生物制造要想规模化,就得「跳出罐子思考」

生物科技拥有改变世界的创新力和潜力,破解日益逼近的发酵规模化挑战至关重要。

如今,在通过可持续方式促进人类与自然和谐共处方面,以生物为基础的技术和制造提供了许多机遇。虽然这是一个伟大的目标,但要想让行业得到发展,人们必需解决一些关键的产能限制问题,不然就有可能错过变化的机会。

大多数生物科技研究的都是微生物,因为作为一种微观的生命形态,微生物可以更容易地被控制或编程,所以人们可以组织大量的微生物来产生特定的分子或材。从传统上来说,这意味着要把一堆酵母或细菌放入一个大钢罐中,并在里面创造适宜的条件和添加合适的营养物质(还可能需要一些基因编纂),然后让它们发挥作用。

这就是发酵,基本可以看作是酸菜制造的高科技版本,也是人们用来生产汽水、糖果和无数其他家用产品中常见的柠檬酸的手法。

随着生物科技越来越着眼于改变纺织和工农业等大型产业,人们开始担心发酵能力能否满足规模化生产需求——简单地说,就是有没有足够的钢罐。这是一个真实的、看似不成避免的挑战,可能会给行业里的新公司带来巨大的发展障碍。

对一家生物科技公司来说,目前的明智做法是把钢制容器的问题留给其他人,即与提供发酵容器或设施的公司签订合同。不外,生物科技的快速发展将使目前的容器生产能力相形见绌,并且罐子的供应根本无法满足需求。例如,有各种各样的精密发酵技术和相关公司想要用更具可持续性的蛋白质取代肉类,而人类每年得消耗数亿吨肉,这大约是当前发酵能力的50万倍。

对于开发微生物或发酵工艺的公司来说,产能的规模化是最困难的部分,且可能会限制重要突破的产生。这被称为发酵瓶颈,它给有望真正改变世界的新分子的发展带来了障碍,但在人们的持续努力下,它也可能会被克服。

创业公司在运营上都是精打细算的,所以很难说应该让他们来承担额外的本钱支出,并负责应对容器制造和运营方面的技术挑战。尽管关键的突破可以并且经常会在扩大规模的最困难阶段被发现,且已经有人提出了扩大产能的“登月计划”,但即便是最乐观的预测也是要在两到三年之后才能令产能出现本色性的增加。与此同时,GSM和EVOnik等最大的容器供应商(仅EVOnik就拥有约4,000立方米的发酵空间)现有的发酵产能几乎都已被用于生产药物、食品或乳酸等生物大宗商品。

因此,现在似乎是生物科技“跳出罐子来思考”的时候了,而这可能意味着要使用新的生物模式,以及开发新的发酵或室内养殖形式。生物科技公司喜欢把微生物比作“软件”,把发酵设备比作硬件,但开发前者、外包后者的做法可能不仅会错过实现规模化的重大机遇,还会错过鞭策该领域其他人进步的机会。

这是很重要的,因为生物科技正开始生产出远远超出酵母和细菌传统应用的产品。像Biomason这样的公司正在生产新型的非萃取混凝土;AquaBounty正在开发能以两倍速度生长的室内三文鱼;Mosspiration Biotech则正在把苔藓——没错,就是苔藓——变成能够生产有用化学品的微型工厂。这些技术可以让世界变得更好,可过程需要开发出新的培育和发酵形式,这意味着除了生物本身之外,公司还要承担这些技术的开发费用。这是一个很大的赌注,但不知道回报会有多大。

通过这种方式来避开发酵瓶颈的好处之一,是能获得更大的垂直整合性。当不成避免的不测出现时,公司更有可能在内部解决掉所有问题,而不是与容器供应商打交道。从一开始就这样思考能让人们以目标为出发点,并在规模开始扩大时通过约束和优势来最大化产出。虽然这显然会增加前期成本,但考虑到新生物科技的可能性,假设产品能兑现承诺,公司很有可能收回成本。

生物科技拥有改变世界的创新力和潜力,所以破解日益逼近的发酵规模化挑战至关重要。考虑到创新的质量和速度,毫无疑问这些问题都将得到解决,而这需要人们摆脱对容器的依赖心态,毕竟这正在成为一种过时的做事方式。

“福布斯”(ID:forbes_china),作者:Forbes,经。

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