藻类正成为合成生物学第三大支柱，澳洲初创靠光控可提升产能200%

合成生物学正当时，藻类也正在以新的 “身份” 回归生物技术界。此前，生物燃油危机让 “微藻制油” 一度成为行业研发热点，2015 年左右，油价大幅下跌让这股势头戛然而止。
如今，藻类已经衍生出了众多应用领域，包括食品和饮料、农业化学品和动物健康等以及其它高价值化合物。
藻类是自然界中增长最快的植物有机体，从路边的水坑到数百米深的海洋，藻类无所不在，它能够将大量二氧化碳转化为氧气，为地球提供 90% 的氧气。
藻类生长受到光照条件、温度的影响，基于这一特点，澳大利亚生物技术初创公司 Provectus Algae（以下简称 “Provectus”）的创始人兼首席执行官 Nusqe Spanton 声称，“如果我们能控制光，我们就能控制 DNA，我们可以通过提供不用类型的光，提高藻类中对应产品的产量。”
在他看来，除了酵母和细菌，藻类正在成为合成生物学的第三大支柱。
图 | Nusqe Spanton（来源：公司官网）
藻类生产水平可提升 200%
在创立 Provectus 之前，Spanton 是藻类和水产养殖专家，在国际水产养殖生产、公共和私营公司的海洋生物技术应用方面拥有 15 年经验 —— 利用种植藻喂养牡蛎。“藻类是养殖牡蛎的基础，因此我非常擅长养殖牡蛎并为其建造管理设施，但我也意识到藻类能够有更多的应用。”
事实也确实如此，藻类不仅能够转化为生物燃料，还可能成为生物塑料的组成部分或蛋白质的替代来源......2018 年，从印度尼西亚回到澳大利亚后，Spanton 便开始创业，并将公司落地昆士兰，这里以其标志性的海滩和生态系统而闻名。
2020 年，Provectus 在由香港 Vectr Ventures 领投的种子轮中筹集了 325 万美元，加拿大风险投资公司 Maropost Ventures 和几家未公开的家族办公室和私人投资者一起参与了这轮融资。该公司还得到了当地政府提供的 346,000 美元的赠款。
根据公开消息，在已知的 200,000 种藻类中，只有 2000 种被记录在案，但只有 15 种在商业种植，人类触及到的只是皮毛。
“其中一个原因是技术不可用。”Spanton 讲道。每种藻类都有独特的基因组、独特的新陈代谢，并适应了特定的生态系统，人工种植很难以高效、经济的方式生长，每个物种可能都需要不同的条件和规模化生产管理，这也是为什么仅有少数藻类被商业化。
“所以我们开始开发一些技术，这是 Provectus 的关键所在”，Spanton 补充道，“我们的第一个原型设备能够将生产水平提高 20%，运营成本降低 30%。第二个则能将生产力水平提高 200%。”
现在，Spanton 声称 Provectus 已经能够扩大规模并生产 “天然” 的产品。
第一个 “天然” 产品就是在藻类生物体内创造的，没有进行任何基因改造、基因编辑或其他生物技术修改。为此，Provectus 为藻类提供了最佳生长条件。根据 Spanton 的说法，“使用二氧化碳和光作为我们的原料，生产有用的化合物，以尽可能高效地制造调味剂、香料和着色剂等物品。”
“预计未来 2 年内扩大规模”

酵母和细菌是简单的有机体，擅长将糖分转化为二氧化碳和能量，在利用它们之前，必须要进行遗传改造。但藻类不同，它本身就能够产生代谢产品。“90% 的遗传工作，藻类本身就会完成，因此它能够加快产品的开发。”Spanton 表示。
目前，Provectus 通过两种方式利用藻类生产相应的产品。
首先，Provectus 暴露在特定的光下来将藻类优化和提高产量，同时，使用人工智能的方式模拟藻类物种的自然生长环境，控制其二氧化碳接收量。“我们对光及其如何影响藻类的生长有深入的了解，能够绝对控制藻类的生长环境。”
第二种方式是利用基因编辑等方式将基因插到藻类，以此来大规模生产相应的产品或自然界不存在的产品。“从生物治疗剂到生物杀虫剂等农业产品，这些产品比传统的化学产品更环保。”
根据 Provectus 在 2020 年 4 月发表的专利，该公司开发的藻类生长的生物反应器，能够连接到传感器上，从而可以监控二氧化碳和氧气含量、细胞密度、温度、pH 等。将这些数据发送到远程设备，例如电脑或手机后，用户可以设置光的强度、光谱、闪烁频率等，并对其生长条件进行调整，这也可以通过人工智能进行优化。
（来源：mazalife.goodware.com.tw）
目前，该公司有一个 20,000 升的试验设施用于产品开发，但正在建一个 200,000 升的设施。“我们预计在未来 2 年内迅速扩大规模。”
现阶段，Provectus 的重点领域是食品和饮料、农业化学品和动物健康。他们希望在未来几年内与各自领域的行业领导者合作推出多种产品。这家初创公司已经与全球前五的食品和饮料公司之一签署了商业合作协议，具体细节并未透露。同时该公司也在和欧美、亚洲的合作伙伴共同研究如何生产肽、抗生素的成分，以用于营养品或者制药市场。
藻类公司与成熟的跨国公司合作，是将其产品推向市场的重要路径。比如 Corbion 与雀巢合作，共同探索微藻在高价值产品中的应用，初创公司 Algenuity 与联合利华合作探索微藻在食品中的应用。
Spanton 还透露，Provectus 也会考虑大宗蛋白质，在他看来，数十年后，随着生物技术的发展，大宗蛋白质等产品的商业化是可行的。
参考资料：

  • https://agfundernews.com/provectus-nets-3-25m-seed-funding-to-program-algae.html

  • https://www.foodnavigator-usa.com/Article/2021/07/06/If-we-can-control-the-light-we-can-control-the-DNA-Provectus-Algae-unlocks-algae-s-potential-as-an-industrial-platform-for-high-value-ingredients?utm_source=copyright&utm_medium=OnSite&utm_campaign=copyright

  • https://www.forbes.com/sites/johncumbers/2020/10/21/australian-startup-raises-325-million-with-synthetic-biology-algal-platform/?sh=55454fd661f1

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