软银重金押注,合成生物学独角兽Zymergen狂赚10亿(2)
一旦获得了目标分子,Zymergen便着手设计能够产生这种分子的候选微生物,凭借同类最佳的基因组库生成了数千种微生物原型,再在这些微生物中筛选出公司最想要的分子。
Zymergen依靠科学直觉(scientific intuition)与机器学习算法测试数十亿种微生物设计,对微生物进行基因微调,旨在实现最终“微生物工厂”的大规模运作。当然,这整个调控过程无法手动进行,只能通过细胞内生物传感器,以机器人与软件对其进行基因编辑操作,从而实现快速构建出多达数十亿种微生物的方法。
通过使用定制设计的分析软件和算法,实现近乎实时地测量结果,Zymergen就可以快速将结果从小规模转换为大规模。然后,公司应用该结果提出新的遗传设计进行创造和评估,直到找到能够成功商业化的完美遗传解决方案。
目前,Zymergen的技术平台已经可以实现快速评估基因设计的性能。公司利用先进的机器学习工具可以从噪声中提取出细微的信号,这些来自基因微小变化的信号让公司大获裨益。这使人类能够对已知和未知的生物多样性领域进行开创性探索,并寻求突破性解决方案。
利用这套技术,仅在2019年,Zymergen就精准设计了12种与工业相关的10万多种微生物菌株,其中大多数是以前从未有过的能够高吞吐量的微生物产品。这种高通量的分析能力,可以支持Zymergen每月处理超过50万个样品。
据悉,Zymergen已经搭建了北美最大实验室规模的生物反应器,约1万平方英尺,跨度范围为μL到L,全天24小时运作。
10亿镑的微生物产品,让“万物合成”变为现实
人发酵技术已经使用数万年,利用微生物人类将糖类物质转化为葡萄酒、酸奶、面包等产品。发酵技术改变了人类祖先的饮食方式,现在Zymergen正尝试使用这种技术来改变人类的生活方式,从创造农作物保护剂到挽救生命的药物创新,甚至到手机屏幕和塑料替代品。
从历史上看,成功地发酵分子以满足商业需求是困难且昂贵的。Zymergen正在开发一种更加经济效益的方法——迭代方法进行发酵过程开发,将生物技术专长、数据科学算法,以及世界一流的发酵生物反应器相结合,使得公司具备在实验室规模上开发后可转化为商业规模开发的能力。
Zymergen的化学家和材料科学家在扩大生物分子生产的同时,还优化了纯化和化学修饰步骤,加速将这些分子构件转化为最终产品。借助已建立的制造合作伙伴关系和全球供应链管理团队,Zymergen有能力将公司的分子推向终点,并传递到客户手中。
据悉,Zymergen通过微生物设计创造开发的产品已经超过10亿镑,用合成生物的方法以前所未有的低成本、高速度解决了各行业面临的问题,包括在电子产品、农产品、环境保护(塑料降解)、杀虫剂等领域都相应开发了生物制品。
这些生物制品可能是你从未想象过的“新物种”,它们是“即用型”的解决方案可以实现任何产品的下一代创新,不仅是农业和医药等传统行业,更可以是为任何行业赋能。这种以生物技术驱动的解决方案更能开发出满足市场需求的突破性产品,这些新产品更好、更便宜、更绿色,更方便制造商可持续地推向市场。
1电子产品领域的合成生物学:生物基聚酰亚胺薄膜
随着电子产品越来越相似,客户正在寻求真正的差异化。更好的屏幕、更长的电池寿命,或更环保的解决方案可能会使消费者偏爱。在这种竞争激烈的环境中,提供卓越性能的新电影可以在赢得更多的市场份额。
Zymergen应用专有的合成生物学技术构建了一种复杂的新生物构件(building blocks),这种构件可以释放一种新的聚合物,公司利用这种聚合物材料研发出了Hyaline家族产品。
Hyaline薄膜
Hyaline是一种革命性的生物基聚酰亚胺薄膜,具备更高的透明性、耐高温性,以及出色的机械性能,非常适合触摸屏、相机镜头的滤光片和可穿戴式传感器等,出色的机械性能可以实现更薄的屏幕和更快的制造时间,全面改善电子屏幕的性能,并在成本控制与系统稳定之间达成平衡,并可制造再生。
几十年来,薄膜聚合物制造商一直致力于开发相同的分子构建基块,因为使用新单体的巨大成本和复杂性一直是一大障碍。但这样的瓶颈,没想到最终由生物技术得以攻克,Zymergen设计的首支Hyaline电影现已上映。
文章来源:《中国病原生物学杂志》 网址: http://www.zgbyswxzz.cn/zonghexinwen/2021/0301/479.html