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腾讯登录直击引领区丨赋能行业发展，这家浦东企业全力探索提供生物制造的关键“芯片”
| 导读 | 合成生物产业不仅是全球竞逐未来产业的必争之地，也是我国追寻新质生产力的重要领域。 |
合成生物因其绿色、高效，进而通过产业化在成本和性能上与传统生产方式拉开差距。以合成生物学为基础的生物制造正在不断满足人类对造物过程的极致想象，且未来将渗入生产、生活的方方面面。合成生物产业不仅是全球竞逐未来产业的必争之地，也是我国追寻新质生产力的重要领域。
在产业化阶段，合成生物学对上游生物元件的要求非常高，其中有生物制造产业“芯片”之称的酶，在合成生物反应过程中的各代谢环节都起到关键的催化作用。镁孚泰生物科技（上海）有限公司（以下简称“镁孚泰生物”）就是这样一家从事定制化酶改造服务的合成生物平台型公司，他们通过技术服务的降本增效赋能下游产品端的产业升级和企业发展。
生物制造何以取胜？关键在性能与成本
“扒开所有的代谢路径可以发现里面都是酶。”镁孚泰生物CEO刘想博士介绍，酶是一种蛋白分子，通过酶的设计和改造，一方面可以缩短反应路径，另一方面可以优化酶的性能，使得整个生物反应更加高效。
据了解，除了比传统化学法更加绿色环保之外，酶催化的反应速度比化学催化剂催化的反应大约要快几千倍到上亿倍。2018年，美国加州理工学院的弗朗西丝·阿诺德教授因酶的定向进化技术获得诺贝尔化学奖，大大推进了酶进化技术在工业上的应用。随着合成生物学的蓬勃发展，行业内对酶改造的需求也越来越旺盛。但由于酶改造有较高的专业技术门槛，因此亟待专业的酶改造技术平台型公司出现。
在镁孚泰生物成立之前，其母公司翌圣生物致力于为生命科学研究、诊断检测及生物医药领域提供高品质的分子酶、重组蛋白及抗体等工具类产品，目前已拥有GMP级别的产业化基地。就在最近几年，翌圣生物创始人黄卫华敏锐地察觉到，合成生物学赛道、细胞和基因治疗赛道正变得异常火热。
而在合成生物学领域，如果想要在大宗商品上和化学法产品竞争，需要优化发酵的产率，这对代谢流各环节中的关键酶也提出了更高的要求。成功改造出合适的酶分子，对于合成生物企业来说至关重要。因此，为了更好地满足市场需求，翌圣生物专门成立了镁孚泰生物这家创新型酶改造技术服务平台公司。
刘想博士十多年来见证了国内生物制造行业从应用层面到自产自研再到关注原创技术研发的快速迭代发展。如今当合成生物正在成为资本追逐的热门领域，技术研发出身的她，头脑依然保持着清醒与冷静。在她看来，合成生物学之所以在资本界变得火热，一个重要的因素就是因为生物法的生产方式与传统化学法相比更加绿色、健康、环保。这些概念在化妆品、医美等高附加值领域更易被接受。而在产品层面，生物法制造出来的产品必须在性能和成本上与现有产品形成竞争优势，才有可能大范围替代现有产品。
在医疗保健领域，烟酰胺单核苷酸“NMN”市场火爆，据科学研究阶段的报道，NMN具有一定的抗衰老、增强免疫力等功效。目前NMN采用化学法生产的售价大约每公斤几十万元，如果采用酶法生产每公斤大约为1000元左右。据业内人士预测，随着合成生物技术的进步和发展，未来有可能实现每公斤几百元甚至几元的区间。
“在大宗化学品的生产竞争中，性能和成本往往是第一位的，合成生物的优势同样需要体现在这两个方面。在附加值更高的生物医药领域（如细胞和基因治疗等）虽然对成本不是特别敏感，但在性能提升方面，合成生物学也将大有可为且势不可挡。”刘想博士表示。
搭建关键技术平台，塑造企业核心竞争力
刘想博士师从2018年诺贝尔化学奖得主弗朗西丝·阿诺德教授，十多年来，她一直坚信酶在整个生命科学领域中的应用价值以及酶定向进化技术的巨大潜力，这种信念让她一直默默积蓄能量。如今随着合成生物学赛道的迅猛崛起，她也恰逢其时地在关键生物元件“酶”的改造中锻造出镁孚泰生物技术平台的独特优势。
作为生物制造的“芯片”，酶的设计改造不仅需要技术精湛、经验丰富的专业型人才，而且需要成熟型的技术平台，才能形成企业的核心竞争力。合成生物学在技术层面涵盖酶工程、菌株工程、代谢工程及发酵工程等多个环节，如果每个环节都要搭建技术平台，势必会对产品端的企业造成非常大的成本负担。
“合成生物学即将或正在迎来井喷时刻，但出于产量和成本的要求，产品端公司对上游核心酶等生物元件的需求一定要由专业型的公司来做，才能确保产品的竞争力，这也是镁孚泰生物的核心价值所在。”刘想博士十分坚定地说。
记者了解到，定向进化、理性设计以及AI预测，是当前酶改造和蛋白设计领域的主流技术路线。其中，理性设计和AI预测处于行业前沿，需要强大的行业“Know-how”人才、数据库以及算法支持。定向进化能对酶进行多轮的突变与筛选，突变库容量和性能提升空间都很大，但同时对应的巨大工作量也是一个挑战。
镁孚泰生物基于定向进化与理性设计两个方向搭建了五大核心技术平台。“高通量筛选方法的建立是核心，镁孚泰生物技术平台的特色优势在于有多种高通量筛选平台可供选择，多种筛选路线齐头并进为提高突变体筛选的成功率提供了保障。”刘想博士举例介绍，镁孚泰生物技术团队经过2年多的技术攻关，成功将荧光激活微液滴分选技术应用于多种酶的定向进化，通过设计独特巧妙的荧光筛选方法，能够将筛选通量从103-104/天提高到106-107/天，这使得一个酶的改造周期由原来的12-36个月缩短到3-9个月，大大降低了改造成本、缩短了改造周期，以更好地赋能合成生物产业的全面升级。
技术上的突飞猛进再加上成功的商业化案例，使得合成生物学越来越受到市场的关注和资本的追捧。未来这个领域能否如生物医药产业那样崛起一个巨型的平台型企业，成为撬动底层技术平台和产业应用上下游的杠杆？在产业发展初期，一切都是未知，一切又皆有可能，需要企业有足够的勇气和智慧去应对将来可能面临的难题。
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