前沿技术探索：如何投资合成生物学 |【科创汇笔记】
原创 经纬创投主页君 经纬创投 2022-04-063 核心难点——如何实现大规模生产
时至今日，如何选品？如何从实验室到大规模生产？依然是合成生物学（生物制造）公司面临的两大难题。
发酵生产是与实业相结合的事情。做一次发酵2-3周起，一个完整周期需要一个月，一年最多尝试12次，而且从小试、中试，再到大规模生产，每一次试错也都是成本。只能通过不断的尝试，去掌握更多细节与经验。
这里面非常需要设计团队与生产团队相互配合。设计团队在实验室环境中，能使用的工具很多，但真正到生产上能用到的东西很少，所以在前期设计的时候就不能使用后期生产容易出问题的添加物等等，不能为了实验而设计。
这也是为什么像Amyris这样的产品全流程公司的员工，会被行业疯抢，Amyris既做了上游的菌株设计，也做了下游的生产工艺，能培养出复合型人才。
现在，最前沿的探索是通过AI模型来预测菌株生产。无论是在学术界（例如中国科学院深圳先进技术研究院），还是在产业界（例如Bota），科学家们通过广泛收集培养盘和小型发酵罐中的所有数据，因为这两者的微环境不一样，导致菌株的表现不一样，来判断哪些环境的改变造成了不同结果，再通过算法模型来扩大模拟预测。
不过这项技术还在研发中，它的目标是让我们搞清楚如何控制微环境的变化，以使菌株在不同容量的环境下，都能表现稳定。如果这项技术能成功，那么在下游发酵生产环节会有重大突破，也会给整个合成生物学行业带来巨大的前进动力。
当然，工业生产的失败在某种程度上也是菌株设计的失败，也是菌株比较娇气所致。如果在上游的设计和筛选中，能让菌株比较强大，很多反应条件的变化也不会成为限制。
从产业链配套的角度来看，在发酵生产端，中国的优势在于是发酵大国（占全球60%-70%），在传统产品里，例如氨基酸、维他命、抗生素等等，中国已经做到了天下无敌，有成熟的人才和基础设施。
但劣势也存在，甘蔗、玉米这些合成生物学的原材料，中国的成本相对于巴西、美国还是较高，以及在一些设备零部件上，例如高速搅拌棒或是高灵敏度传感器上，还相对依赖进口。
在产业界，大规模生产决定生死，这是合成生物学（生物制造方向）必须要跨越的难点，如果发酵生产搞不定，产品再好，最终还是会失败。
4商业成败的关键——如何选品
有理想的技术投资并不等于商业成功。在合成生物学的历史上，选品失败的例子屡见不鲜，最典型的莫过于Zymergen。
Zymergen曾经押宝在Hyaline光学薄膜上，但最终折叠屏手机并没有获得消费者青睐，所有人都高估了市场需求，最终Zymergen不得不宣布产品失败，股价在当天就下跌了70%。
选品错，后果很严重，到底该如何选品呢？
做生物燃料失败后的Amyris、和国内科创板上市的凯赛生物、华恒生物，在选品上可以给我们一些启发。
Amyris目前的主营产品，主要涉及三大领域：清洁美容、健康保健、香料香精。清洁美容是角鲨烯，它替代了以往从深海鲨鱼肝油中提取的路径，且成本更低，Amyris甚至成立了自己的品牌Biossance直接面向消费者。Amyris还在健康保健领域拥有代糖和维生素产品，以及在香精香料领域有多款新研发的分子。
凯赛生物和华恒生物，他们分别做的是二元酸和丙氨酸，前者是一种化工中间体，可以制成特种尼龙、热熔胶等等，后者（丙氨酸）是构成蛋白质的基本单位，可以广泛应用在日化、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域。
从这些例子中，我们可以看出成功的选品大致有三层。
第一层是代替大宗化学品。这一类是盯着某种有潜力的化工品，用更低成本、和更绿色方式走替代路线，更容易在短期获得成功。这里需要考虑的是选品，和是否有生产成本优势（生产除了硬成本外，还需考虑传统化工法的绿色成本），包括菌株本身的生产效率，和后端发酵工艺及分离技术。例如凯赛的二元酸已经成为全世界最大产能，也是巴斯夫重要的供应商。这就是盯着一种大单品，抢占这一细分领域全球市场份额的策略。
第二层是代替较高附加值的精细化学品。很多精细化学品应用不足，核心还是因为价格高、生产难度大，如果能通过合成生物学的办法做低成本，让这些本来小众的产品大众化，把体量做大，也是非常好的商业模式。
第三层就是附加值极高的产品。无论是药物中间体，还是角鲨烯这样的护肤品成分，都属于这一类。这种追求一克卖几千块，不需要特别大的产能，可能是小几十亿美金的市场规模，但单价高。
其中，合成生物学的技术复用性也挺重要。例如Amyris的角鲨烯，它既可应用在护肤品，也可应用在疫苗佐剂，应用在护肤品就属于第二层，疫苗佐剂就属于第三层，因为疫苗佐剂比护肤品更为昂贵。
Amyris的选品之路非常令人唏嘘。Amyris最初做出了法尼烯，但却把选品错误定在了生物燃料上——跟酒精价格差不多（石油也不贵），如果不是靠着政府补贴卖了一点，这种替代很难成功，最终不得不把生物燃油的专利卖给了一个传统化工巨头。
但比生物燃油的反应式再多走一步，Amyris就用法尼烯生产出了一种维生素E的原料，并在维生素品类上大获成功。
而角鲨烯，Amyris也已经占到了全球市场的三分之一。熬了这么多年，Amyris终于走出了选品上的坑。
由此可见选品多么重要，一个激动人心的技术创业公司，无论多么创新，都不等于一定能在财务上成功。
