兰宇轩:“以生物造万物”,97年清华学霸用微小构建世界 | U30

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合成生物学被认为是能带来底层变化的下一代手艺

兰宇轩和微构团队从学以致用到建物致用

依靠中国科研力量做大下流财产

让中国从发酵大国走向发酵强国

“以生物造万物”的合成生物学 (Synthetic Biology)是近年来开展最为迅猛的新兴前沿穿插学科之一。得益于基因组学与系统生物学奠基的手艺根底以及工程设想核心、数学东西的引进,合成生物学被认为是能带来底层变化的下一代手艺。

当下合成生物学多点开花,重新素材、生物医药到能源环保、火星移民等,囿于尝试室的研究功效正积极觅觅落地场景。

一项手艺落地带来的便当,造福了末端消费者,但推进和落地过程中的盘曲和艰苦,好像负重前行人背上的沙粒,个中滋味只要当局者体味。

25岁的兰宇轩就是此中之一,他是微构工厂结合开创人兼CMO。走出象牙塔即创业下海,一年多的时间里,从企业筹备、融资、科研转化、建项、选址建厂到试产投产,挑战一个接一个。

97年的清华学霸决定创业

2021年2月兴办的北京微构工厂生物手艺有限公司(以下简称:微构工厂)专注于嗜盐微生物的革新和工程化利用,是清华大学科技功效转化成立的企业,也是努力于造造生物素材和高值化合物的草创公司。公司基于“下一代工业生物手艺”,成立了盐单胞菌合成生物学革新的手艺平台。

微构工厂开创人、首席科学家是清华合成与系统生物学中心主任陈国强传授,也是国内合成生物范畴的前锋人物。

微构工厂开创人、首席科学家陈国强传授

成立不久,微构工厂便拿到红杉种子领投的近5,000万元天使轮融资。2022年1月,公司又完成2.5亿元人民币A轮融资。合成生物创作发明了本年VC/PE圈罕见热闹的一幕,且有趣的是,融资稀有地多集中在早期。那与行业开展脉动相符,也必定是一条困难而又充满魅力的征途。

能够说,兰宇轩与陈国强传授以及微构工厂团队是一场学以致用摸索路上的风云际会。《人民日报》在一篇对陈国强团队的报导中如许描述,“用37年把冷板凳坐热”、“在可降解的生物素材研发上摸索了37年的清华大学传授、合成与系统生物学中心主任陈国强,此次接近看到曙光了”。

从1994年回国开启合成生物研究,到2003年开发PHA消费手艺,2015年尝试室完成开放式发酵消费PHB和P34HB,再到量产测试;从5吨发酵罐量产到15吨,再到200吨,微构工厂是陈传授产学研道路上的又一处脚印。

兰宇轩是微构工厂开创团队中最年轻的一位。受家庭影响,兰宇轩很早就对生命科学产生兴致,高考后瓜熟蒂落报考了清华大学的生命科学学院,最末以年级前三的功效结业。

彼时在兰宇轩心里,生命科学是一门很酷的学科,但进进大学后他发现,良多研究间隔实正的财产化相往甚远,其实不能对现实产生间接影响。其时陈国强传授刚好不断在努力于财产落地,于是他找到陈教师,其本科论文也与传授的研究相关。

本科结业后,兰宇轩远赴加州大学伯克利分校进修。因为清晰本身的诉求,所以在伯克利时,他一半的课程是偏利用化的生物工程,另一半课程则是哈斯商学院的创业治理。

在伯克利,他看到良多学术研发能很快落地,但国内好的研究只能行步于尝试室。他意识到, 国内生命科学赛道不缺人才,但可以把根底科学与财产毗连的人才非常稀缺。

用合成生物重构绿色将来

“合成生物手艺此前不断停留在尝试室阶段,现在起头财产化,速度比想象中快得多,时机也更多。”兰宇轩说,“如今的PHA行业正处于市场导进期,是一片蓝海。但对下流的开辟才能,场景落地才能特殊重要。”基于上述理解,兰宇轩要敏捷率领团队找到落地的场景,并根据需乞降研发团队一路造造出适宜的产物。

微构工厂目前贸易化的赛道是PHA(聚羟基脂肪酸酯),它是替代石油基塑料的王牌选手,典型的利用案例是海洋可降解PHA塑料。全世界每年流进海洋的塑料垃圾达800万吨,每平方千米海域中漂浮的塑料垃圾约为1.8万个。

PHA,图源:微构工厂

该素材造造的可降解塑料进进海洋后,可被天然情况中的微生物做为营养物量快速代谢,实现生物降解,时间1-5年不等,比拟通俗塑料动辄数百年的降解周期大大加速。

加上中国的“双碳”战术,PHA成为存眷的焦点。但现阶段,PHA仍处于市场起步阶段,工艺复杂、成本过高以及污染问题是造约PHA大规模妥帖及利用原因之一。

那也是摆在微构工厂团队面前且需要挑战的难题。从财产链角度,PHA的最上游是菌株,然后通过基因编纂手艺革新菌株,接下来是发酵尝试,然后规模化量产,得到最末的粉料。最初根据利用场景差别加工成粒料。

兰宇轩表达,以往对素材的改动只能是必然水平的润色,但合成生物是具备改动的才能,“假设不晓得我们的菌株能改动到什么水平,我们就可能沦为一个通俗的造造企业。”

微构工厂已经有多种PHA产物实现财产化,而且开发出了PHA三聚物P34HBHV,具有通明性好、不老化的特征。

2021年年中, 微构完成全世界更大规模的PHA发酵罐量产试验,200立方米的罐体差不多有4层楼高。“我们不断在做量产才能的验证。”兰宇轩说。微构工厂在北京顺义年产1,000吨的工场已经在试运行,很快可以投产。此前,全球第二大酵母公司——安琪酵母与微构工厂协做在湖北宜昌推进年产万吨PHA消费基地项目。

PHA有上百种构造,令其具有素材多变性、非线性光学性能、压电性能、气体阻隔性能、热塑性等特量。做为热加工素材,PHA可做为环保塑料用于包拆;生物可降解性和生物相容性使它们成为医学和治疗利用的生物植进素材。PHA的潜在治疗利用包罗医疗植进物,如心脏瓣膜组织工程、血管组织工程、骨组织工程、软骨组织工程、神经导管组织工程,药物输送载体基量,暗语缝合、修复安装、修复补片、吊索、心血管补片等。

微构工厂也在扩展新品,如新的二聚物、三聚体和四聚物PHA产物,医药中间体四氢嘧啶、尼龙56前体戊二胺等,可停止化学润色使其具有荧光或带有一些其他功用基团的不饱和PHA产物,以称心特殊的利用场景如医疗和美容。

合成化学改动了我们的世界,也给人类带来严峻的情况污染。合成化学只造造出了一部门素材,酶却能够让生物造造更多的潜在素材。合成生物能够通过各类酶的组合来造造以前其实不存在的素材,重构一个新的绿色将来。

毗连科学和财产,建物致用

从学以致用到建物致用,兰宇轩和微构工厂的任务迎来新的挑战。围绕“落地场景”,微构工厂做了扁平化构架,进步效率。“我们的手艺导向性十分强。事实上,详细的项目需求对应的是末端性能,也即粒料的性能。粒料的性能最末需要倒推到最上游——菌株。只要对菌株领会,才好做后续的革新。所以那要求我们的产物和市场团队必需有强的科技布景,也需要对客户的需求精准的用手艺语言传导给研发团队。”

据领会,依托微构“下一代工业生物手艺”平台,菌株已持续迭代至20代,跟着研发的深进,不竭推陈出新的新一代菌株能够操纵很多烧毁碳源停止消费,如秸秆水解液、餐厨处置产品、废甜油、糖蜜、乙酸等,实现“不与人争粮”。

现在,微构工厂已经与十几门第界500强成立了联络,逐渐开展下流产物研发,那也是财产化跑通以后,微构工厂下一个亟待打破的难点。因为一个素材越新,找到下流利用场景越重要。

此外,PHA财产链决定了公司员工年龄跨度,需要体味的消费和工程部分员工可能是70后,一些环节需要资历深的人来主导,但市场部则需要既对行业有所理解,思维活泼,又具备比力强的施行力的年轻人。

兰宇轩的理解是,财产链条一旦长起来,且每个点都存在立异打破的时候,治理形式就得改变,必需要激发员工的自主性,让他觉得本身被鼓励、与公司利益密切绑定。他认为一个开放的沟通更有利于当下公司的开展。他不排斥争论和不合,“团队中有些人的才能比我强,我很高兴。”

“我国有浩荡的科研力量,将来3-5年时间,良多优良的功效将逐渐走出尝试室。但那些科研工做者,精神更多放在研发。工程化体味相对欠缺。而下流,我们已经是消费大国。假设我们可以背靠中国浩荡的科研力量,将下流端的产能做大,二者连系就会产生强大势能,我们就能从发酵大国实正走向发酵强国。”兰宇轩兴奋地说。

他认为,现阶段仍是应该花功夫夯实单品。假设企业的逻辑只是降本增效的替代,那么对人才和团队的需求就会有差别。一个全新的素材落地前,客户和我们两边之间是处于模糊地带。只要颠末屡次的碰碰才让模糊变得清晰。手艺布景的市场化团队要敏捷将模糊场景清晰化,工程团队能根据需求做设想,转化和消费,如许才气打通各类各样的下流场景。当下,兰宇轩最期看做的事是实现不变正向的现金流,在充满挑战的经济形势里更持久地活下往。

工做之余,兰宇轩是魔术发烧友,连带也喜好研究心理学。本科期间第二学士学位就是心理学。

科幻小说做家亚瑟·克拉克(Arthur C. Clarke) 曾说过:“ 任何足够先辈的手艺都等同于魔术。”

在创业路上,兰宇轩末于找到两者的平衡。细小构建世界,建物以致用。■

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