世界即時看!生物制造要想規(guī)?;?,就得「跳出罐子思考」
生物科技擁有改變世界的創(chuàng)新力和潛力,破解日益逼近的發(fā)酵規(guī)?;魬?zhàn)至關(guān)重要。
如今,在通過可持續(xù)方式促進人類與自然和諧共處方面,以生物為基礎(chǔ)的技術(shù)和制造提供了許多機遇。雖然這是一個偉大的目標(biāo),但要想讓行業(yè)得到發(fā)展,人們必須解決一些關(guān)鍵的產(chǎn)能限制問題,否則就有可能錯過變革的機會。
【資料圖】
大多數(shù)生物科技研究的都是微生物,因為作為一種微觀的生命形態(tài),微生物可以更容易地被控制或編程,所以人們可以組織大量的微生物來產(chǎn)生特定的分子或材料。從傳統(tǒng)上來說,這意味著要把一堆酵母或細(xì)菌放入一個大鋼罐中,并在里面創(chuàng)造適宜的條件和添加合適的營養(yǎng)物質(zhì)(還可能需要一些基因編輯),然后讓它們發(fā)揮作用。
這就是發(fā)酵,基本可以看作是酸菜制造的高科技版本,也是人們用來生產(chǎn)汽水、糖果和無數(shù)其他家用產(chǎn)品中常見的檸檬酸的手法。
隨著生物科技越來越著眼于改變紡織和工農(nóng)業(yè)等大型產(chǎn)業(yè),人們開始擔(dān)心發(fā)酵能力能否滿足規(guī)?;a(chǎn)需求——簡單地說,就是有沒有足夠的鋼罐。這是一個真實的、看似不可避免的挑戰(zhàn),可能會給行業(yè)里的新公司帶來巨大的發(fā)展障礙。
對一家生物科技公司來說,目前的明智做法是把鋼制容器的問題留給其他人,即與提供發(fā)酵容器或設(shè)施的公司簽訂合同。不過,生物科技的快速發(fā)展將使目前的容器生產(chǎn)能力相形見絀,而且罐子的供應(yīng)根本無法滿足需求。例如,有各種各樣的精密發(fā)酵技術(shù)和相關(guān)公司想要用更具可持續(xù)性的蛋白質(zhì)取代肉類,而人類每年得消耗數(shù)億噸肉,這大約是當(dāng)前發(fā)酵能力的50萬倍。
對于開發(fā)微生物或發(fā)酵工藝的公司來說,產(chǎn)能的規(guī)?;亲罾щy的部分,且可能會限制重要突破的產(chǎn)生。這被稱為發(fā)酵瓶頸,它給有望真正改變世界的新分子的發(fā)展帶來了障礙,但在人們的持續(xù)努力下,它也可能會被克服。
創(chuàng)業(yè)公司在運營上都是精打細(xì)算的,所以很難說應(yīng)該讓他們來承擔(dān)額外的資本支出,并負(fù)責(zé)應(yīng)對容器制造和運營方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。盡管關(guān)鍵的突破可以而且經(jīng)常會在擴大規(guī)模的最困難階段被發(fā)現(xiàn),且已經(jīng)有人提出了擴大產(chǎn)能的“登月計劃”,但即便是最樂觀的預(yù)測也是要在兩到三年之后才能令產(chǎn)能出現(xiàn)實質(zhì)性的增加。與此同時,GSM和EVOnik等最大的容器供應(yīng)商(僅EVOnik就擁有約4,000立方米的發(fā)酵空間)現(xiàn)有的發(fā)酵產(chǎn)能幾乎都已被用于生產(chǎn)藥物、食品或乳酸等生物大宗商品。
因此,現(xiàn)在似乎是生物科技“跳出罐子來思考”的時候了,而這可能意味著要使用新的生物模式,以及開發(fā)新的發(fā)酵或室內(nèi)養(yǎng)殖形式。生物科技公司喜歡把微生物比作“軟件”,把發(fā)酵設(shè)備比作硬件,但開發(fā)前者、外包后者的做法可能不僅會錯過實現(xiàn)規(guī)模化的重大機遇,還會錯過推動該領(lǐng)域其他人進步的機會。
這是很重要的,因為生物科技正開始生產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出酵母和細(xì)菌傳統(tǒng)應(yīng)用的產(chǎn)品。像Biomason這樣的公司正在生產(chǎn)新型的非萃取混凝土;AquaBounty正在開發(fā)能以兩倍速度生長的室內(nèi)三文魚;Mosspiration Biotech則正在把苔蘚——沒錯,就是苔蘚——變成能夠生產(chǎn)有用化學(xué)品的微型工廠。這些技術(shù)可以讓世界變得更好,可過程需要開發(fā)出新的培育和發(fā)酵形式,這意味著除了生物本身之外,公司還要承擔(dān)這些技術(shù)的開發(fā)費用。這是一個很大的賭注,但不知道回報會有多大。
通過這種方式來避開發(fā)酵瓶頸的好處之一,是能獲得更大的垂直整合性。當(dāng)不可避免的意外出現(xiàn)時,公司更有可能在內(nèi)部解決掉所有問題,而不是與容器供應(yīng)商打交道。從一開始就這樣思考能讓人們以目標(biāo)為出發(fā)點,并在規(guī)模開始擴大時通過約束和優(yōu)勢來最大化產(chǎn)出。雖然這顯然會增加前期成本,但考慮到新生物科技的可能性,假設(shè)產(chǎn)品能兌現(xiàn)承諾,公司很有可能收回成本。
生物科技擁有改變世界的創(chuàng)新力和潛力,所以破解日益逼近的發(fā)酵規(guī)?;魬?zhàn)至關(guān)重要。考慮到創(chuàng)新的質(zhì)量和速度,毫無疑問這些問題都將得到解決,而這需要人們擺脫對容器的依賴心態(tài),畢竟這正在成為一種過時的做事方式。
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