合成生物学(工程生物学)是生命科学领域的一门新兴交叉科学,被认为是理解生命的新钥匙(造物致知)和未来的颠覆性技术之一(造物致用)。

为进一步加强国内外合成生物学领域的交流合作,提高我国在合成生物学领域的国际地位,推动国内生物产业蓬勃发展, 2023 年 4 月 27-28 日第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、首届亚洲合成生物创新大会将在深圳光明科学城启幕,为推动中国与亚洲合成生物科学与产业发展提供交流平台,为加速深圳合成生物产业发展集聚贡献力量。

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以下是蒙牛集团创投基金负责人高航在第四届工程生物创新大会上的精彩致辞,由云现场整理。

大家好,合成生物今天的这个阶段大家还是在选品、研究这个阶段,但是我感觉整个合成生物学更多的是一个概念,是一个思维模式,如何在营养范畴做一些项目。

今天跟大家分享一下从传统营养学到精准营养,以及精准营养是什么,合成生物学如何助力精准营养,再介绍一些案例。

大家可以看到整个营养分四个阶段:

1、在一二站时期,当时人类的营养是非常匮乏的,所以当时我们主要的营养素还是集中在维他命为主,B、C、D、E比较多一点,当时社会大箫条。

2、在二战以后,以美国为首大家已经开始研究碳水、脂肪,相对来说已经有升级改造的营养元素的获取。

3、膳食补充剂,十年代欧美国家已经慢慢开始有一些慢性病的产生,“三高”,当时整个以欧美发达国家就开始研究膳食补充剂可以在食品中的应用。

4、九十年代,2000年以后,随着BT、IT的发展,差不多大数据、人工智能大队列的属性可以用在遗传病、食品营养中,这是一个整个营养的发展。

精准营养就是精准化的干预,它是精准的补充和医疗,过去大的生物健康领域最尖端的还是治疗环节,未来更多关注主动健康管理,这是很关键的,这个时候一定通过食品,药食同源。

考虑一些个人的遗传因素,肠道微生态、代谢、生活习惯等等生理状况之上带里营养干预,从而是先有效的疾病预防。随着BT、IT的融合,随着机器学习、可穿戴设备,我们可以精准定位人体的身体数据,都可以带来精准营养的需求。

应准营养整个市场空间,根据瑞银的统计2025年全球市场大概在13亿美元,2030年每个复核增长率在50%—100%以上,底层逻辑,底层技术发展,5年以后将会有一个巨大的市场空间。

讲一下精准营养:

1、从不同的特征、个人的分组提供每个人群精准的营养建议;

2、通过表观遗传学提供每个人精准的健康建议;

3、生物学环境,结合每个人的遗传信息,给大家提供个性化的营养建议。

你的生活方式、环境指标、决策的制定不断反复验证对营养健康的回路,实时跟踪这是很有意思的,最终有一些很好的输出的参数。

我们可以由个性化的产品:

1、比如说基于个人的数据开放定制,比如血液、微生物。

2、个性化的服务行业,比如说DTC接触的客户会比较多。

3、VMS的企业可以做原产地的定制化。

4、可穿戴设备。

这是一个整个精准营养的产业链的图谱,一个服务链条,通过个性化的检测,通过基因检测、营养代谢检测、肠道生化、生理上的检测得到大数据,每个人建立个性化健康档案。通过检测、干预、跟踪的手段,通过代餐、配送、一日三餐,还可以通过3D打印的形式把我们需要的营养元素制作出来。有不同的纬度的精准营养的解决方案:

1、通过生理特征:生活方式的干预,比如膳食、体力、活力。

2、通过表观遗传分析:临床体格检测、标志物Mark,做整合健康管理。

3、基因分析与干预:比如肠道微生物、表观遗传学,与整体体力活动与临床指标做结合。

合成生物如何助力精准营养?

大家可以看到一个合成生物学的整个的产业链的图谱,其中底层是工具层,比如DNA合成、测序、元件库、酶工程,应用层面跟精准营养相关的就食品饮料、医疗健康行业,这个可以看到合成生物学将经如何助力精准营养。在健康科技数字疗法、健康管理平台中可以通过DNA合成、测序、大数据机器学习、医疗健康等等,可以在这个领域有好的应用。

首先合成生物学不单单是选品,更多的是健康服务的意识,还有服务的平台,整体来说是一种生态系统的搭建。

第二在特医、营养食品当中通过基因编辑、工具酶工程,林老师也讲了很多时候都可以把很多的技术放在特医食品、营养健康食品中

第三就是生物基的材料、功能食品。这里面一些DNA合成技术、模式底盘合成生物的技术,这都是很关键的。

第四就是新蛋白、功能原料,通过一些软件设计,整个代谢通路的搭建,可以构建很好的服务。

整个大的合成生物学在医疗板块都有哪些使用:

1、基因治疗,未来在整个病毒载体的基因容量和靶向性上需要有大量的合成生物学的概念在里面。

2、微生物疗法啊,比如非生态制剂、疫苗。

3、细胞疗法,CGT,尤其是CAR·T。

药医疗健康方面:

1、人工智能先导化合物的发现

2、mRNA药物的/疫苗的合成

3、体外检测

食疗保健:

1、精准合成高质量低成本食品原料

2、精准合成关键功能性营养因子

3、精准合成食品风味物质

全球主要案例商业模式:新兴技术公司、国际乳品巨头、国内跨接巨头都在合成生物学里面有布局,尤其是营养健康环节。

给大家介绍一下国际上的顶级巨头,在精准营养上的布局,以Basf、IFF、雀巢为主。

l Basf是化工为主,这几十年也在中国布局一些营养健康的技术,比如与汤臣倍健合作的检测技术,还有眼健康黄斑色素变形等检测。

l IFF主要做一些益生菌为主。

l DSM营养功能为主,最近10年全球做的投资布局和并购布局,DSM是做大宗原料香精香料的公司,所以这里面他们未来比较关注人造肉、替代蛋白、香精香料、有益菌群、防腐剂等等辅酶类的比较多,大的营养健康为主。

l 雀巢比较关注生命科学以及底层技术,以临床医药,临床营养做布局,他们在诊疗、治疗,他们希望把营养放在临床上,可以做一些癌症的辅助诊疗、代谢疾病的诊疗,其实雀巢传统的乳制品食品巨头已经往医疗健康主动健康关系做转型升级。

l 这是华大基因从基因检测、干预、整个营养食品的平台,全链条的精准营养的服务。

l 蒙牛大家也比较熟悉,做一些ARA、DHA,现在他们也在做DHMO、EP,本身在食品当中有大量添加的料。

l 京东健康和汤臣倍健也在做数字化的健康品牌,在精准营养当中做很好的布局。

l 华东医药和安琪他们做化妆品的原料比较多,华东医药也在布局司美格鲁肽降糖减肥的产品,也在持续布局。

整个行业未来的展望:

1、合成生物学可以通过基因编辑、蛋白质工程的技术,创造出不同新型蛋白质和新型产物,解决传统营养解决不了的问题,为健康个性化定制提供更多的可能。

2、合成生物学在营养健康的应用毕竟需要大量数据的支持,所以随着我们最近大家知道比较火的AIGC先进计算机的模拟、计算机的学习技术可以处理更多的数据,从而实现更加精准的营养和干预方案。

3、整个营养加工设备商大家有很好国产替代的可能,把营养品的成本降低,这里面也是未来合成生物学去助力营养健康的大板块。

4、合成生物学已经成功应用在培养植物与动物的组织,包括肠道微生态,有很多场景可以满足不同营养健康的需求。

整体来说合成生物学与精准营养结合的点有以下几点:

1、合成生物学可以促进健康。

2、慢性病领域,合成生物学公司2.0版本不是一个做原料的公司,可能是提供健康解决方案的公司,可能从基因检测一直到后续的类似于华大,通过合成生物学制造出来我们想要的管线,这是很有意思的点,这样就可以形成很好的服务的闭环,而不是一个商业的闭环。

3、可以优化食品和饮料,我们通过精密发酵的形式改良整个口感、风味、质地,可以让整体所有的消费者有更好的、更精准的健康体验。

4、合成生物学整体来说和还是需要大的人才梯队,客观的说合成生物学在大的商业逻辑来说还是起步阶段,未来还是希望大量的大健康或者大量的商业人才去进入这个行业,可以有更好的品牌商进入这个领域,可以给消费者、患病人群、慢病人群给他们更多的选择。

5、随着大数据越来越发达,很多IT、BT的融合,随着ChatGPT的发展,在大健康服务包里面占据一席之地。

通过人工智能推送手段可以获取到消费级的数据,通过DNA表观遗传学的检测得到一些数据,给大家提供更好的健康服务:

1、最终整个精准营养和合成生物学也会面临挑战和问题,比如监督,大家知道食品环节还是需要有强的牌照或者强的政府监管,这里面我们还是要有这种前瞻意识。

2、整个社会化资本和民间的资本结合也是非常关键。

3、知识产权,随着行业持续不断的发展,知识产权如何建立,我们可能做一些出海的业务的话会跟国际上的巨头在知识产权上要做一些更好的设计和保护措施。

4、最终我们还是在整个环境安全,它是绿色生物制造的方式,非常环保且安全的,未来国家一定会大力支持这个领域,我们希望作为蒙牛来说也希望在合成生物学这个领域大力投入、布局,最终可以给大家带来更好的营养健康的解决方案。

谢谢。