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专访蓝晶微生物:真正做创新,才是中国合成生物学弯道超车的动力

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生物世界 2021-09-22 17:26
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撰文 | 李黎

一手访谈,为你呈现中国合成生物学领军企业蓝晶微生物的创立背景、研发管线与探索,以及合成生物学的广阔前景和未来趋势。

第012期未来百科的访谈嘉宾,是蓝晶微生物联合创始人兼CEO张浩千博士。以下为文章正文。

一提到中国合成生物学领域的创新公司,几乎所有人都能脱口而出蓝晶微生物(Bluepha)。这家公司前不久完成了4.3亿元人民币B2轮融资。6个月内,蓝晶微生物B系列的融资总额已超过6亿元人民币。

作为国内合成生物学领域的领军企业,蓝晶微生物基于合成生物技术进行分子与材料创新,致力于设计、开发、制造和销售新型生物基分子和材料,包括在所有自然环境中均可自发完全降解的生物材料PHA可有效缓解焦虑的功能饮料成分补偿人体常见代谢缺陷的新型功能益生菌医美及美妆赛道的功能成分等。数次巨额融资,公司将其用于产品管线的推进,包括PHA的规模化生产线建设、PHA在多种场景的应用开发和数字原生研发平台CloudLab1的扩张升级。同时,蓝晶微生物将持续深化与行业内外伙伴的合作,协同推动合成生物产业发展。

尽管在合成生物学领域中已取得瞩目的行业地位,但是其联合创始人兼CEO张浩千谈到蓝晶微生物在创业起步、融资、产品管线开发以及产业规模化时,提及最多的还是创业以来遇到的很多坑,他对《未来百科》强调,合成生物领域创业公司的成败关键点是根据市场正确选品。近期美国合成生物学明星公司Zymergen的股价暴跌正是因其选品出了问题。

张浩千先后于北京大学生命科学学院和前沿交叉学科研究院获得生物科学学士学位和整合生命科学博士学位,曾发表20多篇高影响力学术论文。回顾张浩千的成长之路,充满了倔强与叛逆。他提到小时候家庭条件困难,一路念书成绩却很好,一门心思想考北大。中学时代他参加了生物和化学奥赛并获奖,然而通过竞赛保送北大的机制被取消,他在较短的时间内复习了高中课程并考入北京大学生物系。他从事过神经认知、生物信息方向的研究,后来发现都不是自己感兴趣或者适合的,直到最终选择在生物物理和合成生物学领域深耕。

博士毕业后,张浩千在科研机构做过PI,认为年轻学者短期内很难获得足够多的资源。2016年,张浩千与清华合成生物学与生物材料博士李腾联合创立了蓝晶微生物。2018年,他当选中国生物工程学会合成生物学专业委员会委员;2019年当选深圳合成生物大设施企业用户顾问委员会委员。

张浩千回想创业的前几年,资本市场对于合成生物学认知很少,融资不顺利,PHA管线在工业化量产过程中更换过方案,每上一层台阶,都遇到过很多挫折。但是张浩千和李腾都挺过来,终于迎来了全球合成生物学领域的大腾飞时代,诸多资本纷纷入场。蓝晶微生物作为国内最早探索合成生物学领域的创新者,在工业化量产、收入以及融资上,都堪称“领军企业” 。

张浩千的成长之路,和千千万万在生物科技领域寻找前途的年轻人一样,有科研方向上的迷茫和探索,有职业生涯的困惑和挣扎,有创业过程中的挫折与困顿,但是他有初心、有毅力,成就了蓝晶微生物的今天。

成长的困惑和创业的初心

未来百科:首先请浩千介绍一下自己的经历,以及讲一下为什么要创业。

张浩千:我是在河南驻马店出生,在新疆长大,小时候家庭条件比较困难,小学一年级都没上过。之后所在街道比较同情我的状况,给我办了免费入学,直接从二年级读起,这也让我有了通过读书提升自己的社会通道。

我一直就有一个上北大的梦想,当时虽然在新疆的一个重点高中,但我的成绩在班级里也一般,于是我就想办法参加生物和化学奥赛,而且取得了不错的成绩。但是到我要升大学那一届,通过奥赛直接保送北大的政策被取消了,我只好去参加北大的自主招生考试。然而由于我之前主要精力都在搞奥赛,其他课程没怎么上,自主招生考试就没有过。这时候只能参考高考了,最终我通过高考考上了北京大学生物系。

由于之前搞生物和化学奥赛,所以大学里很多生物和化学课程我已经提前学过了。进入北大生物系后,平时我还是会去上课,但更多时间花在了看书和在实验室做科研上。一开始我对神经科学很感兴趣,就加入了一个神经生物学课题组,那时是2009年前后,二代测序技术刚开始火热,几乎每个月都会有新的突破性进展。而我越来越觉得自己的兴趣不在神经科学研究,于是我就从这个课题组退出了。

之后我首选的一个研究方向是生物信息学,后来的经历证明我想简单了。那时候做bioinformatics需要切切实实地开发算法,不像后来,大家都是调用各种成型的工具包,然后自己跑一下数据就完事了。开发算法对于数学要求极高,当时的我干不了。

最后我决定去做生物物理。我找到了当时北大做生物物理最好的老师,也就是我后来的博导欧阳颀老师。欧阳老师见了我后,说我的数学和物理功底还需要提升,于是建议我先去参加国际基因工程机器大赛(iGEM)磨炼自己。我第一次参加拿到了大赛的金奖,其实前30%的参赛团队都能拿到金奖,所以我对这个成绩并不是很满意。于是第二年我自己做队长,带领20来号人拿到了世界亚军。这也算是证明了我自己,于是在本科毕业后顺利加入了欧阳颀老师的课题组攻读博士学位。

欧阳老师是一位充满古典风范的学者,他对博士生的研究方向不作要求,但在学术水平上要求极高。在他的实验室,我有充足的经费,又足够自由,而且有欧阳老师严格的学术把关,再加上合成生物学本身赶上一个好时代,那时候做出些东西就能发个好paper,在这期间我发表了10来篇不错的论文。

2016年底我博士毕业时,中科院深圳先进院合成生物学研究所给了我副研究员的offer。当时,我是合成生物学研究所的第6个PI,在那里工作了一段时间后,我意识到在国内一个年轻学者通常很难获得足够的资源。我对先进院合成生物学研究所所长刘陈立老师充满感激,他给了我非常多的支持,但我最终还是决定跟李腾博士一起合作,下海创业搏一把。

未来百科:对于创业,你当时是有着什么样的规划呢?

张浩千:我和李腾在开始创业时,已经有了很清晰的判断。我们一上来就知道创业的艰难,甚至我们已经做好打算——如果这家公司做不大,那就一定要挣点钱先稳住,在这个过程中不断学习。我们就抱着可能40岁之前基本干不成什么大事的态度来创的业。

创业前后我们其实是非常绝望的,原因是我们没有可参考的对象。在我们之前,国内整个生物医药领域很少有人、很少有公司去认认真真做创新。具体到国内合成生物学领域,我们面临的是一个前无古人的状态,可以说我们就是国内这个领域第一批创业的人。

当时我的合伙人李腾对我说,我们国家不缺做 license in 的人,缺的是真正做创新的人,所以我们打定主意要去做有骨气的事。现在时常有人问我和李腾,你俩股权差不多,会不会撕起来啊。我们的回答是当然不会。我们要打下的是一整个太平洋,广阔天地大有可为,我们担心的是抓不住合成生物学这个历史机遇,小小的一两杯水没什么可争抢的。

未来百科:2016年你们刚创立公司的时候是想做什么方向呢?

张浩千:我们当时就是想做合成生物学,觉得这是一个非常有意思的方向,虽然当时我们并不明确合成生物学产业化的具体路径是什么样子,但我们认为它肯定是大势所趋。换句话说,当时所有了解合成生物学的人都会觉得它真的挺有意思的,但又都说不清楚它到底在产业上能有什么发展。

在我们刚开始创业时,国家开始禁止进口洋垃圾。这看起来不太大的事情实际上扰动了全球塑料价值链,之后我们国家推出了禁塑令,再加上国内对生态文明、可持续发展的诉求,这让我们意识到环保塑料将非常有价值。我们深入研究了全生物可降解塑料聚羟基脂肪酸酯(PHA),认为它是一个巨大的机遇,但似乎绝大部分之前做PHA的人,都在技术和市场上犯了错误,我们应该有机会。

我们选定了PHA的方向后,2016到2018年之间在产业化上还是遇到了很大的挫折。其一,是我们没有想清楚应该拥有一个什么样的团队,当时除了我和李腾之外,创始团队还有一位学者教授,我们在产业上的想法有所分歧。其二,团队当时生产PHA所用的菌株是嗜盐微生物,这种微生物在高浓度盐水中生长,能够避免杂菌污染。这个思路在实验室中效果很好,但是在实际生产中并不可行,因为它产生的污水是高盐高有机质污水,这是环保大忌,它的污水处理成本比普通污水高了两个数量级,在实际生产中根本不可行。这也凸显了学术研究与产业实践之间的差异

总结下来,我们当时遇到的产业化挫折就是两点,一是团队不成熟,大家没有达成一致目标;二是技术不成熟,技术路线难以落地。

之后我们引进了一个很重要的专家,是杜邦的前工业微生物首席科学家。我们请他当我们的顾问,相当于把杜邦的选品和研发管理的体系带给了我们,才算是步入正轨。

合成生物学创业的核心关键:选品

未来百科:合成生物学这个领域非常大,涉及的产业也非常多,你们为什么会选择PHA而不是其他?

张浩千选品是合成生物学创业非常重要的内容。前不久合成生物领域的明星公司Zymergen股价暴跌 70%,其中最主要的原因就是选品出了问题。在合成生物学这个新兴领域,大家其实都是创业公司,如果选品出了问题,可能公司就没了。

怎么去确定一个选品的好坏呢?首先,它的市场需求必须是稳定的,至少在10年的尺度上有一个不变量去驱动它的市场需求。否则,研发出来产品后,它的生命周期已经过了。其次,它的市场需求要足够大,否则这件事就不值得去花大的代价去做。第三,它最好在未来有持续的增量

总结下来,就是这个选品要有一定的存量市场,且市场增量比较大,而且能在10年的尺度上稳定增长。PHA显然是符合这些条件的。从大环境来说,在“碳中和”或环保上,中、美、欧罕见地达成了共识。这让PHA在很长的时间尺度上具有足够大的市场。我们算了一下PHA的市场规模差不多是1.5万亿,在这样一个大的市场里,哪怕只满足1%的需求,也将是150亿的规模。

未来百科:你提到之前的技术路线并不落地,那如今的技术路线做了哪些改进呢?

张浩千:实际上我们后来相当于把整个微生物菌株、所使用的原料、生物化学反应路线全都改了。也就是说,虽然我们做的还是PHA,但它已经完全是另外一种材料了,用了完全不同的菌株、不同的原料、不同的路线合成了另外一种不同的物质,只不过都属于PHA这个聚合物家族。

例如,我们之前在使用嗜盐菌株生产PHA时,需要添加4-羟基丁酸,或者是让菌株自己产生4-羟基丁酸,之后将4-羟基丁酸作为一种单体整合到PHA的聚合物里。但我们拿这种PHA去跟一些大客户谈的时候,尤其是食品和个护行业的客户,他们表示不会用,因为4-羟基丁酸有致幻作用,消费品行业不可能犯险使用

未来百科:你们从实验室研发,到嗜盐微生物生产,到换上新的菌株,再到现在投产线,这一路走来遇到过哪些坑呢?

张浩千:我觉得最大的坑就是市场。创业者在一开始往往选择从研发开始,研发完成之后去生产,最后再去开拓市场,按照这个逻辑肯定行不通。实际上你需要一上来就要把技术、市场还有经济性这三点都考虑进去。技术是关于技术可行性;市场是关于怎样让客户接受产品;经济性是能不能赚到钱,怎么赚到钱,产品毛利润如何。把这三点加一块充分考虑,才能大概率保证研发出的产品是能成功的,否则失败概率极大。

但即便如此,也不能保证一定成功,Zymergen就是例子。他们做的柔性材料,之前是用化学法做的,卖给客户的也是用化学法做的,生物法还在研发。外行人觉得只要等一等就行了,但实际上Zymergen生物法路线一受挫,股价就出现了暴跌。

蓝晶微生物将在江苏省盐城市建设第一座 “超级工厂”

未来百科:作为一个新兴产业创业公司的先行者,在融资过程中有哪些经验可以分享给后来的创业团队呢?

张浩千:我觉得合成生物学或者这类新兴产业,首先肯定是得靠年轻人,年轻人冲在前面;再由老同志们给年轻人们赋能和把关,这是特别好的组合。年轻人的问题是需要有人去带,需要有学习的对象。因此,我的答案是新兴产业的创业者要找能够帮到自己的投资人

我建议创业者们应该去找那些认认真真做天使轮到A轮的早期阶段投资人,找一个能陪你聊天、给你支招的投资人,找能够支持你的投资人。他不一定完全理解你的技术,但他能理解你的生意,理解你的愿景,愿意跟你一起往下走,我觉得这点很重要。

另外一点,每次我面对融资都是如临大敌。每次融资之前,我要跟合伙人好好商量并制定计划,我的精力要从公司的运营上挪出来一部分,这一部分工作要由哪些人来承接,怎么承接,都要提前规划好。我生怕因为融资导致原本由我负责的业务出现荒废的情况。而且一轮融资怎么说也要花两三个月时间,如果在此期间公司业务没有进展,投资人也会很担心。我也见过好多公司因为没做好规划而死于融资。

未来百科:创业至今,对你影响最大的人或公司有哪些呢?

张浩千:从今年年初到现在,我们公司成长变化非常大,不光是规模,包括整个组织能力上,我们已经形成了一个非常有战斗力的团队,这一块儿是李腾博士非常擅长的。我们其实是从国内互联网公司学到了很多,包括字节跳动小米华为。另外,我觉得国内的生物医药企业不论是组织还是文化,都挺差劲,拿出去跟国外的同行PK,一个能打的都没有。我们要向能走出去打胜仗的互联网企业学习,解放生产力

我们完成B轮融资的时候,投资人带我去见了一位为人谦逊低调的互联网大佬。大佬当时对我说的话现在仍然记忆深刻。他说:“浩千,你和李腾要找人帮你们,想干大事业就要找最厉害的人帮你们,要找每一个位置上你们觉得这个领域最厉害的人。不管这个人有多难驾驭,是否能在公司待得住,你们要给他分多少东西,都要让他来”。后来我明白,本质上这是给公司增加优质基因。所以我现在一半的时间都是在招人,而且我还特别喜欢去招那些能把我说得哑口无言的人。

未来百科:蓝晶微生物现在主要的管线有哪些?技术上的核心竞争力和壁垒是什么?

张浩千:我们重点投入的研发管线有4条,在做探索研究的管线有6条,这10条管线主要分布在两个方向,一个是健康消费,围绕着具有消费属性的健康场景,比如说医美和保健;另一个是特种功能材料。对于PHA而言,我们现在的产品售价比之前行业的成本还要低,而且在这个售价基础上,我们依然有足够的毛利润。我们在优化了性能的同时还能更便宜,所以性价比是我们的优势。

未来百科:创新性的产品理应获得更好的溢价,你们为什么选择了性价比呢?

张浩千:性价比提高之后,实际上整个市场的盘子就变大了。这有点类似于照相机,早期照相机是奢侈品,但现在谁都买得起,一个家庭甚至都有好几台。这就是消费类创新技术提高了性价比,让它普及到了更多人,从而把市场做大,同样可以赚钱,甚至赚得更多。但是合成生物学在医药中间体的应用并不适用这种模式,因为绝大部分医药中间体市场很小,也就几亿人民币级别,这个时候用创新技术提高性价比,实际上是把市场越做越小。

也就是说,如果市场是固定的,那么提高性价比反而把市场做小了;如果这是个可以变大的消费市场,那么提高性价比实际上是在扩大市场,PHA就属于后者。

未来百科:目前化学合成材料质优价廉,蓝晶为什么要花大力气去做生物法的材料合成呢?

张浩千:对于特种材料,尤其是电子工业相关的特种材料,目前国产化率非常低。例如PA46,也叫尼龙46,这是一种由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺工程化塑料,具有优良的耐高温性能,在手机和电动车中用作耐热组件。但这种材料被荷兰的一家企业皇家帝斯曼完全垄断。如果我们通过生物法合成,绕过他们受保护的化学法合成路线,就能打破这种被垄断的格局

在化工材料领域,欧美企业经过一百多年的发展,做到了既便宜性能又好,而且把控整个产业链条,国内企业已经没什么实现规模超越的机会了。此外,在“碳中和”的大背景下,石油化工想进一步发展将面临更大的挑战。但是,在合成生物学这一新的领域上,我们很有机会在新的赛道上爆发出巨大的创新动力,实现对老赛道的超越。这就像电动汽车正在超越燃油车

所以我们一直有一个长远的理想,就是能够真正为我们国家做一些实实在在的事,在一些具体领域推动国家进步,在这个过程中我们也能在市场获得一些成功。

中美合成生物学领域对比以及发展趋势

未来百科:你怎么看待Zymergen这家公司,以及他们近期股价暴跌的情况呢?

张浩千:前面我也提到了Zymergen最大的问题出在选品。其实,在我看来Zymergen的基本盘尚在。首先是人才,他们拥有世界上最一流的合成生物学研发团队,这点毋庸置疑。其次是平台,它的研发自动化平台非常厉害。我认为Zymergen可能短期内股价难以一飞冲天,但市值维持在20~30亿美金问题不大。Zymergen眼前确实遇到了问题,但并不致命

如果你去看Zymergen的财报就会发现,他们花钱的速度太快了。如果我是Zymergen的CEO,我认为当务之急是削减开支。他们的研发平台已经做得很好了,不需要再继续这么烧钱了,要做的是赶紧拿这个平台去变现,比如跟一些医药公司合作,在当前地缘政治环境下代替中国企业帮他们做高品质的CDMO,只要有一些收入,就能给市场带来非常强的镇定作用。

如果对比中美合成生物学公司,我们能够看到双方各有千秋,美国的合成生物学公司在创新上非常厉害,但美国整个合成生物学领域再往下游走,生产制造会遇到难题。而中国在合成生物学方面最大的问题是人才不足。其中一个原因是优秀归国人才的第一选择往往是科研院所,这既有历史惯性,也有现实因素,目前国内整个生物技术产业界还没条件开出比学术界短期综合收益更高的offer。

在我看来,中国企业如果在创新这件事情上能够做到及格,那么就能在产业上发挥巨大优势。全世界的发酵产能七成在中国,这意味着我们有非常完整的人才和工业基础设施。这是中国企业的一个优势,应该利用起来。

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