普言生物：2年實現10+功能蛋白研發及量産

合成生物技術正在掀起21世紀生物革命的新浪潮。過去十年,合成生物領域的新公司如雨後春筍般涌現,全球資本市場的融資速度甚至一度接近每年90億美元。但時至今日,合成生物技術仍面臨一道難以逾越的“死亡谷”——規模提升與成功率下降之間的巨大鴻溝,甚至不少明星公司都折戟於此。因此,技術驅動産品實現“放大量産”,是通向市場成功的必經之路。

生物製造是多模組的複雜産業鏈,其中不乏上游技術與下游工程的協作。而上下游的斷層,往往是生物公司跌落“死亡谷”的核心原因。最典型的技術難點在於:生物合成難度的“非線性增長”效應非常顯著,從實驗室層面的“克”級發酵,擴大至“公斤”級小型發酵、乃至“噸”級大規模發酵的過程中,生産參數變化成指數級上升。這要求技術平臺對上下游全鏈條的技術環節進行全局布控。

普言生物創始人對此舉例道:“針對某個産品或技術的實現路徑,研發端與工程端的視角可能大相徑庭。在實驗室裏,我們做100次實驗只要有1次成功便可驗證其技術可行;而在生産車間裏,100次生産哪怕有幾次失敗,都可能導致巨大的生産損耗,甚至可能導致整個項目宣告失敗。”

普言生物是一家專注開發廣譜功能蛋白産品的合成生物技術公司,旗下自主研發的技術平臺——廣譜蛋白高效表達平臺(ProyesLab Multi-protein Matric,以下簡稱PYL-MPM)在2年時間落地多達十余種蛋白質産品,並已應用於美容護理、醫學研究等多個領域。蛋白質是生命之基,機體中每個關鍵生命過程都有蛋白質參與,包括結構、轉運、傳遞、免疫、催化、代謝等。同時,功能蛋白也是生物製造領域的核心産品:在性能材料領域,功能蛋白被廣泛應用於組織修復材料、醫用耗材等;在醫藥領域,蛋白質藥物已成為治療多種疾病的重要手段;在美容個護領域,功能蛋白被廣泛作為抗皺、緊致、修護等功效護膚原料。

PYL-MPM基於蛋白表達設計、蛋白工程及定向進化等多項合成生物使能技術,構建了“底盤系統 -技術平臺 -産品矩陣”的完備技術體系,其中涵蓋蛋白理性設計、底盤細胞構建、表達體系優化、分離純化創新等多個核心技術模組,做到産研一體化技術佈局。同時,通過搭建人工智慧(AI)-數字生物平臺,借助多軌多模態深度學習模型、多任務大規模蛋白質語言模型,該平臺可實現100億級計算規模、99%以上模型預測準確率,從而輔助蛋白高效設計。此外,PYL-MPM實現了上游技術到下游工程的雙向耦合聯動,以上游技術平臺創新為主,以下游工程反饋逆向指導設計為輔,實現上下游技術體系的高效迭代升級,為多元化蛋白矩陣産品的開發奠定紮實的底層技術基礎。

對於如何評價上下游溝通的有效性,普言生物圍繞産量、産率和得率三大關鍵指標建立了一套評價體系。一般來説,産量是單位批次産品的産出,關係到下游效率;産率是單位時間的合成能力,關係到能耗管理;得率則直接影響成本及産品穩定性。普言生物創始人進一步補充道:“除了對三大指標的監控,我們還對上下游的技術參數建模,持續通過參數的適配與優化,保證整個體系的經濟性與穩定性,從而提供客戶滿意的産品解決方案,助力客戶成功。”

目前,普言生物已成功構建了一個以重組功能蛋白矩陣為基礎的生物製造平臺,已開發涵蓋多型重組人源化膠原蛋白(I、III、IV、VII、XVII型)、纖連蛋白、彈性蛋白、血清白蛋白、金屬硫蛋白、絲聚蛋白等十余種高性能功能蛋白,並均已實現量産。

未來,普言生物將繼續致力於功能蛋白矩陣的拓展,為産業化發展探索更多的可能性。放大量産,是全球生物製造産業化面臨的共性難題。只有打通上下游、實現研發與工程高效溝通的公司才能真正跨越“死亡谷”、推動生物科技走向産業化、大眾化,才能讓生物製造覆蓋絕大多數的物質生産方式,助力綠色製造與可持續發展。