重新編碼生物學
- 來源:《第一財經(jīng)》YiMagazine smarty:if $article.tag?>
- 關鍵字:生物學,編碼,技術 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2021-11-19 16:48
兩位身穿白大褂的實驗室技術人員坐在角落的工作站內,身邊的機器數(shù)量則遠遠不止兩臺。機械臂在對液體微滴校準,旁邊的小托盤在磁軌上穿梭,基因測序儀也在發(fā)出嗡嗡的響聲。
這間高度機械化的實驗室由生物科技公司 Ginkgo Bioworks運營,它是一家位于美國波士頓的創(chuàng)業(yè)公司,發(fā)展十分快速。實驗室是合成生物學的重要實踐地點,該新興領域是以應用工程和電腦編程工具來制造全新的生物體,或從基因上對現(xiàn)有生物體渦輪增壓。
合成生物學的支持者認為,該領域可以對生物學重新編程,從而增加糧食產(chǎn)量、抵御疾病、生產(chǎn)能源和凈化水源。不過如果能實現(xiàn)的話,也需要幾十年的時間。但是近些年來,生物學、電腦編程、自動化和人工智能等領域蓬勃發(fā)展,它不再是科幻小說才會出現(xiàn)的情節(jié)。
資金正在大量涌入合成生物學領域。研究型大學、政府機構,以及拜耳(Bayer)、默克(Merck)等大型化學和制藥公司正在這一領域開展項目。不僅如此,像Ginkgo Bioworks這樣的小公司也已經(jīng)涉足。
根據(jù)行業(yè)通訊機構SynBioBeta的數(shù)據(jù),合成生物方向的年輕公司去年通過全球的風險投資家和首次公開募股籌集了近80億美元,是2019年的兩倍多。該機構預測,今年的總投資可能超過 300億美元。
許多公司會專注于合成生物學領域的某一方面,比如因美納(Illumina)和Pacific Biosciences研發(fā)基因測序儀,Twist Bioscience和Codex DNA鉆研 DNA合成儀。Zymergen和Ginkgo Bioworks這樣的公司則多面發(fā)展。
Sy n BioB eta的創(chuàng)始人約翰·坎伯斯(Joh n Cumbers)是一位分子生物學家,他表示:“我們還有很長的路要走,但現(xiàn)在已經(jīng)可以應用工程學來讓生物學領域更快速、更實惠、更可靠地發(fā)展。這是一門大生意。”
今年是Ginkgo Bioworks成立的第13年,公司已于9月上市。他們的員工在這一過程中感受到了行業(yè)的發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)。
Ginkgo B ioworks已經(jīng)募集到9億美元的風險投資,投資者包括比爾·蓋茨(Bill Gates)、泛大西洋投資集團(General Atlantic)、普信集團(T. Rowe Price)和維京全球投資(Viking Global Investors)。該公司的成立基石是五位創(chuàng)始人的共同信念,即生物學不僅是關于傳統(tǒng)的實驗,更可以對可重用代碼或標準工具進行電腦編程。
“Ginkgo Bioworks的最終目標是讓細胞編程像電腦編程一樣簡單。”杰森·凱利(Ja son Kelly)表示。他是公司的創(chuàng)始人之一,目前擔任首席執(zhí)行官。
與電子編程不同的是,細胞中的DNA代碼在物理上是存在的,所以生物調試、編譯和測試工具都需要實驗室空間和設備。由于生物技術創(chuàng)業(yè)公司在美國金融危機后紛紛倒閉,Ginkgo Bioworks得以在起步階段低價購入設備。
Ginkgo Bioworks有四位創(chuàng)始人畢業(yè)于麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology),其中三位獲得生物工程學博士學位,另一位則是計算機科學博士。公司的起步資金來自于第五位創(chuàng)始人湯姆·奈特(Tom Knight),他貢獻了15萬美 元。
Ginkgo Bioworks在2014年獲得了第一位付費客戶。如今,該公司在食品、農業(yè)和制藥等多個行業(yè)擁有數(shù)十家客戶。它的工作因客戶而異,公司可以提供專業(yè)知識、酶或完整的細胞。新冠疫情期間,Ginkgo Bioworks的項目幫助Moderna公司優(yōu)化酶的生產(chǎn),以加快新冠疫苗的生產(chǎn)。
不過,Ginkgo Bioworks的大多數(shù)項目都是長期計劃,目的在于大大提高細胞理想生化過程的效率或速度。
Ginkgo Bioworks的自動化辦公室占地9000多平方米,迄今已耗資約5億美元。該公司將其實驗室統(tǒng)稱為代工廠,這是對電腦芯片制造承包商的稱呼。它讓高產(chǎn)快速的實驗模式成為可能。
邁克爾·米耶(Michael Miille)曾經(jīng)是拜耳的一名農業(yè)科學家,他在研究如何讓農業(yè)更可持續(xù)地發(fā)展時遇到了Ginkgo Bioworks。
“Ginkgo Bioworks擁有其他人無法掌握的技術,它正在騰飛。”米耶表示。他如今是Joyn Bio 公司的首席執(zhí)行官,這家與Ginkgo Bioworks合資的企業(yè)成立于2017年。
Ginkgo Bioworks鼓勵新的生物技術創(chuàng)業(yè)公司利用其技術。成立于2018年的Motif Foodworks 便是其中之一,該公司生產(chǎn)植物性食品的原料,這些食品可以用來代替肉類和乳制品。Mo t i f Foodworks依靠Ginkgo Bioworks提供的酵母菌種,來提高產(chǎn)品的風味或質地。
Ginkgo Bioworks通過不同的方式收取費用,包括使用費、專利權費和股權,具體取決于客戶。 2021年上半年,其代工業(yè)務收入增長了40%,預計今年將達到1億美元。
截至去年年底,Ginkgo Bioworks已經(jīng)完成或正在進行總共74個細胞項目。僅僅是今年,它們就有望再增加30個項目。
Ginkgo Bioworks在一份提交給投資者的文件中表示,公司的代工業(yè)務將在2024年或2025年實現(xiàn)收支平衡,不過這并不包括股權投資回報和專利權費,公司正在這兩方面慢慢獲得回報。
“眾所周知,Ginkgo Bioworks是合成生物學領域的創(chuàng)新領導者,”SynBioBeta的坎伯斯表示, “這是生物學產(chǎn)業(yè)化的前景。”
