“摇钱树”合成生物学遭遇困境

三家大型初创企业在过去一年中举步维艰，但小型企业正在寻找自己的定位。

最近，合成生物学大型公司遭遇困境，三家曾拥有数十亿美元市值的领头羊公司举步维艰。这些公司通过对微生物进行基因工程改造，生产从药物到材料等各种产品。

其中，阿米里斯（Amyris）公司2023年宣布破产，到2024年年初已经出售了旗下几个化妆品和个人护理产品品牌。2024年2月，Zymergen公司清算了资产，该公司利用微生物生产透明柔性塑料薄膜。2024年6月，银杏生物公司（Ginkgo Bioworks）宣布计划裁员超1/3，该公司股价暴跌，其设计微生物的收入也未能实现。

劳伦斯伯克利国家实验室的合成生物学家、阿米里斯公司联合创始人杰伊 · 凯斯林（Jay Keasling）表示：“人们已经开始反思了。不过，并非所有的合成生物公司都带来了坏消息，一些专注于制药和添加剂的公司并没有辜负人们对这一领域的期待。”

凯斯林认为，这些大型公司失败的原因之一是，投资资金堆积如山，导致想法过多，缺乏重点。例如，阿米里斯公司创造了近十种产品，但没有一个产品能产生足够的收入以支持该公司训练有素的员工和庞大的工业发酵罐基础设施，这些发酵罐中的工程酵母可以将糖转化为产品。凯斯林表示：“在创业初期，资金短缺对公司来说是件好事，可以迫使你做出选择。”

相比之下，更专注于医药产品的公司已经产生了巨大影响。在美国，微生物生产的蛋白质疗法和其他“生物制剂”已经占到了新批准药物的1/4，为美国制药公司带来了近一半的收入。

除制药业外，合成生物技术还悄然进入了现代制造业。例如，工程微生物现在可以生产动物饲料中使用的许多富含蛋白质的补充剂，还有洗衣粉中的去污酶。咨询公司麦肯锡的合伙人汤姆 · 布伦南（Tom Brennan）表示：“我们把合成生物学说成是下一个时代，但其实已经到来了。”

许多分析学者表示，合成生物学还有发展空间。根据麦肯锡最近的报告，到2040年，仅生物基新材料就将形成价值3000亿美元的市场。麦肯锡预测，如果再加上生物燃料、制药、化妆品和其他个人护理产品，这一数字可能会膨胀到数万亿美元。

Zymergen公司联合创始人扎克 · 塞伯（Zach Serber）表示，相对严格的政府法规有助于保持以制药为中心的公司发展。这些公司必须在临床前动物模型中证明药物的有效性，然后在人体试验中进行安全性和有效性研究。如果达不到这些基准，新药就会被淘汰，公司只能转向其他目标或倒闭。但如果在其中任何一个步骤上取得成功，这些公司就能把候选药物卖给资金雄厚的制药公司。塞伯发言称：“这是一个非常高效的系统。”

凯斯林表示，试图利用微生物制造非制药材料的公司面临着更为艰难的商业化之路，原因之一是没有明确的成绩可以揭示产品的竞争优势。例如，酵现公司曾认为其名为“透膜”（Hyaline）的塑料薄膜作为电子显示器的保护涂层将拥有巨大市场。但在2021年，该公司官员宣布，“技术问题”将导致该塑料薄膜的收入至少再推迟两年。一年后，这家曾向投资者融资15亿美元的公司以3亿美元的价格卖给了银杏生物公司 。

非药物合成生物公司面临的另一个挑战是，需要生产大量产品才能与传统方法竞争。例如，投资者最初对肉类和乳制品蛋白质的合成生物替代品抱有很大期望，因为人们每年要消费数亿吨这些食品。但是，发酵公司一直在努力建设和运营所需的设施，才能实现牧场主和家禽饲养者的高生产和低价格，而后者已经磨练了几十年。

“基础设施不到位……工业生物技术并没有像其他行业那样扩大规模。”已倒闭的人造肉类公司科富（SCiFi Foods）联合创始人卡西娅 · 戈拉（Kasia Gora）说道。

加州大学伯克利分校发酵专家杰森 · 莱德（Jason Ryder）认为，能够通过合成小批量产品获利的公司更有可能成功。2014年，莱德与他人共同创办了乐好食品公司（Joywell Foods，后更名为Oobli），这家初创公司利用微生物生产植物蛋白，其甜度是普通食糖的5000倍。该公司目前使用这种蛋白质来替代糖，用于生产自己品牌的甜茶和巧克力。2024年5月，该公司宣布与一家国际食品公司达成了第一笔交易，有望在烘焙食品中使用这种蛋白质。莱德说，由于只需要极少量的甜味剂，因此该公司将能够与工业糖种植园的价格竞争。该公司每周改造1000株新微生物菌株，调整基因以提高蛋白质产量，从而降低成本。莱德表示：“我们有许多选择和可能。”

另一个前景广阔的小批量市场可能是肥料补充剂。初创公司支点生物培育出了两种土壤微生物菌株，它们可以稳定地将大气中的氮气转化为铵，玉米和小麦可以吸收这种形式的铵来加速生长。该公司表示，在美国，这种微生物已在全国3600万公顷玉米中约3%的玉米上使用，可以替代大约1/3由化石燃料制成的合成氮肥，而合成氮肥会污染溪流和河流。

不过，阿米里斯公司的困境也给合成生物初创企业上了一堂警示课，因为其众多产品中没有一样能带来足够的利润。尽管如此，戈拉仍表示，合成生物的发展只是时间问题。戈拉说道：“我们正处于一个下滑周期，但合成生物学不会消失。”

资料来源Science