“碳中和”背景之下，在制造領(lǐng)域，我們常常會憧憬合成生物學(xué)對于傳統(tǒng)化工行業(yè)的革新，也非常期待合成生物學(xué)在制造領(lǐng)域?qū)淼念嵏病Ｈ欢铣缮飳W(xué)所要革新的對象——傳統(tǒng)化工行業(yè)的“老大哥們”，顯然沒有坐以待斃，而是“轉(zhuǎn)守為攻”，以擁抱創(chuàng)新的積極態(tài)度，在合成生物學(xué)大熱之前，就早早進(jìn)行了相關(guān)的布局，甚至比一些合成生物學(xué)初創(chuàng)還早得多。

1、國際巨頭紛紛收購布局香精領(lǐng)域的合成生物開發(fā)

我們耳熟能詳?shù)膸准一ぞ揞^，杜邦，巴斯夫，LG化工，DSM等等，都已經(jīng)在合成生物學(xué)領(lǐng)域有很多布局。前幾年，巴斯夫收購了一家生產(chǎn)天然香精香料的生物技術(shù)公司Isobionics，同時與另外一家專注在香原料發(fā)酵的公司Conagen簽署了合作協(xié)議……投資恩和，是巴斯夫在工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展布局的關(guān)鍵一招。

2021年8月，國際香精香料巨頭奇華頓（GIVN.SW）宣布與領(lǐng)先合成生物公司Ginkgo Bioworks（DNA.US），“通過發(fā)酵生產(chǎn)更多創(chuàng)新和可持續(xù)的成分”。這不是奇華頓第一次布局生物科技，在此之前，奇華頓和MIT教授創(chuàng)立的生物制造公司Manus Bio已展開多年合作，2020年收購了法國生物科技公司Alderys。

2010年，芬美意和可再生化學(xué)品公司Amyris展開合作，開發(fā)三種香精香料成分。2016年，日本高砂香料收購Centre Ingredient Technology。2019年，巴斯夫(BASFY.US)收購了荷蘭生物技術(shù)企業(yè)Isobionics；同年與生物科技公司Conagen簽署了合作協(xié)議，生產(chǎn)天然發(fā)酵香蘭素。2021年，帝斯曼（DSM）收購美國生物技術(shù)公司Amyris的香精和香水業(yè)務(wù)。

芬美意很早就看到了合成生物在香精領(lǐng)域的應(yīng)用前景，但20年前的價格過于高昂，技術(shù)進(jìn)步令芬美意看到了可行性。負(fù)責(zé)研究業(yè)務(wù)的高級副總裁Sarah Reisinger指出，芬美意堅持布局生物技術(shù)的原因，在于生產(chǎn)特定產(chǎn)品時酶驚人的高效率，以及能夠使用基于植物的碳和可持續(xù)工藝來制造難以從自然中獲取的產(chǎn)品。

奇華頓的合作目標(biāo)包括制造“自然界中只有極少量的產(chǎn)品”以及開發(fā)天然和可持續(xù)的材料”。巴斯夫則表示，生物技術(shù)可滿足對天然成分不斷增長的需求，同時避免了采購植物性物質(zhì)的陷阱。

Allied Market Research的一份報告顯示，2019年全球香料成分市場價值136億美元，預(yù)計到2027年將達(dá)到161億美元，2020年至2027年復(fù)合年增長率為3.8%。對環(huán)保、天然和定制香水的需求增加以及更高的生活水平，是預(yù)測期內(nèi)推動市場增長的關(guān)鍵因素。

2、合成生物學(xué)緣何受到傳統(tǒng)化工的青睞？

了解合成生物學(xué)初創(chuàng)緣何受到傳統(tǒng)化工巨頭的青睞，或許我們可以從恩和生物與巴斯夫的合作有所啟發(fā)。

恩和生物（Bota Bio）成立于2019年，旨在通過打造標(biāo)準(zhǔn)化自動化高通量實驗操作平臺，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能來進(jìn)行系統(tǒng)性工程性編輯生物體，開發(fā)高效、綠色、低成本且適用于大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)生物技術(shù)，為化工、食品、農(nóng)業(yè)和制藥等多種產(chǎn)業(yè)提供關(guān)鍵技術(shù)解決方案。

對于投資恩和生物的原因，巴斯夫風(fēng)險投資公司董事總經(jīng)理Markus Solibieda有過公開說明，“Bota的創(chuàng)始成員在生物技術(shù)、化學(xué)領(lǐng)域以及創(chuàng)業(yè)方面都擁有豐富經(jīng)驗。同時，其高度創(chuàng)新的生物平臺能夠加速產(chǎn)品開發(fā)，助力可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。投資（Bota）將進(jìn)一步強(qiáng)化巴斯夫在可持續(xù)發(fā)展方面的相關(guān)舉措，并在飛速發(fā)展的亞洲市場中提升巴斯夫的創(chuàng)新潛力。”

選定并最終確定恩和為投資合作對象，巴斯夫用了將近一年的時間。“雙方的接洽最開始是在2020年3月，也是疫情剛剛開始肆虐的時候，我們與巴斯夫當(dāng)時在線上做了最早的接洽和交涉。到后來敲定投資合作，整個過程大概是將近一年的時間。巴斯夫?qū)ξ覀兊膱F(tuán)隊以及技術(shù)背景做了非常充分的了解，我們能很強(qiáng)烈地感受到他們對于新興的生物技術(shù)以及對世界碳中和背景下可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視。”Cheryl Cui介紹。

巨頭的基業(yè)之所以能百年長青，在于他們能對市場的細(xì)微變化迅速做出反應(yīng)，不斷擁抱創(chuàng)新。布局合成生物學(xué)，是傳統(tǒng)化工巨頭在創(chuàng)新浪潮中的新生存策略。

3、商業(yè)化路徑：供需缺口切入，生物發(fā)酵技術(shù)降低成本

2020年，超過100家香精香料公司簽署了由國際香精協(xié)會（IFRA）和國際香精工業(yè)組織（IOFI）指定的可持續(xù)發(fā)展憲章。該憲章強(qiáng)調(diào)了五個重點領(lǐng)域：負(fù)責(zé)任的采購、減少環(huán)境足跡、員工福祉、產(chǎn)品安全以及透明度和合作伙伴關(guān)系。

在可持續(xù)性方面，供應(yīng)鏈的透明和監(jiān)管到位，往往是品牌對消費者關(guān)切的最好回應(yīng)。但香水供應(yīng)鏈的復(fù)雜性使得品牌難以實現(xiàn)全程監(jiān)控，許多品牌因此逃避了從瀕危物種和森林砍伐，到農(nóng)業(yè)社區(qū)開發(fā)等問題的責(zé)任。

基于生物合成，可以更好地打造品牌可持續(xù)形象，避免密集開發(fā)某些受保護(hù)的原材料或瀕臨滅絕的動物來保護(hù)物種，也允許追溯整個供應(yīng)鏈條以實現(xiàn)透明和監(jiān)管。

但就生物合成是否等于可持續(xù)這一點，也有不同的看法。Synbiowatch機(jī)構(gòu)認(rèn)為，關(guān)于生物燃料和生物能源的爭論表明，植物糖化學(xué)和水密集型農(nóng)業(yè)是不可持續(xù)的。除了化學(xué)污染對生態(tài)的重大影響外，這些原料工業(yè)還與破壞性的林業(yè)作業(yè)、土地掠奪和土地清理有關(guān)。另外，合成生物學(xué)過程，本身可能會產(chǎn)生難以控制的意外污染物、毒素或過敏原。

合成生物對香精供應(yīng)鏈，帶來了更均勻、更連續(xù)的高價值原材料不間斷地的潛力。換句話說，公司將不受氣候、天氣、作物歉收、價格和政治波動，或從偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民和其他供應(yīng)商那里采購原材料的物流復(fù)雜性的影響。選擇合成生物取代自然生產(chǎn)是一種長線趨勢。

合成生物技術(shù)高昂的開發(fā)和制造成本則是被質(zhì)疑是否能實現(xiàn)商業(yè)化的最主要因素。除了不斷提升技術(shù)以降低成本之外，在香精市場，早期入局的合成生物公司通過本就存在巨大供需缺口的成分、稀缺貴重香料或傳統(tǒng)方法不具備成本優(yōu)勢的產(chǎn)品入手。

香草是存在巨大供需缺口的例子，天然香草產(chǎn)量較小并不斷下降。從天然香草豆中提取的其他芳香和受歡迎的成分，如香草醛，每公斤的成本約為1500美元。合成生物公司Evolva香蘭素的合成生產(chǎn)改為使用轉(zhuǎn)基因酵母菌株的發(fā)酵，將成本大幅降低至每公斤約10-20美元。因此，目前絕大多數(shù)市場香草提取物現(xiàn)在依賴于生物技術(shù)提取，而不是香草豆來源。Evolva每年市場生產(chǎn)價值高達(dá)5億美元的合成香草精。

從自然界僅存微含量的香味來源中提取的傳統(tǒng)自然方法，往往不具備成本優(yōu)勢。 荷蘭生物技術(shù)公司 Isobionics 是從 橙子和葡萄柚香氣的成分 起步 ， 避免了與老牌公司的直接正面競爭。 Isobionics 指出， 用 傳統(tǒng)方法從橙子和柚子皮和果汁中生產(chǎn)類異戊二烯既昂貴又費力。 例如， 被廣泛用于 香水、個人護(hù)理和家庭清潔等市場 的 nootkatone 成分，每生產(chǎn)一公斤需要消耗 約 40 萬 個葡萄柚 ； 每公斤 Valencene 成分的生產(chǎn)需要 250萬公斤橙子 。