专访和晨生物丨结合理性代谢改造与非理性进化工程，已建立菌株构建和筛选平台，聚焦两大类产品

2022 年 5 月 10 日，国家发改委正式发布了《“十四五”生物经济发展规划》，其中多次提到“合成生物学”，明确要着力做大做强生物经济。目前世界主要的经济体包括美国、英国、欧盟和日本，在合成生物方面都已有关注和部署，合成生物学已成为新一代全球研发和商业开发的热点领域。

今年 5 月，一群来自业界优秀的科学家和产业界的专业人士在安徽省合肥高新区创立了一家合成生物学公司，专注于功能活性原料的研发及产业化。公司联合创始人、首席科学家为天津科技大学工业发酵微生物教育部重点实验室主任——谢希贤教授。

目前团队核心成员包括天津科技大学合成生物学科学家团队和来自联合利华、尖峰健康等产业界精英。核心成员均拥有 15 年以上的工业界经验，业务能力涵盖菌种工程、发酵和提取工艺、放大量产、产品配料解决方案和市场渠道等。通过构建与优化高效微生物细胞工厂，实现营养功能成分、天然色素、特色化学品和动植物保护产品等关键功能活性原料的规模生产与绿色制造。

选择落地合肥，公司 CEO於洪建表示，近几年来，合肥经济迅速发展，创新创业文化氛围浓厚、营商环境和服务良好，安徽刚刚发布的“科大硅谷”更是体现出了政府极大的支持力度和完善的政策服务体系。因此，我们有理由相信和晨生物一定会在“科大硅谷”这片创业热土上得到快速发展。

於洪建本科毕业于中国药科大学中药学专业，博士就读于沈阳药科大学。多年来，他一直从事中药材提取分离中的植物提取分离和功能食品的研究开发；此前曾创建的天津市尖峰天然产物研究开发有限公司是国内最大的专业做葡萄籽提取物的公司，曾为全球多个大型健康食品公司提供功能活性原料。

“稳扎稳打”的商业模式

虽刚成立不久，和晨生物已拥有经验丰富的市场经验和可工业化的技术。“在两者的加持下，和晨生物形成了一套‘稳扎稳打’的商业模式。”

“像依克多因、麦角硫因这类高附加值产品，市场上已经做了很多的功效研究，已在高端市场上得到了验证，之所以现在还没推广开，不是因为功效不好，只是因为价格原因限制了市场空间。价格太贵了，一般的下游客户根本用不起。”

“我们的想法是对于一款原料产品而言，不但要做出来，还要不断的创新、不断的优化，通过生产成本的降低，让下游市场用得起，开拓新的应用场景，创造增量市场，这才是真正的价值体现！而一些万吨级的大宗产品对于初创企业而言，选择的产品一旦出现期望偏差，试错成本极高！对于一家初创公司的打击可能是毁灭性的。基于我们对产业的判断，我们在管线建设上形成了自己的一套商业模式。”

按照於洪建的表述，在产品方面，和晨构建了“5+6+X”的产品体系，即“5 个高附加值产品”、“6 个大宗产品”和“多个潜力储备产品”。和晨生物的理念是自主生产高附加值产品，而对于一些规模较大的产品则会与大型公司进行合作生产，利用大企业成熟的生产体系实现量产。

要实现这些都离不开和晨生物独有的技术平台。而这一技术平台主要依据首席科学家谢希贤教授多年的积累。谢希贤目前是天津科技大学天津科技大学工业发酵微生物教育部重点实验室主任，国家“万人计划”领军人才，科技部中青年科技创新领军人才。天津科技大学也是中国历史最悠久的研究发酵工程的大学之一，在发酵方面有近 60 年的技术积淀和底蕴。

除此之外，和晨生物也有自己独特的底盘细胞如大肠杆菌、酵母、谷氨酸棒状杆菌及相关酶等生物模块基础。该公司将根据选定产品的性质和合成途径，选择合适的底盘细胞，确保遗传操作的可操作性和高效性。并通过各种手段和技术，逐步升级菌株，如通过数据库信息挖掘与计算机模拟进行目标产物合成途径理性设计，分析和挖掘关键酶基因，利用基于 CRISPR 的高效基因组编辑技术，构建 1 代基因工程菌；通过代谢网络关键节点的酶表达精细调控，提升产物合成效率，构建 2 代基因工程菌。综合应用高效突变、适应性进化和高通量筛选技术，结合多酶表达的动态调控优化，进行多轮迭代优化，构建 3-N 代工程菌。

▲图丨大肠杆菌（来源：pixabay）

总的来说，和晨生物基于理性代谢改造与非理性的进化工程相结合的方法，建立了一套高效的菌株构建和筛选技术平台。与一些常规的技术手段比较，公司的技术路线有机整合了理性构建方法和非理性筛选方法的优势，可快速获得产物合成的高效工程菌，遗传稳定性高，工业化潜力大。

产品包括氨基酸和生物类黄酮两大类物质

目前，和晨生物主要的产品线路有两条：稀有氨基酸和生物类黄酮，可应用于常规的日化、食品、饲料、农药、植物生长调节、环境修复和土壤改良等方面。

以麦角硫因为例，它于 1909 年在一种真菌Claviceps purpurea中被发现，是一种稀有的天然手性氨基酸，具有清除自由基、解毒、维持 DNA 的生物合成、细胞的正常生长、细胞免疫、抗辐射、美白及抗衰老等独特的细胞生理保护功能。麦角硫因在食品、化妆品、功能食品和生物医药等行业具有广阔的应用前景。

▲图丨麦角硫因的结构（来源：medicineh）

限制麦角硫因行业发展的根本因素在于麦角硫因的价格太高，现在麦角硫因的主要制备方法包括天然生物提取法、化学合成法和生物合成法，化学方法合成左旋的麦角硫因比较困难，合成的难点是很难制备原料 2- 巯基咪唑，并且 α 位碳的酸性会使反应很容易发生外消旋作用。

天然生物提取法是从食用菌的子实体、猪血、动物组织、麦角和谷物中提取麦角硫因，但上述原料中麦角硫因的含量仍然很低，且存在原料的杂质多，药物残留，提取成本高等问题，限制了麦角硫因的应用，不宜产业化。生物合成法具有成本低、原料易获取、产量易扩大等优点，是麦角硫因制备方法的发展方向。据於洪建透露，和晨生物在合成麦角硫因上有技术和成本上的优势，并且产率已达到了克级别。

采访最后，於洪建也对国内外合成生物学产业进展发表了自己的看法。他表示，目前国内外合成生物学产业化进程水平相当，关键点还是应该拓宽和创新思路，创造市场所需要的产品。而要把一个产品推向市场，作为大众工业品，降低成本是第一优势；而若是食品领域，则需要注意法规因素。我们先从小的、技术成熟产品做起，把我们研发、生产、销售的基础体系搭建好。

“我们不是单纯以某个技术驱动某个产品，以某个产品来包打天下，而是建立一个围绕着合成生物学稀有氨基酸、黄酮化合物的底层平台技术作为支撑的、开放包容的研发创新和产业运营体系。”

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