一个月前,以“Link Start”为主题、以“Unconference自组织会议”为主要活动形式的Synbiopunk2021暨生物开发者大会在上海创智天地落下帷幕。大会创新的形式与主题吸引了各界人士前来参与,包括来自蓝晶微生物、华恒生物、亚马逊云科技等企业界的创始人/高管,来自红杉资本、五源资本、至临资本等知名投资机构的投资人士以及来自北大、复旦等高校的学术领袖。
值得注意的是,这场思想盛宴的背后发起者及主办方是一支非常年轻的团队——小熊猫生物(深圳寻竹生物科技有限公司,英文名“Ailurus Biotechnology”)。这是一支怎样的团队?为什么选择发起Synbiopunk系列大会活动?该公司的成员又是怎样的背景,能够在本次大会上邀请到如此多的重磅嘉宾?Synbiopunk系列会议的举办,对于整个产业链的发展有什么样的推动作用?
为了探寻以上问题的答案,动脉网对小熊猫生物创始人兼CEO郭昊天博士进行了专访。
(欲了解大会相关的更多精彩内容,请点击阅读动脉网现场报道文章:《一场属于“生物开发者”的狂欢——Synbiopunk2021暨生物开发者大会于10月9-10日在上海举行》。)
Biotech“IT”化:
让生物工程改造像软件开发一样简单高效
早在小熊猫生物创立刚四个月的时候,郭昊天博士在其题为《合成生物学未来廿年:无尽的创造》的文章阐述过自己对合成生物学未来二十年发展的一些思考,“在合成生物学的早期,我们常用各种计算机和电子工程的比喻和类比去指导合成生物学的发展,因此,过去20年来的合成生物学设计方法是基于布尔代数的,基于可替换标准元件的。但归根到底,生物系统和晶体管还是两种截然不同的物质。我们需要全新的思路,去设计未来的生物工程语言和方法论,这将使合成生物学产生质的蜕变。”
如何设计未来的生物工程语言和方法论,小熊猫生物有自己的答案——在合成生物学这片充满想象力的土地,建立生物产品设计的“标准语言”,并提供给用户各种工具和云服务的接口。小熊猫生物基于“超大规模并行实验”搭建的合成生物学研发平台能够让实验通量实现百万倍起步的提升,用于快速迭代生物产品,让生物工程改造能像软件开发一样简单高效。
这听起来似乎有点难以想象。但“出生”才刚满一岁的小熊猫生物,已经交出了第一份“答卷”。今年6月,小熊猫生物推出了首个超高通量云端载体测试平台——Ailurus vec™,该平台提供超高通量、超低价格的载体测试实验用于蛋白表达优化,帮助科研及产业界解决普遍面临的蛋白质表达难题。
“关于蛋白重组表达,为便于学生理解,教科书上向我们做了这样的简化:一个目的基因片段,一个载体,完美地衔接在一起,然后导入底盘细胞,似乎就能非常顺利地表达出我们想要的目标蛋白质。然而事实并不是这样。”
郭昊天博士表示,在实际的工作过程中,大量的目的基因在重组之后,其实并不能顺利在细胞里面合成蛋白质。合成的蛋白质产量低、没有活性等各种奇奇怪怪的情况都可能发生。而这些问题至今依旧没有一个标准化的解决方案,很多实验室沿用着从前辈那里传下的经验,或多或少会带着点“玄学”的味道,并且也难以保证最终的成功。归根究底,影响蛋白质成功表达的因素众多,而蛋白表达载体的选择无疑是最关键的一个。
“大量的系统与合成生物学工作已经证明不同的蛋白质表达需要差异化的载体环境。目前,蛋白质表达的商用载体可选择的范围很小,全世界范围可能也只有几十种,且很多是二三十年前发明之后就再没更新过的。此外,在实验室内进行载体测试的成本也比较高,单个载体的测试成本大概在200-1000元不等。”瞄准这样的市场痛点,小熊猫生物推出了首个超高通量云端载体测试平台——Ailurus vec™。
Ailurus vec™是一个自动化的实验平台,用户只需选择待测蛋白质序列和实验条件,就可以对不同载体进行超高通量的蛋白表达鉴定,从而获得更优的蛋白表达方案。相比典型的实验室工作,该平台无需重复冗长的试错过程即可为蛋白质表达寻求到最适载体,大大降低了开发成本并提升研发速度。
郭昊天博士表示,相比市场上仅能选用的几十种商用载体,小熊猫生物的载体库囊括了1000亿+种载体DNA,且海量的实验数据正在驱动机器学习模型不断设计新的载体序列。总体来讲,其选择空间比传统规模要大上10个数量级。而在价格方面,Ailurus vec™一个实验通量的测试可以低至5.2元人民币,远低于传统实验室中的测试成本。这是效率和性价比的双重提升。就在昨天,美国合成生物学平台龙头企业Ginkgo Bioworks也紧随其后发布了蛋白表达的细胞开发套件(CDK),但目前仅包括10万种载体系统,需要一年的交付周期,起步价格为10万美元。相比上一代以生物铸造厂为核心的平台型公司,小熊猫生物已经展现了更加卓越的技术和产品能力。
自首款产品上线以来,小熊猫生物陆续接到了清华大学、上海科技大学等国内一流高校实验室的付费订单,同时也为国际遗传工程机器(iGEM)大赛、国际定向进化大赛(iDEC)的多支比赛队伍提供了免费的测试服务,仅10月就交付了20万个实验数据,市场反馈不错。未来,小熊猫生物希望按照目前的商业发展模式继续前行,通过挖掘、判断行业的共性需求点,不断地研发推出新的标准化平台产品。
年轻的团队,乐于“突破常规”,
寻找“更优解”
小熊猫生物的创始团队,是一群具备交叉学科背景的“90后”青年科学家。在奇绩创坛2020年的秋季创业营中,小熊猫生物团队是所有团队中创始人平均年龄最小的。
【编者注:奇绩创坛由陆奇博士(前百度总裁兼 COO、微软执行副总裁、雅虎执行副总裁)于2018年创立,前身是YC中国(YC是全球顶尖的早期投资加速机构),主要专注于早期技术驱动型项目的投资、加速和创业者社区建设。】
小熊猫生物创始人兼CEO郭昊天,毕业于巴黎交叉科学研究院(CRI)前沿生物学专业,获巴黎大学博士学位。郭昊天博士期间以玛丽居里学者身份,工作于系统生物学的发源地之一——TaMaRa's Lab。实验室创始人Miroslav Radman是欧洲科学院、法国科学院、美国科学院、美国人文与科学院院士,其发现并命名的“SOS”反应,开创了DNA损伤修复领域的先河。其博士导师Lindner教授是细菌衰老学的开创者,也是欧洲最早的合成生物学科学家之一,其发表于2010年《科学》封面的合成RNA脚手架技术,目前被广泛地应用在了CRISPR、代谢工程等多个下游领域。此前,郭昊天硕士期间于麻省理工学院(MIT)物理系研究微生物种群动力学,本科毕业于复旦大学生命科学专业。目前郭昊天还兼任清华大学钱学森班暨深圳零一学院菁锐导师。
公司联合创始人兼COO江山年仅21岁,本科就读于爱丁堡大学,在爱丁堡大学合成生物学与系统生物学中心跟随Teuta Pilizota教授研究生物物理与细菌生理。江山的合成生物学生涯始于高中时代,在中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所师从所长刘陈立研究员。2020年,江山与朋友创立了国际定向进化大赛(iDEC),也曾是国际遗传工程机器(iGEM)大赛工程委员会的成员。
同大多数合成生物学初创企业的创始成员一样,两位创始人结缘于国际遗传工程机器(iGEM)大赛。郭昊天博士自2017年至今担任iGEM大赛的评委;江山曾带领团队夺得2018年iGEM大赛总冠军(Grand Prize),是中国地区iGEM大赛交流社群(目前国内合成生物学最大交流社群)CCiC(Conference of China iGEMer Community)的主席(2019-2020)。2020年,刚博士毕业的郭昊天怀着将技术成果转化为落地产品的热忱,在归国期间碰到了同样有创业意愿的江山。两位因iGEM结识并相交多年的好友一拍即合,以更加积极开放的思维模式与更加灵活高效的执行策略开始了这段创业之旅。
“我们追求简单而优美的东西,也相信所有事情总是会有一个更加高效的解决方案。”郭昊天博士说道。他们在孜孜以求问题的“更优解”。不论是A. vec 的研发过程,还是Synbiopunk会议模式的选择,所有的决策不仅体现着这个团队知识与经验的积累,也展现出他们勇于打破常规、不断追求突破的态度。
“我们非常鼓励我们团队内部的人‘打破常规’,去实现一些‘疯狂’的想法,以不断寻求新的突破。”郭昊天博士表示,小熊猫创立的初衷是从源头推动创新,需要大家有足够的创造力,在技术的支持下去高效完成产品的设计以及迭代。同时,也因为平台本身的赋能所在,研发人员做实验的试错成本相对较低,有能力允许大家犯错。
总的来说,公司的文化氛围、价值观与公司的商业发展模式是相契合的。“‘打破常规’的行为并不是刻意而为,更多的是我们团队抓住底层逻辑、深思熟虑后的结果。”
关于什么是平台型公司,小熊猫生物团队认为,正如Bill Gates所说,一个平台应该让使用这个平台的所有用户,创造出超过平台公司本身的价值。在合成生物学产业链中,平台型公司作为产业链的上游节点,主要在设计、生产和供应等环节为传统生物企业提供各类工具支持与技术服务。“实验室里的一线开发者可以利用这些工具和服务去帮助他们加快研发速度、降低成本和减少重复性劳动。”郭昊天博士表示。
无论是正在打造的一系列超高通量实验平台,还是此次举的办Synbiopunk生物开发者大会这样的交流平台,小熊猫生物希望让未来所有的生物产品设计可以通过自身的平台接入整个产业链条,让产品和平台共同推动整个行业快速发展。“一家企业或者研究机构能做的事情是有限的,一个庞大的产业生态的效率相比单独的企业会有质的提高。”郭昊天博士说道。
从平台型企业的市场前景看,在2021年上市的两家平台型代表企业,合成生物学服务平台Ginkgo Bioworks与基因组数据分析平台NRGene,目前的市值已经分别达到260亿和190亿美元。定位平台型合成生物学企业的小熊猫生物,后续将怎样为我们描画Biotech“IT化”的理想蓝图?我们拭目以待。