提供支持2021年，合成生物学的热度不断攀升，达到阶段性巅峰。各家媒体、投资机构和相关企业紧跟该领域，甚至出现了“合成生物学可造万物”的说法。
面对外界对合成生物学的高期待，业内则普遍认为合成生物学商业化发展路途上存在一个“死亡之谷”的说法：实验室阶段取得的科研成果，因缺乏产业化经验，无法跨越小试、中试到量产所面临的种种问题，导致无法形成可商业化的产品。
“研究成果转化，考验着合成生物企业从市场需求到技术创新，从科研成果到专利布局，从产业进程到商业落地的顶层设计能力，任何一个环节的缺失都将影响企业的良性发展。”恒鲁生物创始人兼首席科学家方诩教授告诉动脉新医药。
恒鲁生物是一家成立于2018年的合成生物学企业。成立之初，恒鲁生物便制定了具体的打法，在选品、转化、市场、技术方面均制定了规划。目前，其产品管线包括人乳寡糖（HMOs）、红景天苷、酪醇、羟基酪醇和海洋生物肽等，应用范围涵盖婴幼儿配方食品（奶粉）、特医食品、原料药、药品、化妆品等各个领域。
在生物技术发展早期，人们需要找寻一个新的物质来进行合成，往往需要在自然界经过大量的筛选，找到新的酶资源或微生物来进行合成。随着时代的发展，人工智能走入生命科学，IT与BT相融合，让合成生物学“设计-构建-测试-反馈学习”的这一过程得到了飞速发展。
另一方面，由于2020年Alpha Fold 2的出现，让以往需要花费一年去解构酶结构，变成了如今通过计算机运算，仅需要数分钟或数小时就能够解构一个酶的结构。由于IT和BT技术的发展，让合成生物学在工程化和标准化方面都得到了升华，并进入了生物技术的3.0版本。
方诩教授认为，“合成生物学很像早期的IT行业。IT处于发展早期时，大家觉得这个技术极富创新性，能够改变世界，但是如何改变世界、改变市场，还需要在应用实践中不断摸索，合成生物学正在经历这样的阶段。”
“一开始大家觉得合成生物学很神奇，大部分技术都来源于前沿的高校和科研院所，但是面临商业化落地，真正的困难才会显现。”方诩教授表示，随着行业的稳步发展，合成生物学正在由早期进入相对成熟的阶段，从业者会认真思考和革新如何选品、量产、专利等关键问题，建立起从实验室科研成果到工厂标准化生产贯穿融合的产品化机制，推动研究成果加快商业化落地，促进合成生物学的良性发展。
从1995年在广西大学任教开启自己的科研生涯算起，方诩教授已经拥有27年的科研和产业化经验。1999年，方诩教授前往日本京都大学继续深造，在回国之前，方诩教授曾在日本国立产业综合研究所(AIST)担任研究员。
恒鲁生物创始人兼首席科学家方诩教授，图源恒鲁生物
2009年，方诩教授回国，担任山东大学微生物技术国家重点实验室、国家糖工程技术研究中心教授兼博士生导师，长期从事利用生物催化、合成生物学制备高附加值产品，在生物工程领域发表超过40篇SCI论文。
从2009年回国到2017年决定创业，方诩教授看到，“这期间国内的基础研究水平一直在飞速上升，目前我们很多基础研究技术已经做到了全球领先的地位。但是在产业转化方面，我还看到很多的代沟，这也是在国外我们经常提到的技术转移的‘死亡之谷’。”
要想跨越死亡之谷，就需要专业的科研转化团队。
在亲自创业前，方诩教授也尝试过将自己的部分科研成果交由别人去进行转化，但结果都没有达到他预定的目标，“因为一个实验室的技术最后要变成一个成熟的工业技术，这之间需要按照市场的需求不断地技术迭代和升级。这其中涉及到很多know-how，必须要技术创始人和生产部门不断互动，只有自己亲自去做才最为了解。”
这也是如今合成生物学转化过程中普遍存在的误区，大家往往认为：一个目的物质在实验室合成出来了，小试的研发工作就完成了。实际上，这仅仅只是走向市场的第一步，后面的路还很长。首先，合成生物学小试的样品要成为产品，实验室的技术要转化成生产工艺，产物的分离、纯化、结晶以及其物理化学性质等研究是不可或缺的。然后还需要研究市场，再进行多尺度放大。
“合成生物学能够产业化，需要很多的know-how，这些know-how大部分在工业界。”方诩教授告诉动脉新医药，“如何让高校出来的科学家们和工业界搭建起桥梁，在先进技术、工业生产和市场需求产生互动，从源头释放活力，是解决合成生物学的新技术新产品跨越成果转化‘死亡之谷’的途径之一。”
2018年，方诩教授与一位在IT行业从业多年的朋友共同创办了恒鲁生物，“作为企业的创始人，我们各自代表了不同的领域，深谙‘IT’和‘BT’的前沿优势，为恒鲁生物注入了高度交叉又高度融合的技术背景。”
方诩教授也深知，搞科研跟做产业是截然不同的事情，这之间存在联系也存在鸿沟，需要对技术转化、选品、专利等各种行业know-how都要有深入的认知。
作为一个企业来讲，合成生物学仅仅是整个产业链中的一小步技术，除了需要交叉IT技术外，还需要生产放大、生产管理、质量控制等不同领域的技术和人才，“这里头还需要技术端跟市场端之间不断地交流，通过市场的反馈，把技术不断的进行二次研发和迭代，才能够做出真正有市场价值的产品。”
方诩教授感慨：“现在想想，我之前的留学经历、在日本的产业化经历、回国后的科研和成果转化经历、数年来认识的朋友和积攒的资源等，冥冥中好像都是为了今天所做的准备一般。所有的积累都用在了当前的恒鲁生物中。”
带着对合成生物学多年的理解，方诩教授在创办企业之初，最为关注的问题便是选品。在选品方面，企业会依据原料、市场、技术这三点去衡量和选择。方诩教授提出：“技术是个重要因素，但是，我们往往会先论证它的原料和市场之后再去论证技术。因为三者之中，技术的可塑性最强。”
恒鲁生物在考量产品布局中，首选拳头产品母乳低聚糖（HMOs）。在初期选品时，市面上已经存在相关产品，且大多生产技术掌握在外国企业手中。
据了解，国外部分企业已经把2’-FL（一种HMOs）作为补充剂添加到奶粉中，将印有HMOs字样的奶粉推向市场，逐步形成了目前2’-FL的存量市场。HMOs市场自2016年开始发育，当前仍处于市场导入期阶段。实际上，2016年恒鲁生物在实验室就已经做出了2’-FL。
恒鲁生物通过仔细分析后，认为一个初创企业在产品商业化发展中不能去跟风，而是应该另辟蹊径做到先行一步，遂在保持2’-FL量产稳定性研究进程中，将突破HMOs量产的目标聚焦在了被称为核心糖的LNT系列上。
2021年底，恒鲁生物率先通过自主知识产权的酶法工艺成功制备了LNTⅡ、LNT、LNB、LNnT ，并具备量产能力，国内首次实现了HMOs结晶量产，产品纯度达99.9%，经第三方开展的毒理检测表明，更符合我国食品安全法律法规，具有更优异的安全性。
恒鲁生物通过酶法工艺成功制备LNTⅡ，图源恒鲁生物
今年，国外部分企业逐步推行LNT，这一产品布局的相关举措，进一步验证了恒鲁生物选择LNT系列增量市场的前瞻性，“恒鲁生物为此已经做了四年准备，早就蓄势待发。”恒鲁生物不盲目跟风，通过对市场的深度分析，找到别人还未发现的技术，在增量市场中去寻找更好的竞争姿态。
再以恒鲁生物的核心项目红景天苷管线为例。红景天苷目前广泛应用在中药、化妆品中，但红景天本身是国家二级珍稀保护植物，加之目前的提取方法较为传统，所以每年存在约2000吨的市场缺口。调研了前期的市场和原料之后，恒鲁生物才开始从技术上进行突破和量产，利用细胞工厂合成红景天苷。
恒鲁生物利用细胞工厂合成红景天苷，图源恒鲁生物
除此之外，恒鲁生物还将以上产品与代糖产品的研发和生产合并在一起，共同利用同一套设备，达到设备复用和产能的最大化。
除了选品之外，合成生物学要想成功产业化，还需要翻过技术壁垒这座大山。
国内企业作为合成生物学的后来者，我们不得不承认，国外许多大企业早已在相关领域布下了严实的专利壁垒。
方诩教授看到，“对比物质专利，工艺专利容易被别人绕过去。其他人可能通过改变或改进任何一个生产环节，从而突破相关专利壁垒。”
恒鲁生物关注的重点则在物质专利上，物质专利是指成为药物的原始物质的专利。药物的原始物质由各种元素的化学式组成，这套化学式表示了药品的组分。以红景天苷为例，恒鲁生物早在2020年就能够实现红景天苷的规模化生产。后来恒鲁生物在论证时发现：如果企业想生产取代中成药中的红景天苷，必须要走一类药的申报流程。
“这个流程需要5年至10年的时间成本。5年，其他企业早就攻破我们的专利壁垒了。”
在这种情况下，恒鲁生物花了两年选择从物质专利入手，做了一个自然界不存在的，天然的红景天苷衍生物，利用这个整体功能比红景天苷更好的新化学结构，申请相关的物质专利。该新化学结构一旦获得物质专利，可作为药物出售，相关的物质专利还可以保证恒鲁生物在30年内都具有技术壁垒。
“即使我们花费10年去研发红景天苷相关的药物，依旧还有20年是别人不可逾越的。”
在HMOs领域，因为HMOs必须是天然的结构，不能申请物质专利，所以恒鲁生物选择从晶型专利入手。此外，恒鲁生物还布局了相关的用途专利、检测专利等。
方诩教授总结，“除了专利壁垒外，恒鲁生物还将AI引入了管线的开发。合成生物学跟AI相结合，不仅可以节省研发成本，更多的是可以缩短时间成本，让企业先一步研发出产品。”
发展至今，恒鲁生物在国内合成生物学领域已经取得初步成就。
2018年3月成立公司时，恒鲁生物就获批人社部的留学人员回国创业启动支持计划重点项目，这也是当时山东省唯一的重点项目，“该项目标志着恒鲁生物为我国首批开展HMOs研发的合成生物企业。”
2020年，恒鲁拿到了HMOs方面的专利授权，取得了标志性的成果。
今年，恒鲁生物发布了国内第一份有关于HMOs的调研报告。基于人工智能技术，通过大数据分析和建模分析，这份报告可以预测整个HMOs未来的市场发展。
明年，预计恒鲁生物的HMOs将通过美国GRAS认证。2023年，恒鲁生物将首先在美国市场推出HMOs功能食品，并与中国乳业巨头在国外的公司推出HMOs婴配奶粉、HMOs 饮料。预计2023年底至2024年年初，恒鲁生物将完成跨境电商手续，通过跨境电商向国内消费者推出自有HMOs产品。
随着产品管线紧锣密鼓的推进，恒鲁生物也在积极开展融资，并且得到了山东省政府和地方政府给予的资本助力。2020年，山东省科创新动能创业投资基金完成了对恒鲁生物的股权投资。
如今，为了加快后续的产业化进程，恒鲁生物已经开启了新一轮的融资，计划大概会融资上亿元。
面对未来，方诩教授笑谈：“合成生物学是一个新兴市场，恒鲁生物作为一个初创企业还需要跟国际上的百年大企业多多学习。在面对其他企业时，我们也并不是单纯的竞争关系，因为整个市场还足够大，我们完全不排斥和其他企业一起合作、共同探索，形成良性的市场竞争格局和双赢的未来。”
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