訪談 | 賦能行業(yè)發(fā)展，鎂孚泰生物全力探索提供生物制造的關(guān)鍵“芯片”

“扒開所有的代謝路徑可以發(fā)現(xiàn)里面都是酶。”鎂孚泰生物CEO劉想博士介紹，酶是一種蛋白分子，通過酶的設(shè)計和改造，一方面可以縮短反應(yīng)路徑，另一方面可以優(yōu)化酶的性能，使得整個生物反應(yīng)更加高效。

據(jù)了解，除了比傳統(tǒng)化學(xué)法更加綠色環(huán)保之外，酶催化的反應(yīng)速度比化學(xué)催化劑催化的反應(yīng)大約要快幾千倍到上億倍。2018年，美國加州理工學(xué)院的弗朗西絲·阿諾德教授因酶的定向進化技術(shù)獲得諾貝爾化學(xué)獎，大大推進了酶進化技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用。隨著合成生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對酶改造的需求也越來越旺盛。但由于酶改造有較高的專業(yè)技術(shù)門檻，因此亟待專業(yè)的酶改造技術(shù)平臺型公司出現(xiàn)。

在鎂孚泰生物成立之前，其母公司翌圣生物致力于為生命科學(xué)研究、診斷檢測及生物醫(yī)藥領(lǐng)域提供高品質(zhì)的分子酶、重組蛋白及抗體等工具類產(chǎn)品，目前已擁有GMP級別的產(chǎn)業(yè)化基地。就在最近幾年，翌圣生物創(chuàng)始人黃衛(wèi)華敏銳地察覺到，合成生物學(xué)賽道、細胞和基因治療賽道正變得異常火熱。

而在合成生物學(xué)領(lǐng)域，如果想要在大宗商品上和化學(xué)法產(chǎn)品競爭，需要優(yōu)化發(fā)酵的產(chǎn)率，這對代謝流各環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵酶也提出了更高的要求。成功改造出合適的酶分子，對于合成生物企業(yè)來說至關(guān)重要。因此，為了更好地滿足市場需求，翌圣生物專門成立了鎂孚泰生物這家創(chuàng)新型酶改造技術(shù)服務(wù)平臺公司。

劉想博士十多年來見證了國內(nèi)生物制造行業(yè)從應(yīng)用層面到自產(chǎn)自研再到關(guān)注原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)的快速迭代發(fā)展。如今當合成生物正在成為資本追逐的熱門領(lǐng)域，技術(shù)研發(fā)出身的她，頭腦依然保持著清醒與冷靜。在她看來，合成生物學(xué)之所以在資本界變得火熱，一個重要的因素就是因為生物法的生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)化學(xué)法相比更加綠色、健康、環(huán)保。這些概念在化妝品、醫(yī)美等高附加值領(lǐng)域更易被接受。而在產(chǎn)品層面，生物法制造出來的產(chǎn)品必須在性能和成本上與現(xiàn)有產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢，才有可能大范圍替代現(xiàn)有產(chǎn)品。

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，煙酰胺單核苷酸“NMN”市場火爆，據(jù)科學(xué)研究階段的報道，NMN具有一定的抗衰老、增強免疫力等功效。目前NMN采用化學(xué)法生產(chǎn)的售價大約每公斤幾十萬元，如果采用酶法生產(chǎn)每公斤大約為1000元左右。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，隨著合成生物技術(shù)的進步和發(fā)展，未來有可能實現(xiàn)每公斤幾百元甚至幾元的區(qū)間。

“在大宗化學(xué)品的生產(chǎn)競爭中，性能和成本往往是第一位的，合成生物的優(yōu)勢同樣需要體現(xiàn)在這兩個方面。在附加值更高的生物醫(yī)藥領(lǐng)域（如細胞和基因治療等）雖然對成本不是特別敏感，但在性能提升方面，合成生物學(xué)也將大有可為且勢不可擋。”劉想博士表示。

劉想博士師從2018年諾貝爾化學(xué)獎得主弗朗西絲·阿諾德教授，十多年來，她一直堅信酶在整個生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用價值以及酶定向進化技術(shù)的巨大潛力，這種信念讓她一直默默積蓄能量。如今隨著合成生物學(xué)賽道的迅猛崛起，她也恰逢其時地在關(guān)鍵生物元件“酶”的改造中鍛造出鎂孚泰生物技術(shù)平臺的獨特優(yōu)勢。

作為生物制造的“芯片”，酶的設(shè)計改造不僅需要技術(shù)精湛、經(jīng)驗豐富的專業(yè)型人才，而且需要成熟型的技術(shù)平臺，才能形成企業(yè)的核心競爭力。合成生物學(xué)在技術(shù)層面涵蓋酶工程、菌株工程、代謝工程及發(fā)酵工程等多個環(huán)節(jié)，如果每個環(huán)節(jié)都要搭建技術(shù)平臺，勢必會對產(chǎn)品端的企業(yè)造成非常大的成本負擔(dān)。

“合成生物學(xué)即將或正在迎來井噴時刻，但出于產(chǎn)量和成本的要求，產(chǎn)品端公司對上游核心酶等生物元件的需求一定要由專業(yè)型的公司來做，才能確保產(chǎn)品的競爭力，這也是鎂孚泰生物的核心價值所在。”劉想博士十分堅定地說。

記者了解到，定向進化、理性設(shè)計以及AI預(yù)測，是當前酶改造和蛋白設(shè)計領(lǐng)域的主流技術(shù)路線。其中，理性設(shè)計和AI預(yù)測處于行業(yè)前沿，需要強大的行業(yè)“Know-how”人才、數(shù)據(jù)庫以及算法支持。定向進化能對酶進行多輪的突變與篩選，突變庫容量和性能提升空間都很大，但同時對應(yīng)的巨大工作量也是一個挑戰(zhàn)。

鎂孚泰生物基于定向進化與理性設(shè)計兩個方向搭建了五大核心技術(shù)平臺。“高通量篩選方法的建立是核心，鎂孚泰生物技術(shù)平臺的特色優(yōu)勢在于有多種高通量篩選平臺可供選擇，多種篩選路線齊頭并進為提高突變體篩選的成功率提供了保障?！眲⑾氩┦颗e例介紹，鎂孚泰生物技術(shù)團隊經(jīng)過2年多的技術(shù)攻關(guān)，成功將熒光激活微液滴分選技術(shù)應(yīng)用于多種酶的定向進化，通過設(shè)計獨特巧妙的熒光篩選方法，能夠?qū)⒑Y選通量從10³-10⁴/天提高到10⁶-10⁷/天，這使得一個酶的改造周期由原來的12-36個月縮短到3-9個月，大大降低了改造成本、縮短了改造周期，以更好地賦能合成生物產(chǎn)業(yè)的全面升級。

技術(shù)上的突飛猛進再加上成功的商業(yè)化案例，使得合成生物學(xué)越來越受到市場的關(guān)注和資本的追捧。未來這個領(lǐng)域能否如生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)那樣崛起一個巨型的平臺型企業(yè)，成為撬動底層技術(shù)平臺和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上下游的杠桿？在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，一切都是未知，一切又皆有可能，需要企業(yè)有足夠的勇氣和智慧去應(yīng)對將來可能面臨的難題。