昌進(jìn)生物的發(fā)酵工程作為核心技術(shù)之一正在不斷拓展研發(fā)路徑。
稠滑奶蓋、芝士蛋糕、鮮奶脆片……在上海昌進(jìn)生物科技有限公司的食物品鑒桌上，這些口感幾乎與動(dòng)物奶制品別無二致的甜點(diǎn)，其乳蛋白原料既非來自動(dòng)物，也非來自植物，而是來自微生物“奶場(chǎng)”。
微生物將葡萄糖轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的效率比傳統(tǒng)畜牧業(yè)高出好幾倍，甚至幾十倍。利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，有望從食物制造的源頭改變地球資源利用方式，為優(yōu)質(zhì)蛋白供給提供一條全新路徑。
抱著為人類開發(fā)“20年后食物”的理想，三年前，昌進(jìn)生物創(chuàng)始人兼總經(jīng)理駱濱將目光瞄準(zhǔn)微生物合成蛋白和生物合成乳蛋白兩個(gè)方向。去年7月，昌進(jìn)生物兩條45噸微生物合成蛋白規(guī)模生產(chǎn)線投產(chǎn)。今年，公司在繼續(xù)推進(jìn)規(guī)?；镏圃斓耐瑫r(shí)，還將在上海市合成生物產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)指導(dǎo)下，積極推動(dòng)合成生物食品的國內(nèi)外準(zhǔn)入。
駱濱相信，合成蛋白食品將在未來十年改變?nèi)藗兊牟妥?，成為一種更安全的主要食用蛋白質(zhì)來源。
合成生物學(xué)開啟“第三極食物”
一噸發(fā)酵罐的乳清蛋白產(chǎn)量相當(dāng)于8頭奶牛，45噸罐微生物生產(chǎn)線相當(dāng)于360頭奶牛牧場(chǎng)產(chǎn)出的乳清蛋白，而養(yǎng)一頭奶牛到產(chǎn)奶需要兩年多，啟動(dòng)發(fā)酵罐產(chǎn)出乳蛋白只需5天。在駱濱看來，微生物“奶?！鄙a(chǎn)蛋白質(zhì)的效率遠(yuǎn)勝于牧場(chǎng)中的奶牛。
昌進(jìn)生物已搶占食品合成生物學(xué)和微生物蛋白領(lǐng)域研究多個(gè)制高點(diǎn)。
2017年昌進(jìn)生物成立之初，駱濱曾在賽道選擇上頗費(fèi)躊躇：合成生物學(xué)的本質(zhì)是材料創(chuàng)新，用它來合成產(chǎn)量稀少、提取困難的天然產(chǎn)物，用于化妝品生產(chǎn)或制藥固然是較為現(xiàn)成的路徑，但他希望這項(xiàng)改變未來的技術(shù)能在解決地球資源利用等“大問題”上發(fā)揮更大作用。
2019年，中國科學(xué)院院士、著名植物生理學(xué)家許智宏給昌進(jìn)生物提出了“開拓蛋白質(zhì)食品市場(chǎng)”的建議，這讓駱濱豁然開朗：中國人口多、耕地少，食物中的蛋白質(zhì)供給一直相當(dāng)緊張。肉禽蛋奶的生產(chǎn)需要消耗相當(dāng)多的糧食、土地、能源，而合成生物學(xué)有可能從源頭解決這一問題——據(jù)粗略測(cè)算，只需兩三平方公里的廠房設(shè)備，就能為上海所有城市居民穩(wěn)定提供每日營養(yǎng)所需的蛋白質(zhì)。
從乳蛋白的合成入手，昌進(jìn)生物開啟了除動(dòng)物、植物來源之外“第三極食物”的生產(chǎn)嘗試。2020年遇到疫情，整個(gè)團(tuán)隊(duì)每天遠(yuǎn)程開會(huì)，查文獻(xiàn)、寫方案，充分思考規(guī)劃技術(shù)路線。等到復(fù)工復(fù)產(chǎn)，他們立刻沖回實(shí)驗(yàn)室，以最快速度加以推進(jìn)。
“我們只用了3個(gè)多月，就完成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乳蛋白合成技術(shù)的研發(fā)，以及底盤細(xì)胞的初步改造?！瘪槥I透露，從2021年下半年完成第一個(gè)產(chǎn)物表達(dá)至今，公司的乳蛋白產(chǎn)品濃度已大幅提升，目標(biāo)蛋白占總蛋白純度可達(dá)95%，已具備乳清蛋白的產(chǎn)業(yè)化能力。
一年融資3輪，同領(lǐng)域全球成長(zhǎng)最快
選準(zhǔn)了賽道，昌進(jìn)生物進(jìn)入高速發(fā)展期。短短三年，公司已成為合成乳蛋白領(lǐng)域全球三家頭部企業(yè)之一，且成長(zhǎng)速度最快。最近一年多，公司已完成3輪累計(jì)近3億元融資，融資金額及投資機(jī)構(gòu)數(shù)量在國內(nèi)同領(lǐng)域中居首。
食品合成生物學(xué)的創(chuàng)新，需要解決三大難題：高安全性、低成本和適口性。相對(duì)于傳統(tǒng)畜牧業(yè)涉及環(huán)境、養(yǎng)殖、加工等諸多環(huán)節(jié)，合成生物食品的產(chǎn)品質(zhì)量顯然更易控制。
“根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)推算，實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)后，生物合成乳蛋白的價(jià)格有望與現(xiàn)有牛乳清蛋白價(jià)格持平，隨著技術(shù)的不斷迭代，今后還會(huì)更便宜。”駱濱說，這種價(jià)廉物美的食材如何普及到國人餐桌，需要更多企業(yè)的創(chuàng)新參與，也需要消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變。
事實(shí)上，合成生物食品工業(yè)是將微生物作為工廠與車間，借此精準(zhǔn)生產(chǎn)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物其實(shí)與來源于動(dòng)物的天然產(chǎn)物并無區(qū)別。隨著公眾科學(xué)素養(yǎng)的日益提升，消費(fèi)者對(duì)于食品科技的創(chuàng)新已有相當(dāng)?shù)慕邮芏扰c分辨力。
在去年舉行的第25屆中國國際焙烤展上，昌進(jìn)生物的微生物合成蛋白新品受到了參展企業(yè)和消費(fèi)者熱切關(guān)注——3天展期，公司平均每天接待100多家專業(yè)展商，共有萬余名消費(fèi)者試吃。
公眾對(duì)于“未來口糧”的接納態(tài)度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出駱濱的預(yù)期，他相信合成生物食品市場(chǎng)即將見到黎明的曙光。在昌進(jìn)生物公司一樓，有一間中西合璧的創(chuàng)新廚房。他們經(jīng)常邀請(qǐng)合作伙伴一起頭腦風(fēng)暴，利用微生物合成蛋白，嘗試開發(fā)更多受大眾歡迎的健康食品。
為風(fēng)口做準(zhǔn)備，推動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入
剛剛過去的2023年，昌進(jìn)生物獲得了上海市專精特新中小企業(yè)和上海市創(chuàng)新型中小企業(yè)認(rèn)定，以上海市合成生物產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)單位的身份，牽頭承擔(dān)上海市“科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”合成生物學(xué)重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。今年，駱濱最大的心愿，就是推動(dòng)合成生物食品在國內(nèi)外市場(chǎng)的準(zhǔn)入。
我國《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》也明確提出，發(fā)展合成生物學(xué)技術(shù)，探索研發(fā)“人造蛋白”等新型食品?！拔覀円獮榧磳⒌絹淼娘L(fēng)口做好準(zhǔn)備。”駱濱說。
隨著人工智能（AI）技術(shù)在生物制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，通過人工設(shè)計(jì)、改造底盤細(xì)胞來合成特定生物分子的合成生物學(xué)，必將與AI緊密結(jié)合。去年，昌進(jìn)生物實(shí)現(xiàn)了AI人工設(shè)計(jì)蛋白的實(shí)驗(yàn)室成功表達(dá)及功能驗(yàn)證，今年還將花大力氣加強(qiáng)這一領(lǐng)域的開發(fā)。
駱濱表示，昌進(jìn)生物將抓住研發(fā)、制造和市場(chǎng)三大發(fā)展關(guān)鍵要素，在幾年內(nèi)使合成乳蛋白產(chǎn)品走上國人餐桌。未來十年，公司將通過技術(shù)、生產(chǎn)管理和品牌輸出，與合作方共同實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造，讓合成蛋白食品成為國民的主要食用蛋白質(zhì)來源之一。
作者：許琦敏
文：本報(bào)記者 許琦敏圖：本報(bào)記者 袁婧編輯：施薇責(zé)任編輯：任荃 來源：文匯報(bào)
