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        合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)的兩大特點(diǎn):環(huán)保與性能

        2021-08-26 21:11:16
        海外星云 2021年7期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)品生物學(xué)燃料

        2021年,合成生物學(xué)領(lǐng)域相繼迎來收獲期。合成生物學(xué)獨(dú)角獸Zymergen(NASDAQ:ZY)成功登陸納斯達(dá)克,市值已超45億美元,另一家明星公司Ginkgo Bioworks(以下簡稱“Ginkgo”)官宣通過SPAC合并上市,交易金額達(dá)到175億美元。

        復(fù)雜生物的制造能力拓展了生物應(yīng)用的邊界, 也撬動著巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。據(jù)“C BInsight中國”數(shù)據(jù)顯示,合成生物學(xué)應(yīng)用前景廣闊,其市場潛力高達(dá)萬億美金。市場和投資人越來越多把注意力轉(zhuǎn)向了合成生物學(xué)領(lǐng)域,巨頭爭相布局, 初創(chuàng)公司相繼浮出水面。

        為何資本和產(chǎn)業(yè)對合成生物學(xué)格外青睞?基于合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品又有哪些優(yōu)勢呢?

        一、環(huán)保可持續(xù)

        21世紀(jì)是一個(gè)可以利用和操縱“生命腳本”(DNA)來制造材料的時(shí)代。例如,生物技術(shù)公司利用玉米、甘蔗甚至小麥等生物原料生產(chǎn)燃料、化學(xué)品等。

        其中最為人熟知的是通過改造生物原料生產(chǎn)乙醇,現(xiàn)在乙醇被廣泛用作汽車燃料。然而,制造乙醇或生物柴油工業(yè)程序并不復(fù)雜,只需用酵母發(fā)酵玉米等生物,并不涉及合成生物學(xué)技術(shù)。

        真正值得關(guān)注的是具有前沿性的下一代產(chǎn)品,比如取之不盡的航空噴氣燃料,或者可再生的柴油。不過,燃料只是其中的一部分,更令人驚喜的是利用合成生物學(xué)開發(fā)特種化學(xué)品,特種化學(xué)品是塑料、香料、芳香劑和化妝品的重要組成部分,其單位價(jià)值是燃料的5倍~ 1 0倍。盡管如此,這些成分也只是合成生物學(xué)巨大潛力中的一小部分。

        基于合成生物學(xué)的“生物工業(yè)”解決方案,比傳統(tǒng)工業(yè)的方法更環(huán)保、更具有可持續(xù)性。石油是燃料和化學(xué)品最常見的原材料,而可再生生物基燃料和化學(xué)品具有更低的碳足跡。

        碳足跡是指企業(yè)機(jī)構(gòu)、活動、產(chǎn)品或個(gè)人通過交通運(yùn)輸、食品生產(chǎn)和消費(fèi)以及各類生產(chǎn)過程等引起溫室氣體排放的集合。

        例如,為了環(huán)保,政府提倡減少塑料袋的使用量,且加大對可再生化學(xué)原料的補(bǔ)貼。這時(shí)人們可以利用合成生物學(xué)技術(shù),生產(chǎn)可再生的環(huán)保原材料,用于制造購物袋從而取代塑料袋。

        二、產(chǎn)品性能更高

        基于合成生物技術(shù)的生物基原料,可以使產(chǎn)品具備更高性能、更佳的使用效率,而且價(jià)格更低。

        某些產(chǎn)品的原材料,不以石油和天然氣為基礎(chǔ)材料,而是需要特殊材料,那么這些產(chǎn)品的性價(jià)比和環(huán)保效果往往不那么令人滿意。因?yàn)樯a(chǎn)者常常為了尋找適合的原材料(木材),而破壞大量的巴西熱帶雨林;或者為了用角鯊?fù)樯a(chǎn)天然的潤膚劑,導(dǎo)致每年50萬鯊魚的死亡。

        合成生物學(xué)可以幫助簡化這些特殊產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,減少不必要的生產(chǎn)步驟,用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)使制造業(yè)更加統(tǒng)一,同時(shí)能提高產(chǎn)品性能,相應(yīng)地降低成本結(jié)構(gòu),其對環(huán)境和生態(tài)的保護(hù)也有顯著效果。

        今天,通過復(fù)制已經(jīng)存在的序列,產(chǎn)生DNA序列的古老模式已經(jīng)被基因編輯、大數(shù)據(jù)和重新定位的發(fā)展所顛覆。合成生物學(xué)正在成倍地加速基因進(jìn)化和改造。

        與過去長達(dá)萬年的農(nóng)業(yè)文明不同的是,人們通過合成生物學(xué),可以更有效地重新編程生命,生產(chǎn)出有用的新產(chǎn)品,以有益的方式采取新的生產(chǎn)形式和行動。

        簡言之,與礦物燃料開采這種“一錘子買賣”不同,合成生物學(xué)提供了一種良性循環(huán)模式。工業(yè)生產(chǎn)者和投資者了解,從事或投資合成生物學(xué)意味著正在通過合成生物學(xué)技術(shù), 走一條可持續(xù)發(fā)展之路——研究更有效的能源,減少廢物排放和環(huán)境污染、保護(hù)環(huán)境和維持生態(tài)平衡。

        如果把合成生物學(xué)比作一座壯麗的高樓,那么這座高樓能夠保羅生活萬象,涉及日常生活等方方面面化學(xué)工業(yè)、油類、細(xì)胞肉、皮革、微生物組、腫瘤學(xué)、皮膚病、傳染病、醫(yī)療耗材、酶工程改造等等。

        可以說, 合成生物學(xué)在醫(yī)藥、化學(xué)品、食品、材料、生物燃料、環(huán)境等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。鑒于終端市場的多樣性,可以通過合成生物學(xué)進(jìn)行改進(jìn),所有這些參與者在“瓊樓玉宇”都有一席之地和發(fā)展空間。

        不論合成生物學(xué)具體的發(fā)展路徑如何,可以預(yù)見的是,合成生物學(xué)產(chǎn)品的開發(fā), 必將在解決人口與健康、資源與環(huán)境、能源與材料重大難題的過程中發(fā)揮重要作用。

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