合曜生物 依托非模式生物自动化改造平台聚焦高附加值产品多款已达量产水平

今年,这股投资浪潮可能会再创新高。2022年开年至今,国内已有超过20家合成生物公司宣布完成融资。

受到供给端和需求端的同时驱动,合成生物市场欣欣向荣。供给端,传统生产方式难以满足新的市场需求;需求端,各行业急迫需求新分子及其新的生产方式。除此之外,也离不开各国政策作为强大的推动力。

在国内,“双碳” 目标的设立和《“十四五”生物经济发展规划》的发布将生物制造提至国家战略性新兴产业的地位,同时,依托国内合成生物学领域布局建设的科技平台,一大批青年人才得以迅速成长,并孵化出一批优质的合成生物初创公司。

2021年,在生物基因领域具有丰富创业经验的庄满生,联合北京化工大学高精尖创新中心合成生物学教授史硕博,及其他几位来自于中科院微生物所、蓝晶微生物等知名合成生物学科研机构及企业的核心人员作为联合创始人,共同创立了合曜生物科技(南京)有限公司(以下简称“合曜生物”)。团队随即也受到了多位业界专家的认可并加入成为深度研发顾问。据了解,合曜生物现有核心团队呈现出专业化、高效化、多能化以及更加年轻化的趋势。其中研发顾问团队不乏有微生物领域的万人计划专家和结构生物学人工智能领域的新晋杰青。同时产业化团队也是由来自如梅花生物等大型发酵企业的具有十年以上发酵和纯化经验的资深人员构成;技术研发团队涵盖了来自国内知名大学如北京化工大学、中国科技大学、天津科技大学等科研实验室的多位博士、 硕士等年轻化新生代力量。

同年,合曜生物完成了由恩然创投投资的数千万元的天使轮融资,并在近半年多时间取得高速发展与丰富硕果。目前,合曜生物完成了以独特的非模式生物自动化改造技术为核心的三大技术平台的搭建,并拓展了多条化妆品与创新食品原料管线,其中抗衰老化妆品原料等多条产品管线已达到量产水平,并正和多家化妆品品牌和ODM开展意向合作。

合曜生物创始人兼CEO庄满生,毕业于欧洲顶尖理工大学之一的荷兰代尔夫特理工大学,历任联想、京东等世界500强企业中高级管理岗位。而后进入生物医疗领域进行自主创业,结合自身数据建模的专业背景,选择了基因数据领域自主创业。

作为基因行业的创业者与资深研究者,庄满生认为“合成生物学当前的发展, 意味着人类可以高效的整合利用大自然源代码的时代已经来临,这在整个人类历史上都是值得被铭记的节点。 而获得了这种能力的我们,应该善用大自然的源代码,引领科技发展返璞归真,为创造一个绿色可持续的未来贡献一份力量。”

史硕博是合曜生物联合创始人兼研发副总裁,主要负责领导企业研发团队与产品管线 年博士毕业于天津大学之后进入到查尔姆斯理工大学,师从合成生物学领域Jens Nielsen 教授(中国工程院外籍院士、诺贝尔奖评审委员会委员、国际代谢工程协会创会主席、美国两院外籍院士),从事酿酒酵母细胞工厂的设计与构建;2013 年加入美国伊利诺伊大学香槟分校赵惠民教授在新加坡科技研究局的实验室,从事合成生物学底层工具的开发。回国后,史硕博在北京化工大学建立独立实验室,开展代谢工程与合成生物学的基础和应用性研究,构建和改造微生物使其能够直接用于高效生产化学品、植物天然产物等生物制品,并开发优化CRISPR基因组编辑工具在菌株改进等领域的应用。

庄满生认为目前合成生物领域的发展虽然有短期过热的趋势, 但长远来看还在一个30年大趋势的上升阶段,入局企业在构建中短期商业闭环的同时,应该主要打造长期的科技竞争优势。

合曜生物在完成上一轮融资后, 依靠团队强大的执行力,除了在产品管线方面取得了突飞猛进的发展,也相继完成了以“非模式生物自动化改造平台”为核心的三大技术平台的构建,并计划以“产品管线锻造技术平台“为理念,不断强化包括独特底盘微生物的工业化敏捷改造能力的长期技术优势。

据悉,合曜生物三大技术平台分别是敏捷的非模式生物改造平台、智能设计的酶工程平台以及智能自动化实验平台。在三大技术平台的加持下,合曜生物建立了区别于同类型公司的独特的技术研发优势,为将来快速改造大自然中海量的非模式生物奠定了坚实的底层技术基础。

在合成生物制造中,底盘细胞是“硬件”基础。模式微生物因其遗传背景清晰,无论在微生物学基础理论研究还是工业生物应用都一直发挥着重要的作用。常用的模式微生物有酿酒酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌等。

相对来说,工业非模式菌株由于早期遗传工具的匮乏而研究较少。实际上,诸多非模式菌株天然具有理想细胞工厂所需的优异特性,包括GRAS安全菌株、可高效利用多种底物尤其是廉价原料、生长周期短、目标产物产量高、副产物少、性能稳定、耐受极端环境条件、鲁棒性强等,已有很多非模式菌株发展成为重要的底盘细胞。

“这一平台也是合曜生物打造非模式底盘微生物的能力体现。公司打造的具有优异拓展性的非模式菌株,可实现高产萜类和脂肪酸类化合物。同时也开发了一系列的基因组操作工具与相应的元件;除了非模式生物,在传统的酿酒酵母和大肠杆菌等模式生物中,公司也积累了丰富的底盘菌株和先进的基因改造工具。”

他继续说道:“同时拥有代谢工程能力和酶工程能力也是合曜生物的一大竞争优势,公司已经搭建了智能设计的酶工程平台。”

现有高效细胞工厂的构建,往往需要优异的催化酶,目前非理性随机突变或进化工程是蛋白质改造的有力工具,但在上述改造过程中,最大的问题是缺乏对酶库相应的筛选或选择标记,合曜生物的团队现已累积了大量的Biosensor元件,借助这些元件可以逐步实现酶的高通量筛选和定向进化。

除此之外,基于团队成员深厚的研发背景,公司已搭建智能化的自动化实验平台并不断优化中。

在合曜生物的整个研发技术团队中,史硕博曾师从搭建第一个全自动合成生物学平台iBioFAB的赵惠民教授。而担任合曜生物平台技术总监的姜浩博士,一直实践于深耕生命科学与合成生物学领域,在合成生物学的研发智能化与产业化方面有丰富的行业理解和管理经验,曾任蓝晶微生物平台技术研发副总裁。

据庄满生介绍,合曜生物基于以上三大技术平台已经布局了多条研发管线。“现有的技术储备已经能够投入生产,同时,通过生产中的测试反馈,将进一步优化。”

“公司聚焦带给生命’美和健康’的产品,目前以打造高附加值的产品管线为主。合曜生物的产品研发聚焦于萜类和脂肪酸类,原料的应用涵盖美妆医护和食品等不同领域”。

现阶段,合曜生物的首先应用于化妆品原料的产品已达到量产水平,已经与多家下游的需求方进行接洽,并与多家化妆品品牌达成了年度合作协议。

接下来公司还将借助三大平台的优势布局更多的产品管线。目前合曜生物开发的非模式微生物菌株能够有效地利用木质纤维素等低价值的碳源来生产大宗产品或者其他一些中等规模的产品,可以显著降低产品的生产成本。

庄满生表示,公司现有管线研发进展很快,目前重点在于拓展研发菌种的生产制造,三大技术平台的持续打造优化,以及按需建立智能模块化的自动化平台。

结合国内外的合成生物学产业的大环境及自身优势,未来3~5年我们希望至少有一到两条管线的市场份额可以达到全球前三。未来我们还将在部分行业逐步开放高通量敏捷菌株的构建平台,以此推动绿色生物制造高速的向前发展,为打造一个绿色可持续的未来贡献我们的一份力量。

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