合成生物“写实”中的三幅画：工笔画，山水画，素描画【VB思享会】

作为VB思享会「合成生物学」系列“DNA到工场，可写实亦可神往”三期的第一期，本期主要议题有：1.在“选品难”和“工艺放大难”时踩过的坑；2.兼顾技术和商业化，自主研发与外部合作的关键节点判断；3.从实验室到产业化通路中，新技术加速了哪些进程。

“今天的三个议题恰似我们“写实”中的三幅画：首先用工笔画的工整严谨对选品和工艺放大难题进行切割，然后在第二阶段进行一个山水的泼墨，呈现技术和商业的写意，最后以一个素描进行收尾，暗示新技术带来的基础层影响和未来想象。”华恒生物研究院副院长陈璐博士在活动前调试时说道。

北京擎科生物副总裁杜军博士是本场另一位嘉宾，此前曾在中国生物发酵产业协会任职多年，在产业研究、企业战略顾问、高校学研等方面有很深的实践。他坦言，“对于这个行业，其实既熟悉又陌生”。

注：左下为：北京擎科生物副总裁 杜军；右上为：华恒生物研究院副院长 陈璐；右下为：动脉橙果局记者/高级研究员 周梦亚

陈璐博士：

尽管合成生物制造及其应用被多方看好，然而在走向产业化的过程中，也面临着多个关键节点和难题。整个研发到产业化的关键节点都很重要，但是如果非要分一个主次的话，我是认为可以倒着来说。

首先是稳定量产。对于产业界来说，如果达到产业化，它一定是量产决定这个产品最后能不能投放市场，这其中涉及到开发成熟的工艺体系在生产基地的适配问题，具体实践中是有很多细小而零碎的攻关课题需要解决，这块不详细阐述了。其次是发酵工艺优化。这里我们需要突破一些开发上的思维惯性，传统理解的发酵工程师在数量上是充足，但技能基础还是相对薄弱的，没有通过向上或向下“跨界”想问题，所以造成往往在关键瓶颈问题上很难突破。最后是上游的分子开发与设计。我们需要坚信好产品是设计出来的，而不是测试出来的。测试只是优化，设计是根本。当然，这也对最前端的研发人员提出了更高的挑战，只有理解全产业链，才能实现目标。在设计—构建—测试—学习 (DBTL)的闭环中，学习步骤是整个流程的核心，但学习的最终结果其实也是面向设计环节提供支撑。所以分子的层面的设计开发，就像我之前说的，如果能把下游中试发酵、基地生产考虑进去，甚至对市场、客户、政策、资本有根本性的认知提升，把整个企业生态链能够看全，再回到分子的设计开发上，作为一个设计开发人员会更加得心应手，这是华恒研究院目前在做的，这也是未来所有生物制造企业里合成生物前端研发必须走的方向。

杜军博士：

合成生物学作为交叉学科，并不等同于合成生物制造。在生物医药、合成生物制造、食品及环境应用这三大应用领域中，由于各自实现目标不同，所选取的方向同样也会有区别。

在合成生物学产品的整个研发和应用中，可以简单分为科学-技术-工程三个步骤，在不同的阶段各个步骤的重要性也不尽相同。比如在很多情况下我们往往是通过工程倒推技术和科学，但某些情况下采用正向推导同样能够实现突破。因此需要强调的是，产品类型不同、技术关注点不同以及产品发展现状不同都会导致重要节点的变化。同时，来自政策和行业发展环境的影响也是巨大的，但这些往往却是容易被忽略的。

陈璐博士：

一个优秀企业的核心能力和立足之本在于选品足够优秀，能够和市场形成紧密的结合。因此对企业而言，提出需求、解决需求、研究市场、了解环境显然都是选品时首选需要考虑的。在选品思路上，企业大致会选择两种道路，一种是单品价格高，但整体市场规模不大，另一种则是单品价格低但能更好适配大规模的需求。两条道路具体该如何选择，总的来看还是需要结合企业的定位和自身的发展的不同阶段来确定。不过现在有一个非常有意思的现象是，越来越多单品价格相对较高，但同时对应市场规模并不小的产品逐渐出现在市场和企业的选品单上，在这背后，则是由于某一技术取得了实际突破所带来的，这其实也是一个很好的方向。企业能够越早产生对核心技术乃至关键政策倾向的正确预判，越能更早地把握住机遇，实现先发优势。

杜军博士：

选品实际上是仁者见仁、智者见智。

从国家层面来看，把生物制造列为战略新兴产业，更多的考虑的是社会效益、民生效益和带动效益，也是在选品。

从企业层面，选品是一个多维度的考量。首先是企业的战略发展方向，在战略的规划下考虑市场维度，要能判断市场规模，以及哪些是现有市场，哪些是未来市场。其次则是要综合考虑经济技术的问题，技术又分为技术可行性和技术经济性。往往选品失败的因素就是因为可行性和经济性的节点没有找到，导致了研发周期过长、产业化难度无限的复制和放大。看得到的技术可行，没有看到经济可行，这是不可逾越的鸿沟。最后是企业的周遭环境，企业身处的市场环境以及企业自身的发展状态。

陈璐博士：

我们一直在说在工艺放大不是单一针对创业公司的挑战，可能是一个针对整个行业挑战的逻辑。比较关注两点：一个是技术角度，另一个是从人的角度。

从技术角度来看，简单来说工艺放大就是把寄希望于成功开发的小体系系统能够运用到大体系中，但在这个过程中会存在一些底层知识的盲区。理论上如果对于菌株了解的足够透彻，是可以在设计环节就解决工艺放大的问题，但结合目前实际操作层面以及研发工具来说，现阶段并不能达到这个目标。现在部分企业会尝试通过模型构建去解决工艺放大问题，不过由于模型本身需要严格依照应用场景构建，因此在整个过程中又会使得企业面临着一些特有的问题。在未来的发展里，解决工艺放大还是需要高度依赖模型构建，但这整个过程是非常艰难的。从人的角度，其实我们传统说的上下游，在发酵工程师这个职位身上会有很多具体技能的体现。希望对发酵工程师或者工艺放大的工程师提出一些更高的要求，这也是我们华恒一直在做的，希望他们有自带一些产品经理的视角，去为产品负责，而不是为一个过程技术负责。恰恰这种打破思维的天窗，每个序列的人主动对下游负责的时候，整个工艺体系会更加顺畅。

在如今的合成生物学产业发展中，持续创新一直以来都是众多从业者的发展目标，而在创新路径和立项的选择上，不同企业的关注点显然也存在各自的差异。

陈璐博士：

立项问题对于华恒研究院来说也是考虑和构思最多的一个话题。在立项过程中，首先需要结合项目本身的特点对各个环节进行相应的调整，立项本身并不是一成不变的。第二就是做好顶层设计，保证整个项目的运转体系是极度高效的。最后是能够拿产品说话，这就涉及到项目收尾这一议题。实际上华恒研究院是同时承担合作课题承接优化工作以及最前端的、从0-1的工作，虽然经常说万事开头难，但对于一个项目而言，收尾工作同样也承载了巨大的难度，譬如如何保证收尾过程中保持项目原有的价值、如何进行后续的价值链再延伸和技术降本等问题，这些都需要不断思考。总之，我们希望我们构建优化的底盘细菌能够实现双线发展，一是工厂的产业线上，能够为企业带来现有价值；另一条则是实验室的进化线上，让底盘细菌能够在实验室中不断进化、增强潜力，随时做好搭上最新研发技术的准备，为企业提供未来价值。

杜军博士：

对于擎科生物而言，其使命是把基因合成的成本降得更低，可以让更多企业敢于去尝试创新。所以擎科生物在打造合成生物技术平台的过程中，更多是基于降成本的一个考量，以促进合成生物学所涉及的各个领域的未来持续发展。合成生物学的本质是支持企业做大做强的一个有利的工具，但同时也绝对不是唯一途径。

近年来，诸如AI、基因编辑、高通量测序这类创新技术所提供的工具为合成生物学产业的发展带来了越来越多的助力，那么具体来说，创新技术和工具的应用，如何对合成生物学产生影响？

陈璐博士：

计算机行业的发展对于合成生物学的发展实际上是功不可没的。不过整体来看，现如今合成生物学的发展还处于起点状态，真正的突破还在未来的发展中，因此对于业内企业而言，需要的是做时间的朋友。

杜军博士：

IT技术的进步以及BT和IT的交融对整个合成生物学产业的发展有着明显促进作用，包括高通量测序技术的产生和应用同样也对合成生物学的发展起到了积极的推动，所以说现如今合成生物学的发展实际上是得益于整体的综合技术的飞跃，而非是单一技术的发展。

由此可见，技术对于合成生物学产业发展的重要推动作用，但对于“国内企业如何探索未来发展可能”这一议题来说，技术推动显然并不是唯一的答案。

杜军博士：

对于国内企业而言，可以通过国外企业的发展优势、先进技术和科学理论为获取有关国内产业发展在技术层面、平台层面和集成层面的指导方向。但需要注意，在投资理念方面，国外市场和国内市场存在着明显的差异，因此更需要结合自身和周围环境实际情况。

陈璐博士：

企业在探寻未来可行的发展路径上，可以侧重于关注以下方面：

第一，平台化。无论是对于传统做产品的公司还是现如今的一些初创公司、实验室而言，平台化都是未来发展绕不过的一个方向。

第二，关注合成生物学带来的一些根本性的问题，比如生产力的改善、效率的提高。

第三，专业化。利用DBTL实现一定程度的分工和细化，让专业的人做专业的事，实现成本的降低，但需要注意的是，这种细化实际上也区别于以往理解的流水线细化。

国内合成生物学产业其实有着得天独厚的优势，前期在产业发展中有着深厚的积累，因此对于合成生物学产业的发展而言，中国市场有着极大的机会和潜力会在未来成为突破点。