没有标准化的餐厨废油 ，又会导致产品品质不稳定的问题。
当然，我们考虑的都是大规模量产的情形。

糖、油之外，还有纤维素。
如果五碳糖能把纤维素降解成糖，这会是一个不错的办理方案，虽然转化率也不高，但上风在于本钱低。
纤维素的来源可比粮食便宜多了。

此外，还有合成气（如工业尾气、煤化工副产物等）的路径。
美国有一家初创公司在合成气的利用上深耕了很多年，与海内的央企也有互助。
这是一个非常好的技能路线，不仅办理了本钱问题，也办理了企业碳排放的问题。

从技能难度来看，糖、油、纤维素、合成气，一个比一个难。
从对碳减排的直接贡献来看，合成气肯定是最优的方案。
如果能把全体煤化工排放的废气集中起来，用微生物将其转化为想要的产品，当然是最空想的选择。

马睿：把二氧化碳作为碳源，这项技能现在发展得怎么样？

张浩千：目前业界用微生物固定一氧化碳和甲烷的技能已较为成熟，但二氧化碳的干系技能还在研发的路上。
从技能路线来看，把二氧化碳作为碳源是完备可行的。
蓝藻对二氧化碳的利用就非常高效，它可以完成固碳，是坚持环球碳平衡的主要物质。
这些年合成生物学领域对蓝藻的研究有比较显著的进展，这是一个比较大的打破。

马睿：总结一下，在对碳源做比较时有几个主要的维度。
第一，质料本钱。
第二，从能量密度、利用速率等角度看，这个质料是不是生物系统天然喜好的。
第三，你要去天生的产物须要什么样的building blocks（元件）。
第四，利用该种质料须要对生物系统做改造的难度。

本钱掌握的三个要点

马睿：蓝晶微生物做了六年，你们对付本钱的掌握该当比较极致了。
除了要挑技能难度适中，能量密度高的碳源外，本钱掌握方面你们还做了哪些事情？

李腾：首先，质料的选择很主要，更主要的是质料的转化率，便是有多少质料转化到了产品中。
生物制造过程跟化工最大的差异在于，它不是一个由A催化剂变成B的大略体系。
而是在由A催化剂变成B的同时，还要保有A催化剂自身的活性。
在这个过程中，会有许多能量和物质进到微生物里，这就须要更精确的掌握，减少存留量，尽可能多地转化成想要的产品。
对我们来说，质料转化率是一个非常主要的指标，这决定了质料的利用效率。

其次是能耗。
在生产全流程中降落能耗也是本钱掌握的主要方面。
能耗有很多组成要素，要素之间相互关联。
降落能耗要靠技能，包括菌种、工艺及生产过程的优化，目标是把能耗降到一个极低的水平。
这是个持续的过程，目前还有很大的低落空间。

张浩千：第三是废物处理。
比如污水处理办法有很多种。
理论上，可以先用电把污水中的水分蒸干，剩下的固体废物可以掩埋或单独点火。
但实际情形是污水中水的比重非常高，采取电蒸干的办法会让本钱飙升，以是须要其他足够经济的方法来进行处理。

李腾：同时，这几个方面不能拆开看，它是一个繁芜系统。
在办理第一个问题的时候可能会引入第二个问题，或是对第二个问题造成影响，须要去办理或做平衡。
以是我们的目标是用低本钱生产高质量的产品，这须要持续不断地努力。

看好方向：生物基聚合物、美妆、医美

马睿：合成生物领域会不会像创新药领域一样，涌现年销量超十亿美金的“重磅炸弹”？

张浩千：会。
我们看好几个方向：生物基聚合物、美妆、医美。

以生物基聚合物为例。
目前，应对景象变革成为国际社会最关注的议题之一，石油供给面临短缺，绿色消费不雅观念逐渐确立并遍及，这打开了生物基材料的窗口，合成生物行业迎来集中发展的机会。
无论是聚乳酸，还是我们做的蓝素™PHA都刚刚起步，每种材料都有自己适配的独特场景。
如果能办理体系支持的问题，把能知足大家绿色消费欲望的产品送到消费者手中，市场会有很大的拓展空间。
如果我们能把PHA的本钱降到一万元公民币出头，环球需求量将达到1.6亿吨，这是个万亿市场。

马睿：美妆、医美呢，这块当前市场规模不大，你们为什么看好？

张浩千：这是我们自己的意见，如果只是做功能身分，市场确实很小。
而如果做本钱里占比最高的基底材料（如1,3-丙二醇），这类产品用量大、本钱敏感，做成了就会对全体市场产生足够大的撬动。
对初创公司来说，当然可以做高附加值的产品来坚持运营。
但如果想撬动更大的市场，还是该当做一些难而精确的事。
医美也是这样。

此外，我们也比较看好食品干系的产品。
比如功能性食品，无论是特医食品，还是益生菌，我以为都有机会。
中国是环球最大的生产和消费市场之一，工业体系的高下游都比较成熟了，但这个行业已经很多年没有新的技能打破。
合成生物学的引入可以在技能路线上带来一些改变。
在这种背景下，我们创业享有非常大的时期红利。
无论是成本还是市场，都会给你迭代空间。

马睿：既然有很多赛道可选，也会有选品失落败的案例吧？

张浩千：很多。
比如航空燃油就不是一个特殊好的选择。

马睿：航空燃油的市场规模足够大，但不是个好市场。
问题出在哪？

张浩千：我有个朋友以前在美国创业时碰着过这种问题。
当时他做的是生物燃油，研发和生产都在美国，市场很大，但本钱很高。
只要油价低于80，就没有利润，根本养活不了一个足够大的公司。
在生物技能上可行，但在经济上不可行，就属于选品失落败。

马睿：接着上面的问题说，生物聚合物是一个万亿级别的市场，每个分子可能都是一个特殊大的分子，乃至可能是新药的十倍。
你们怎么看待小分子和大分子的市场机会？

李腾：小分子要看是不是平台性，平台性足够大且有比较明确定义的可能就二十种旁边。
问题在于，这些东西都能用石油的办法以很低的本钱产出来。
如果做一个分子唯一的上风在于生物基，但本钱很高，这个产品就缺少竞争力。

张浩千：是的，一开始客户和市场的容忍度是比较高的。
我们打仗的很多客户会说，纵然我们生物基的产品比化学法贵五到十倍，他们都可以下单。
但如果有结局意识，就会明白这种状态不可能一贯持续。

合成生物学“三步走”：品质—本钱—资源配置

马睿：你们怎么看待现在的合成生物学行业和家当的发展现状？

张浩千：合成生物学当下首先要办理的是供给问题。
由于有绿色溢价和创新，家当构造性机会能供应一些韶光窗口的容错空间。
当下，在需求广泛的背景下，本钱不是首位的，主要的是能尽快生产出可知足市场需求的合格产品。
一些做得不是很成功的企业，问题并非都出在本钱上，而是由于没有很好地办理聚合物的杂质问题，以至于由于气味或颜色等问题，产品得不到客户的认可。

之前也有投资人朋友问我，怎么去评估一家公司的家当化能力？实在很大略。
便是看他的产品打算卖多少钱，然后花100倍的价格，问能不能供应一点样品。
如果不能，就一定有问题。
很多问题不是出在本钱上，而是出在品质上。
无论是菌株、高下游工艺，还是中间原材料的问题，都可能导致难以批量供应合格产品。
以是主要的是，先办理供给问题，供应合格的产品，把需求的闭环填上。
即便当下的市场不大，养活公司肯定没问题。

品质办理了，之后才是减少本钱。
我们的履历是，每吨材料的本钱降落四五千元，市场规模就会增加一个数量级。

马睿：先从0到1，知足品质哀求，再降落本钱，扩大市场规模。

张浩千：对。
第一阶段是品质关，研发驱动；第二阶段是精益关，研发推进的同时减少本钱，提高转化率；第三阶段随着体量变大，就会碰着一些如原材料供应、能耗等发展瓶颈。
这时不仅要靠精益，也要靠资源配置。
这个阶段就须要企业在上游资源和下贱品牌上做更多的布局。

马睿：第三阶段便是一个大的家当布局。
我到底是放在新疆，还是放在内蒙，哪儿的粮食过来，我怎么给它转化，我的副产卖给谁。

张浩千：这三件事不能混在一起，不同阶段有不同的重点。
如果企业还处于早期阶段，家当布局并不是眼下最紧要的事。

李腾：对。
就像前面提到的，实在合成生物学供应了一种可能的办理方案。
理论上所有用化石的碳能做出来的东西，都可以用生物的办法进行生产。
但质量是最大的问题。
比如化石做出来的塑料，本钱低、性能好，薄薄的一层就有很好的承重和拉升能力，是非常完美的材料，唯一的问题在于环境污染。
现在做替代方案，要想真正进入家当链，且在商业上成立，至少在性能上不能与之相差太多，乃至在未来还可以品质更好。

当前行业发展的瓶颈是标准分歧一

马睿：当前行业发展碰着的瓶颈是什么？

李腾：合成生物家当发展的瓶颈紧张是行业标准问题。
现在的情形是大家各有各的说法，导致资源难以整合和复用。
最范例的例子便是，大家对付合成生物学观点都有不同的解读。

合成生物学的狭义观点定义起来是很清晰的。
但是往外延，边界就模糊了。
这跟人工智能很像。
当一个观点被越来越多人熟知时，很多原来不干系的行业都会往这个方向靠。
反之，当这个观点没有足够的号召力时，大家又会重新强调场景。
现在，随着越来越多的人关注到合成生物学，它的边界再一次被拓展。

▲ 蓝晶微生物的菌株开拓平台。
图片来源：蓝晶微生物

蓝晶是希望能定义一些标准的，并且也有了良好的进展，我们内部搭建的合成生物学研发平台 Synbio OS（Synthetic Biology Operating System）便是一个很好的例子。
Synbio OS 覆盖了合成生物学“设计、构建、测试、发酵”四大环节，将合成生物学的影响力从实验室拓展到工业场景，使研发和生产中积累的大量过程数据和工程履历得以沉淀，并复用在新产品的研发落地中，形成“飞轮效应”。
估量未来 3 年内，SynBio OS 能够将蓝晶微生物的单个产品完全研发周期在现有根本上再缩短 70%。

▲ 蓝晶微生物的工艺开拓平台。
图片来源：蓝晶微生物

Synio OS的原型是我们自主设计的十几个功能模块，最初是为理解决研发中碰着的一些问题，比如研发自动化、数据沉淀等。
为了让内部人都能看懂，我们还定义了一些基因元件的标准。
但后来我们创造，这些模块必须串到一起，否则便是数据孤岛，以是我们做了一整套系统把这些模块全部整合起来。
目前这套系统我们还是自用，没有对外开放，未来我们希望它能去影响行业。
如果行业能建立统一标准，合成生物学的发展会迸发出更大的力量。

对合成生物学未来发展有主要影响的几个技能方向

马睿：未来五到十年，哪些技能会对合成生物学带来主要影响？

张浩千：跟我们干系的有两个技能。

首先是打算机赞助合成生物的设计。
比如设计合成路径，是否能有一个算法能够帮我们设计出反应须要的酶；又或者设计的工具不是小分子，而是蛋白质，是全体网络，乃至是全体细胞，这个中既包括算法，也包括工具整合和对应的流程。
如果有公司能实现这个赞助设计，意义会很大。
当然要实现这件事难度很大，这涉及到团队对合成生物学的底层理解。

第二个我非常看好的方向是研发自动化，特殊是将其与微流控结合。
我们非常看好以芯片为支撑的微纳加工技能在生物技能领域的运用，由于这意味着高通量。
生物技能过去二十年有几次大的飞跃，大多是由微纳加工技能向生物技能渗透带来的，比如二代测序。

还有一个跟我们没有直接关系，但我很看好的技能便是给人的细胞做染色体水平的基因编辑。
相称多的遗传类疾病都是由于染色体畸变或者染色体水平上看不见的基因突变。
在染色体水平对人类基因组进行操作的技能会对遗传病研究带来很大的推动。

李腾：浩千说这些我都赞许。
我也提两个方向。
这实在是和合成生物学发展的瓶颈密切干系的，一个叫“长得慢”，一个叫“看不见”。

首先，“长得慢”。
如果你要想去得到一些数据，对一个微生物来说，可能要等它两三天；对付一株植物来说，可能要等半年；如果是人，可能须要等二十多年，我们须要等待的周期是超长的。
这个“超长”使得生物领域数据的天然获取难度非常大。
以是，我看好引入AI去做meta-learning（元学习），靠更少的数据去预测生物的行为，用最少的数据得到最多的知识。
比如AlphaFold最近在做的事，便是用很少的数据去演习人工智能，让它能够精准地通过序列预测蛋白质构造。

其次，“看不见”。
由于反应发生在微不雅观层面，肉眼是看不见的。
因此合成生物学严重依赖于检测手段的发展。
以是我们非常期待未来丈量工具上的打破。