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专访德默特:获红杉中国种子基金数千万元投资,手持数千万元订单,应用藻类生产脂质、蛋白质

作者:陈欣雨 2022-03-17 10:35

35斗第一时间获悉,利用藻类合成功能脂质和蛋白质的企业德默特生物科技(珠海)有限公司(以下简称:德默特)近期宣布完成数千万元天使轮融资,本轮融资由红杉中国种子基金独家投资,唯真资本担任本轮融资的独家财务顾问。据悉,本轮资金将主要用于产品研发、生产线建设、团队组建等。

 

同期,35斗对德默特创始人、CEO韩丹翔进行了深入采访,详细了解了微藻研究应用、合成生物技术以及公司未来发展规划等信息。



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图:韩丹翔

图片来源:受访人供图



一、深耕微藻领域二十余载,从科学家到企业家

从攻读研究生至今,韩丹翔已耕耘在微藻领域20余年。

 

自本科在武汉大学生命科学学院药学专业毕业后,韩丹翔也经历了毕业生都有过的迷茫和彷徨阶段,不知道该选择怎样的职业发展方向,也不知道自己将来会去向何方。一次偶然的机会,让韩丹翔了解到了藻类和其间蕴含的宝贵生物资源库,也让她看到了藻类生物技术在未来可能应用的领域。于是,从研究生再到博士,韩丹翔一直围绕藻类生物技术的方向学习并积累经验。随后,韩丹翔进入美国亚利桑那州立大学先以博士后,后以研究助理教授身份从事藻类基础与应用基础研究,其中一项重点研究是探索将微藻作为高含油脂的生物质原料生产液体燃料如生物柴油。

 

“学习与研究的过程也是不断对知识的更新和技术创新的过程。”当时的她就已经意识到,小小的藻类能解决大问题。2015年,韩丹翔通过中科院“百人计划”引进回国,并担任中国科学院水生生物研究所藻类生物技术和生物能源中心主任、研究员。多年的学习和研究使她积累了丰富的知识储备和技术基础,在研究所工作时,她也一直在寻求藻类产业化的突破,2019年,德默特正式成立,其主营业务为运用合成生物学手段和先进生物制造技术创建规模化微藻细胞工厂合成功能脂质和替代蛋白。目前,韩丹翔已从研究所离岗创业。

 

韩丹翔介绍,功能脂质和替代蛋白是人体两大类不可或缺的营养物质,目前,替代蛋白的市场已达千亿级美元规模,功能脂质也已达到百亿级美元的市场规模。对于功能脂质来说,其原初的生产者都是藻类,通过食物链的层层传递才能到达人体,其间会产生大量的物质和能量的损耗和浪费,而由藻类直接合成功能脂质则具有先天的自然优势,兼具高效、绿色和可持续性。

 

人体通过摄入的植物和动物食品补充蛋白质,动物性食物如肉类、鱼类、蛋类、奶类是膳食中蛋白质最好的来源,植物大豆则是最经济的蛋白质来源。用藻类合成的蛋白质,具有与动物蛋白更接近的营养价值,并且规避了动物蛋白脂肪含量过高带来的营养过剩问题,具有极高的安全性。同时,我国大豆对国外市场依赖度高,目前,我国每年从国外进口大豆数量高达1亿吨,对国内粮食安全造成了极大的威胁,而以藻类合成蛋白质,具有无需占用耕地、工厂化培养、效率高等诸多优点,或是解决当前粮食安全的“蹊径”。

 

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图:部分藻类图片

图片来源:受访者供图

 

我国藻类市场上,许多细分领域也亟待开发。据统计,除食品消费以外,39%左右的人不知道藻类可以作为医药、化工产业的原料,50%的人没有使用过含有藻类提取物的护肤品和化妆品。因此,藻类产品市场推广空间非常可观。(来源:中国农业科技导报——《我国藻类产业发展现状、问题及对策建议》)


二、“光碳智造”助力藻类生产升级

光和碳,是藻类生长过程中必不可少的元素。

 

在光的驱动下,藻类能够将二氧化碳转换为不同种类的大分子物质。但在此过程中,光能转换效率低、碳源选取针对性不强等问题也成为了团队的“心头大患”。

 

“按照传统方式,仅有不到1%的太阳光能被有效利用。”韩丹翔表示,针对不同种类的藻种,德默特通过“光碳智造”这个技术平台,能有指向性地为藻类提供与之最适配的光谱。通过光谱优化的方式,创造一个更加适合藻类生长的环境,充分发挥技术平台的调控作用,提高藻类产量。

 

碳源的选取能够对藻类的生长和目标产物的积累过程中起到很好的调节作用,对提升藻类生长繁殖速度和目标产物合成效率有着重要意义。

 

因此,开发工程藻类特殊的“碳谱“和”光谱“是德默特“光碳智造”的核心技术。

 

德默特创建的“光碳智造”也是一个以数据驱动的智能化技术平台,其使用贯穿从藻种的筛选到培育再到产品加工的全过程。基于机器深度学习的方法和先前积累的大量数据,研究人员可以通过该平台精准挖掘数据价值,并对现有工艺进行优化和升级,使整个微藻光碳智造过程自动化和智能化。

 

藻类家族成员众多,据统计,就目前已知的藻类种类就已高达6万种左右。针对藻类重要的经济性状、生长速度、目标产物的含量,以及细胞层面的特性,传统方式下,如须选出特定的藻种,需耗费大量的人力物力。但通过“光碳智造”技术平台,在藻种的开发中,通过高通量筛选技术,研究人员就能从上万种藻类中挑选出具有经济特性、高目标含量的的藻种,摆脱对人工的依赖,“智”选细胞,以科学技术深度赋能产业发展。

 

在合成生物学方面,“光碳智造”技术平台也发挥着莫大的作用,能结合人工智能技术开发与细胞工厂匹配的生物制造系统并进行工程化的培养。例如,从细胞系统层面来说,在提高特定类型的油脂和蛋白质含量时,能够从多品类的藻类中提取参与油脂和蛋白质代谢的基因和酶。在获取相关信息后,在生物库中对藻类中提取的基因进行组合,随后,将其导入细胞中去,并运用高通量的分析技术,将油脂和蛋白质分子的含量和结构测量出来。结束这一系列繁杂的工序后,研究人员能在前端得到反馈,并改良组合。


三、工厂化培育,让藻类不再像农作物一样“靠天吃饭”

如同农作物一般,在开放式水池中养殖的藻类无可避免地会受到季节和气候等多重因素的影响,导致产量和质量的“双低”,但韩丹翔及其团队通过多个交叉学科的应用,真正改变了藻类养殖靠天吃饭的现状。

 

据韩丹翔介绍,传统的藻类养殖会因为气候、病虫害以及专业技术型人员的缺失等原因导致生产的不可持续。面对行业发展面临规模化瓶颈的这一尴尬局面,交叉学科与工程化思维的结合以及工厂化的生产模式让德默特找到了突破口。光伏技术与LED灯技术的结合使得藻类进行光合作用的效率大大提升,在工厂化的封闭环境中培养的藻类,24小时都能接受特定“光配方“的光照,并为藻类提供了一个标准化、可重复并且可持续的环境。培养完毕后,大型封闭式光生物反应器还会自动进行清洗与消毒,大大减少了被污染的风险。

 

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图:德默特开发的新型内置光源光生物反应器

图片来源:受访者供图

 

“我们可以把它简单理解为封闭式的光生物反应器系统或者植物工厂,在室内提供人工光源让藻类快速生长并完成目标产物的定向积累,完全避免了地理和环境等不可控因素带来的不利影响,真正达到趋利避害的目的。”韩丹翔表示。

 

“将生产基地放在城市中,我们想要变革传统的藻类生产方式。”技术的创新能够拥有改变人们固有观念的强大力量,梦想不一定非要禁锢在乡村的田间地头,工业化的厂房里,也拥有让梦想成真的“超能力”。目前,德默特已在珠海建成了生产基地,正在进行工程化的放大和验证阶段,预计在今年三季度之前建成第一期的产线,为明年的规模化量产做准备。

 

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图:德默特在珠海横琴新区的研发中心

图片来源:受访人供图

 

先进理念+高超技术的结合使德默特获得了资本和企业的青睐,根据韩丹翔介绍,德默特已获得数千万元的订单,并于今年年初获得了红杉资本天使轮的投资,融资金额高达数千万。

 

日后,随着基地产能规模的不断释放,相信整个系统的效率也会不断的优化和提升。

    

四、未来已来,德默特要做全球最大的藻类技术和原料的供应商 

谈及企业未来的规划,韩丹翔的思路十分清晰。“德默特的愿景是成为全球最大的藻类技术和原料的供应商,近期,我们的目标是成为细分领域的头部供应商,市场份额达到40%以上。”

 

从长远来看,德默特还会不断地对藻类进行投入和研发,通过合成生物学的方式,替代对于资源和农业的依赖。

 

“在成本上,我们也希望德默特的产品能够真正具备竞争力,能够做到与目前市面上提供蛋白质和脂质的食品价格相当,甚至更便宜。我们不希望消费者为新技术付出额外的费用,技术的发展应该造福大众、服务百姓,这也是新技术的价值和意义所在。”韩丹翔表示。

 

同时,韩丹翔指出,在减碳这一时代背景下,控制碳排放的终极目标是减少碳排放、达到碳中和,所有的经济社会活动都需锚定减碳这个目标;在此背景下,生物的资源化利用将迎来新机遇和新发展。韩丹翔希望有更多的人能够认识到藻类技术并意识到藻类在推动行业变革和改变生产方式的过程中起到的重要作用,以及微藻产业在社会可持续发展的利用空间。且微藻生产是一种普适农业,现在的生产还远未“触顶”,她也呼吁,有更多的有识之士能够加入与藻类相关的事业中来。

 

小小微藻,能够守护碧水蓝天。在微藻助力绿水青山的保护时,也有金山银山等待人们的发掘。


注:文中如果涉及35斗记者采访的数据,均由受访者提供并确认。

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