法國哲學家、1927年諾貝爾文學獎獲得者伯格森曾說:“社會進步實際只是在這個社會已經下定決心進行實驗之后才一蹴而就的。這就是說,這個社會必須要自信,或無論怎樣要允許自己受到震撼,而這種震撼始終是由某個人賦予的。”
過去100年間,人類經歷了兩次生物技術的革命,迎面而來的是由合成生物學(Synthetic Biology)主導的第三次生物技術革命浪潮。置身于這一全新領域,凱賽生物董事長劉修才正試圖成為伯格森口中的“某個人”。
合成生物學,一個略顯生澀的詞匯,卻是當下具有顛覆性和發展潛力的領域之一。從2000年創建至今,凱賽生物基于這門年輕學科,用生物法取代化學法,創造出一種廣泛應用于汽車、電子電器、紡織、醫藥、香料等多個領域的“新生物”。
正是這個應用場景豐富的好生意,讓各類資本趨之若鶩。但有別于把合成生物學的產業化視為“風口上的豬”的觀念,在劉修才看來,其意義遠不止于財富數字的變大。“生物材料之所以是一個令人激動的產業,在于它能夠解決人類的環境和資源問題。”
“生物材料生意是一門學科”
夢想的起始點源于一份研究報告。
1996年,在一次研討會上,一篇關于中國未來生物化工產業發展前景的報告,讓劉修才意識到,中國目前是世界第一大石油進口和消費國。如果能用生物法取代化學法來制造化工產品,就能在很大程度上化解能源和環境問題的挑戰。
后來,這篇報告的發言人張啟先,成了劉修才的創業合伙人。從1977年考入中科大近代化學系,到赴美攻讀生物化學博士及從事博士后研究,再到1991年受聘于Sandoz藥物研究所,科班出身的背景,使得劉修才擁有扎實的技術功底,也賦予了他敏銳的眼光。
1994年,生物代替化工生產線在國內尚屬空白,在國外也處于起步階段,實現產業化需要一大筆資金。彼時,創業之初的劉修才窺見了機遇的曙光,選擇了從國內的科研機構購買生物化工技術,經過技術優化后,打包賣給國外公司。靠著這種方式,3年內凱賽生物收購了6項技術,成功轉讓其中4項,完成了資本的原始積累。
一個偶然機會,這段創業之旅駛入正軌。1995年,劉修才承擔了一個國家科技攻關項目——利用生物發酵的方法做維生素C。當時,國際上的維生素C都使用化學方法合成,只有中國發明了兩步發酵的方法進行生產。整個項目過程進展順利,一下子將成本大幅度地降了下去,成功占領了國際市場。
這段經歷讓劉修才的商業直覺與家國命運緊密聯系在一起。他坦言:“當時,一方面,我感受到,中國有能力做出全球領先技術,實驗室中的生物發酵工藝用到工業上并沒有特別難;另一方面,發現這個行業可以變成一個學科來做。”
于是,1997年,劉修才成立凱賽生物,專門研究生物方法替代化學法,這比2014年全面推動合成生物學產業化早了17年。
近年,國內外對合成生物學的研究熱度升溫,涌現出了多家公司和研發機構,但專注于合成生物學做新材料,并且實現大規模產業化的公司仍然不多。在劉修才看來,生物法制造難在跨學科,每個環節需要不同的學科基礎,只有幾個環節結合起來,才能走到底,最終實現產業化。
劉修才是一個對研發很癡迷的人,他將凱賽生物的成功歸因于20多年的研發和產業化經驗。“在這個過程中,我們對產業和產品方向有了一些體會和理解,形成了一套對產業化卡脖子問題進行分析和高效解決的方法和機制,建立起一個多學科交叉互動的全流程研發平臺和研發團隊。”
如今,凱賽生物掌握合成生物學、細胞工程、生物化工、高分子材料與工程等生物制造核心科技,技術在全球范圍內處于領先地位。2010年,凱賽生物的長鏈二元酸產品中國市場占有率達到95%,國際市場占有率接近50%。近年來,凱賽生物還實現了生物基戊二胺和生物基尼龍的產業化技術,打破了跨國公司的壟斷。
“‘碳中和’是人類的嚴肅課題”
在第四屆中國國際進口博覽會上,凱賽生物展出的兩款新材料產品引發行業關注。它們分別應用于紡織、工程材料領域和軌道汽車、風電、管材、電子電氣、工業、消費品、復合材料及薄膜等領域。
“全面展現生物制造在衣用住行中的應用場景,是凱賽生物助力‘碳中和’的具體實踐。”劉修才向記者解釋說,其中的高性能紡織材料,生物基含量高達45%至100%,具有優異的低溫易染、柔軟親膚、易吸易排、耐候耐磨等特性,還可有效減少紡織行業石油等化石基原料的使用,降低碳排放。
談到生物基產品與“碳中和”概念之間的邏輯關系時,劉修才說,生物基產品采用可再生的農作物作為原料,農作物生長過程吸收環境中的二氧化碳,通過光合作用轉化為淀粉等有機碳,再通過生物轉化生產出生物基產品。因此,生物基材料有望做到零碳甚至負碳,對降低碳排放有顯著作用。
“生物制造以生物質為原材料或運用生物方法進行大規模物質加工與轉化,為社會發展提供低碳新材料和生物能源,生產過程綠色、條件溫和且具備經濟性。”劉修才認為,生物制造是一種革命性的生產方式,它可以在生物基材料替代石化材料、生物能源替代化石能源、輕量化以塑代鋼等多個方面提供解決方案。
在此背景下,實現在生物制造規模化時“不與人爭糧、不與糧爭地”,順理成章成為劉修才帶領凱賽生物攻關的新課題。
據介紹,凱賽生物正著力開發高效的生物質纖維的預處理、纖維素糖化等產業化和綜合利用技術,目標是將秸稈等農業廢棄物作為生物制造原料,為生物制造所需的大宗原料開辟資源,真正解決原材料的來源問題。“我們以秸稈為原料做乳酸的項目正在進行中試,秸稈乳酸開發完之后,可用作可降解材料聚乳酸。”劉修才坦言,聚乳酸用作一次性包裝材料的關鍵是把成本降低。
“我們不要把‘碳中和’做成一件賺錢的事,它是人類面臨的一個非常嚴肅的課題。”劉修才表示,未來,凱賽生物將致力于推動以生物廢棄物為原料替代化石原料的技術革命,為整個產業的發展奠定基礎。