專訪和晨生物丨結合理性代謝改造與非理性進化工程，已建立菌株構建和篩選平臺，聚焦兩大類產品

2022 年 5 月 10 日，國家發改委正式發布了《“十四五”生物經濟發展規劃》，其中多次提到“合成生物學”，明確要著力做大做強生物經濟。目前世界主要的經濟體包括美國、英國、歐盟和日本，在合成生物方面都已有關注和部署，合成生物學已成為新一代全球研發和商業開發的熱點領域。

今年 5 月，一群來自業界優秀的科學家和產業界的專業人士在安徽省合肥高新區創立了一家合成生物學公司，專注于功能活性原料的研發及產業化。公司聯合創始人、首席科學家為天津科技大學工業發酵微生物教育部重點實驗室主任——謝希賢教授。

目前團隊核心成員包括天津科技大學合成生物學科學家團隊和來自聯合利華、尖峰健康等產業界精英。核心成員均擁有 15 年以上的工業界經驗，業務能力涵蓋菌種工程、發酵和提取工藝、放大量產、產品配料解決方案和市場渠道等。通過構建與優化高效微生物細胞工廠，實現營養功能成分、天然色素、特色化學品和動植物保護產品等關鍵功能活性原料的規模生產與綠色制造。

選擇落地合肥，公司 CEO於洪建表示，近幾年來，合肥經濟迅速發展，創新創業文化氛圍濃厚、營商環境和服務良好，安徽剛剛發布的“科大硅谷”更是體現出了政府極大的支持力度和完善的政策服務體系。因此，我們有理由相信和晨生物一定會在“科大硅谷”這片創業熱土上得到快速發展。

於洪建本科畢業于中國藥科大學中藥學專業，博士就讀于沈陽藥科大學。多年來，他一直從事中藥材提取分離中的植物提取分離和功能食品的研究開發；此前曾創建的天津市尖峰天然產物研究開發有限公司是國內最大的專業做葡萄籽提取物的公司，曾為全球多個大型健康食品公司提供功能活性原料。

“穩扎穩打”的商業模式

雖剛成立不久，和晨生物已擁有經驗豐富的市場經驗和可工業化的技術?！霸趦烧叩募映窒?，和晨生物形成了一套‘穩扎穩打’的商業模式?！?/p>

“像依克多因、麥角硫因這類高附加值產品，市場上已經做了很多的功效研究，已在高端市場上得到了驗證，之所以現在還沒推廣開，不是因為功效不好，只是因為價格原因限制了市場空間。價格太貴了，一般的下游客戶根本用不起?！?/p>

“我們的想法是對于一款原料產品而言，不但要做出來，還要不斷的創新、不斷的優化，通過生產成本的降低，讓下游市場用得起，開拓新的應用場景，創造增量市場，這才是真正的價值體現！而一些萬噸級的大宗產品對于初創企業而言，選擇的產品一旦出現期望偏差，試錯成本極高！對于一家初創公司的打擊可能是毀滅性的?；谖覀儗Ξa業的判斷，我們在管線建設上形成了自己的一套商業模式?！?/p>

按照於洪建的表述，在產品方面，和晨構建了“5+6+X”的產品體系，即“5 個高附加值產品”、“6 個大宗產品”和“多個潛力儲備產品”。和晨生物的理念是自主生產高附加值產品，而對于一些規模較大的產品則會與大型公司進行合作生產，利用大企業成熟的生產體系實現量產。

要實現這些都離不開和晨生物獨有的技術平臺。而這一技術平臺主要依據首席科學家謝希賢教授多年的積累。謝希賢目前是天津科技大學天津科技大學工業發酵微生物教育部重點實驗室主任，國家“萬人計劃”領軍人才，科技部中青年科技創新領軍人才。天津科技大學也是中國歷史最悠久的研究發酵工程的大學之一，在發酵方面有近 60 年的技術積淀和底蘊。

除此之外，和晨生物也有自己獨特的底盤細胞如大腸桿菌、酵母、谷氨酸棒狀桿菌及相關酶等生物模塊基礎。該公司將根據選定產品的性質和合成途徑，選擇合適的底盤細胞，確保遺傳操作的可操作性和高效性。并通過各種手段和技術，逐步升級菌株，如通過數據庫信息挖掘與計算機模擬進行目標產物合成途徑理性設計，分析和挖掘關鍵酶基因，利用基于 CRISPR 的高效基因組編輯技術，構建 1 代基因工程菌；通過代謝網絡關鍵節點的酶表達精細調控，提升產物合成效率，構建 2 代基因工程菌。綜合應用高效突變、適應性進化和高通量篩選技術，結合多酶表達的動態調控優化，進行多輪迭代優化，構建 3-N 代工程菌。

▲圖丨大腸桿菌（來源：pixabay）

總的來說，和晨生物基于理性代謝改造與非理性的進化工程相結合的方法，建立了一套高效的菌株構建和篩選技術平臺。與一些常規的技術手段比較，公司的技術路線有機整合了理性構建方法和非理性篩選方法的優勢，可快速獲得產物合成的高效工程菌，遺傳穩定性高，工業化潛力大。

產品包括氨基酸和生物類黃酮兩大類物質

目前，和晨生物主要的產品線路有兩條：稀有氨基酸和生物類黃酮，可應用于常規的日化、食品、飼料、農藥、植物生長調節、環境修復和土壤改良等方面。

以麥角硫因為例，它于 1909 年在一種真菌Claviceps purpurea中被發現，是一種稀有的天然手性氨基酸，具有清除自由基、解毒、維持 DNA 的生物合成、細胞的正常生長、細胞免疫、抗輻射、美白及抗衰老等獨特的細胞生理保護功能。麥角硫因在食品、化妝品、功能食品和生物醫藥等行業具有廣闊的應用前景。

▲圖丨麥角硫因的結構（來源：medicineh）

限制麥角硫因行業發展的根本因素在于麥角硫因的價格太高，現在麥角硫因的主要制備方法包括天然生物提取法、化學合成法和生物合成法，化學方法合成左旋的麥角硫因比較困難，合成的難點是很難制備原料 2- 巰基咪唑，并且 α 位碳的酸性會使反應很容易發生外消旋作用。

天然生物提取法是從食用菌的子實體、豬血、動物組織、麥角和谷物中提取麥角硫因，但上述原料中麥角硫因的含量仍然很低，且存在原料的雜質多，藥物殘留，提取成本高等問題，限制了麥角硫因的應用，不宜產業化。生物合成法具有成本低、原料易獲取、產量易擴大等優點，是麥角硫因制備方法的發展方向。據於洪建透露，和晨生物在合成麥角硫因上有技術和成本上的優勢，并且產率已達到了克級別。

采訪最后，於洪建也對國內外合成生物學產業進展發表了自己的看法。他表示，目前國內外合成生物學產業化進程水平相當，關鍵點還是應該拓寬和創新思路，創造市場所需要的產品。而要把一個產品推向市場，作為大眾工業品，降低成本是第一優勢；而若是食品領域，則需要注意法規因素。我們先從小的、技術成熟產品做起，把我們研發、生產、銷售的基礎體系搭建好。

“我們不是單純以某個技術驅動某個產品，以某個產品來包打天下，而是建立一個圍繞著合成生物學稀有氨基酸、黃酮化合物的底層平臺技術作為支撐的、開放包容的研發創新和產業運營體系?！?/p>

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