合成生物+「高速定制」，美妆原料供给的未来会怎样？

张志乾，国内合成生物新锐科研者，中山大学中山医学院临床医学博士生，先后在耶鲁大学医学院访学，在华南干细胞研究中心、中山眼科中心、耶鲁大学Cardiovascular Center从事医学及生物学基础研究。2016年，获国际基因工程机器大赛（iGEM）金奖、最佳治疗奖、最佳新组成型生物模块奖，受邀担任iGEM中山医学院合成生物学参赛队伍指导、iGEM评委。现为清华大学协和医学院PHEI成员、中国计算机协会（CCF）会员，福布斯中国2021 30under30精英。2022年入选36氪“X·36Under36 S级青年创业者名册”、“2022年30位30岁以下创业先锋”。

随着生物技术的不断发展，以及市场对“天然”、“功效”成分诉求的持续攀升，绿色来源、功效明确、环境友好的“生物合成”原料越来越受到化妆品行业的关注。但是，这个在21世纪初兴起，在消费品、医药、食品、农业等众多领域被认为具有颠覆意义的合成生物技术，究竟能为化妆品行业带来什么？

本期封面故事，我们特邀国内合成生物新锐研究者，态创生物创始人/CEO张志乾博士给我们聊聊这颗冉冉升起的行业“绿芯”。

Q：从一级市场大热到现在整个化妆品行业越来越关注合成生物，作为这个领域的专业人士，您觉得，合成生物最吸引行业的地方在哪？

张志乾：合成生物是一种新的生产方式。和传统的发酵与化工生产相比，合成生物有它独特的优势，尤其是对一些获取难度大，价值昂贵的产品，合成生物的生产效率更高，对应的商业价值也更高。比如，对一些珍稀的动植物提取物来说，通过传统的方法很难合成/提取，而且还会对稀缺资源造成伤害，在这种情况下，我们就可以通过精确基因编辑的生物合成方式，在不消耗稀缺资源的前提下，复刻出我们想要的成分。同时，由于在整个生物合成的生产过程中，所使用的任何原料、试剂都必须不能对生物产生危害，这也确保了生物合成原料在安全和绿色可持续发展方面的独特优势。

Q：虽然“合成生物”大热，但行业认知仍然很浅，您能深入浅出地为我们普及下这项新技术吗？

张志乾：合成生物的本质是用生物去进行生产和制造，就是用生命体去合成一些我们需要的物质。打个比方，之前我们的生产加工都是在工厂里进行的，现在，合成生物把“工厂”换成了微生物的细胞，通过基因编辑的方式调控微生物的代谢来生产所需的材料和物质。与转基因和传统发酵相比，合成生物并不是简单地放一个基因进去，在整个合成过程中需要导入非常多的基因元件，并不断地调整、控制这个过程，才能够按照预期路径大规模地生产出所需的材料。

Q：态创和您一样，都很年轻，您觉得态创和您身上有什么特点和魅力？

张志乾：就像我们刚开始提到的，合成生物这几年一直是一级市场关注的热点，作为该领域的一家公司，态创生物身上最鲜明的特点就是我们是一家平台型企业。这意味着，我们不单单生产某一种原料，或者某一领域的几种原料，而是依托我们独有的“多物质量产”生物制造平台，突破合成生物“量产难”的瓶颈，在护肤、食品饮料、家居清洁、生物医药等多个领域实现了多种原料的大规模量产。

化妆品是我们最早切入的一个市场，在化妆品领域，态创的核心竞争力不单是给行业提供这种通过新生产方式生产出来的原料，而且可以通过联合研发与定制，与客户共创。现在，任何一个客户，提出某一传统原料在某方面不能满足预期，或者希望实现一些新的功效，都可以借助我们的技术平台来获得其独有的高活性原料，而且这个定制周期不是漫长的半年、一年、两年……，而是3个月左右。

同时，态创生物在化妆品领域的发展也是有布局的，短期来说，就是要丰富化妆品领域生物合成原料的种类，努力覆盖行业所需的功效产品种类；中期则是不断向专业领域纵深，包括医药领域的药物肽、药物中间体、医药原料等；长期的目标则是应用合成生物技术快速、持续地为行业输出既往大家想要得到但无法得到的一些原料，包括前面提到的珍稀动植物提取物、前沿的新结构类型成分，或通过精确组成方式获得的新原料。

Q：您能详细为我们介绍下“多物质量产”和“高速定制”吗？

张志乾：“多物质量产”和“高速定制”是我们刚刚提到的问题里最核心的两个点，也是态创生物的核心竞争力所在。

基于当下合成生物技术的发展，可获得的成分其实是有限的，从实验室到量产则是又一个大的挑战。就是说，现在我们去委托一个高校、一个研发机构去合成一个成分，能否成功是有概率的，有可能成功，也有可能不成功，能否量产也是很大的挑战。

态创生物之所以能够实现“多物质量产”和“高速定制”两大核心优势，有几大原因。

首先，基于大数据平台，态创生物建立了自有的Tidetron Altra 平台型菌株库与元件库，有了这个基础资源与数据储备，我们就可以按需求对底盘细胞进行针对性的组装和改造，为迅速构建合成目标物质的“细胞工厂”提供支持。接着，态创生物又运用CRISPR-Cas等多种基因编辑工具，结合基因工程、酶工程等多种技术手段，在底盘细胞中实现代谢通路的搭建和优化，最终形成尽可能多的工程菌样本库“T sample”，极大地提高获取目标菌株的成功率，全方位提升了“细胞工厂”的合成效率。与剑桥大学独家合作的高通量微流控平台，则可指数倍压缩菌株筛选时间，是态创生物实现“高速定制”的关键技术。该微流控平台通量可达到109/天，远高于传统筛选方式3-4个数量级，筛选过程可以从几年缩短到几个月。最后，态创生物拥有年产能超万吨的自有生物工厂，可通过小试-中试-大规模工业试产等工艺完善，实现快速发酵量产，获得纯度高、活性好、质量稳定的目标物质。

Q：目前，态创有哪些通过合成生物技术获得的产品？他们有什么特点？

张志乾：态创生物的产品线涵盖护肤、食品饮料、家居清洁、生物医药4大领域，从化妆品原料中的高价值原料到农业和大宗材料，以及涉及人们日常生活的材料都有。通过合成生物技术获得的产品有几大特点：1、成分明确、功效精准；2、纯度更高，活性更强；3、可定制、有无限可能；4、纯素、纯绿、可持续；5、更安全。 以玻色因为例，通过合成生物技术可以更高效精准地获得玻色因的有效构型。我想，随着生物合成原料在行业里的持续推广应用，大家会越来越强烈地感受到这种通过“生物合成”绿色生产方式获得的原料给市场带来的益处。

Q：除了核心技术和产品，态创还能为化妆品行业提供什么服务？

张志乾：首先就是我们前面说到的定制，凭借独有的技术平台，态创生物在原料开发方面，可以为客户提供非常强大的支持，无论是一个精确物质，一种提取物，或者仅仅只是一个方向……态创都能帮助客户找到自己独有的原料；然后，对标国际研发中心，态创生物建立了国内原料企业少有的应用评价实验室，拥有自己的应用实验室和科学家，希望能在高端产品的应用开发方面给客户提供更多的技术支持和服务。

Q：我们有关注到除了自主研发，态创还在和中山大学、江南大学、汕头大学、南工大……等多家科研院所进行联合研发，能否跟我们聊聊态创在研发端的布局？

张志乾：和中山大学、江南大学、汕头大学、南工大的合作，是我们早期围绕合成生物上下游研究做的一些布局，有的是在生产阶段，有的在研发阶段，有的是设备阶段，接下来，我们的合作重心会落在更加专业细分的领域，未来和清华大学、浙江大学、中国农业大学等细分领域的专业科研机构会有更多的互动与合作。

Q:作为一家合成生物领域的新锐企业，态创生物的企业愿景是什么样的？

张志乾：态创生物是一家新的公司，但我们有一个大愿望。从农耕时代到工业时代，再到现在我们所做的绿色生物制造方式，我们认为，合成生物很有可能是工业制造领域的又一次革命，我们希望通过这种绿色生产方式生产出来的原料能够进入到每一个人的日常生活，影响到更多的行业，更多的人，塑造我们全新的生活。这就是我们的企业愿景。

来源：荣格-《国际个人护理品生产商情》

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