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康碼生物郭敏:「D2P實作‘所見即所得’,底層技術解開健康密碼」

2024-03-31科學

蛋白質是生命體最重要的分子之一

具有極其廣泛的功能和作用

傳統上,研究者可以利用細胞表達體系來制備需要的蛋白質。然而,受限於細胞生長、維護、汙染等因素,細胞表達體系面臨著一些瓶頸和挑戰,尤其是在高通量生產和客製蛋白質方面。

無細胞蛋白合成技術,通俗來說,就是突破傳統的「細胞工廠」模式,將細胞內進行的生產過程搬到了細胞外,從單個細胞各自為戰的小作坊,變成了集團化生產的大廠。由於它的簡單性、開放性、便攜性和易放大性,給生物合成工程化提供了極大的自由度,讓「合成萬物」成為可能。

成立於2015年的康碼生物

就是一家具備底層核心技術的

合成生物學企業

其自主研發的 D2P

(DNA到Protein) 技術

打破了傳統的細胞培養與

胞內表達蛋白質體系

內建創新「基因」的康碼生物,突破產業化瓶頸,實作百噸級產能,是無細胞蛋白質合成產業化的先行者。

「未來康碼的商業布局還將進一步延伸至生物大健康領域的藍海市場。我們一定會全力以赴,不負國家對科技人員的希望,用領先的底層制造技術推動中國生物醫藥產業的顛覆式突破。」

受采訪人:郭敏

康碼生物創始人、董事長、CEO

從中國科大本碩博連讀畢業後,我去了美國聖地亞哥的Scripps研究所做博士後研究,師從Paul Schimmel教授,後留任助理教授,副教授,博導兼獨立研究員(PI)。在美期間我和我的研究團隊一直從事蛋白質合成理論的基礎科學研究,隨著對基礎理論的深刻理解, 我認為人工合成蛋白質技術有很大的開發潛力,是超出現有細胞合成技術的下一代生物制造技術。 但我在美國的研究實驗室只做理論研究,不做套用開發,而且我希望能將這新一代的工業化套用率先在中國實作,帶著這樣的信念,我萌生了回國創業的想法。

2015年10月,康碼在上海註冊成立,我帶領10余位歸國博士、博士後、教授團隊正式投入創業,致力於開發蛋白質合成技術產業化。 經過8年的努力,康碼已初步實作了從底層基礎理論研究,到產業化套用技術的全球領先,遠超歐美日等已開發國家的所有科研機構和企業公司,成為近三十年來在無細胞蛋白質合成領域的全球公開專利貢獻第一的企業。

科研和創業之間既有聯系又有區別。

聯系:

(1)創新精神: 科研和創業都需要創新精神,勇於探索新的領域和方法。

(2)解決問題: 兩者都致力於解決實際問題,科研透過研究來尋找解決方案,創業則透過產品或服務來滿足市場需求。

(3)知識和技能: 科研和創業都需要相關的知識和技能,如專業知識、分析能力、團隊合作等。

區別:

(1)目標導向: 科研主要關註未知知識的積累和推動科學發現的進步,而創業更側重於專註於將知識轉化為生產力,提供市場需求的商品和服務,實作經濟價值和商業成功。

(2)風險與報酬: 科研計畫通常有較長的研究周期,研究內容以發現為主,經濟風險相對較低,潛在影響力巨大,但實際套用和社會報酬也可能較為間接緩慢;創業則以發明為主,高科技產業為創造新質生產力,高端制造力和創新產品為核心,同時面臨市場競爭和不確定性,風險較高,時間緊迫,但成功後的報酬也可能更豐厚。

(3)套用場景: 科研成果往往在學術領域內交流和套用,而創業則需要將研究成果轉化為實際產品或服務,推向市場。

(4)團隊構成: 科研團隊主要由科研人員組成,而創業團隊通常需要包括多種專業背景的人員,如技術、市場、營運等。

盡管有區別, 但科研和創業可以相互促進。

科研成果可以為創業提供技術支持和創新理念,而創業的實踐經驗也可以為科研提供套用場景和市場導向。很多成功的創業者都具有科研背景,他們將科研的創新能力套用到商業領域,取得了不錯的成果。作為科研人員更註重理論和實驗驗證,而創業者需要承擔多種角色,例如經營、管理。

作為康碼生物的創始人,我也同時擔任技術帶頭人,全面承擔科創工作和公司營運發展。創業需要激情和動力去支撐,堅持下去,同時也離不開黨和政府的科技和產業政策支持以及產業上下遊的協同發展。

康碼所從事的 生物醫藥底層制造技術的革新, 特別依賴於科學基礎理論研究的成果,是基於科學的原理進行底層創新,透過大量套用技術的科學研究和原料、工藝、裝置、軟體、硬體,設計以及產品的系統性和集合性的開發創造,實作對生物醫藥基礎底層技術的革命式改變甚至是顛覆。

這些突破,在科創企業中也不多見,而這剛好是我們長期從事理論研究的科技工作者開展高科技創業的優勢,也是必然的結果。因此,理論科學研究對於我們在產業上包括生物醫藥產業上的底層顛覆性技術創新有著必不可少的價值和貢獻。

D2P無細胞蛋白合成技術的研發對國內生物醫藥領域具有重要意義,主要體現在以下幾個方面:

(1)藥物研發: 無細胞蛋白合成技術可以快速、高效地合成目標蛋白質,特別是傳統技術難以合成的新型蛋白質分子,為全球新創新藥物的研發提供了新的途徑。它可以加速新型藥物的篩選和最佳化過程,縮短研發周期,降低成本。

(2)個人化醫療: 該技術可以根據患者的個體差異,客製合成特定的蛋白質藥物,實作個人化醫療。這有助於提高治療效果,減少不良反應。

(3)生物制藥生產:無細胞系統避免了細胞培養的復雜性和限制,使得大規模、高品質、高效率生產活性蛋白質成為可能。這對於滿足日益增長的生物制藥需求具有重要意義。

(4)基因治療: 透過合成功能蛋白質,遞送載體以及活性分子,無細胞蛋白合成技術有望為基因治療提供新的手段,如生產基因編輯工具、運載載體等。

(5)健康生活: 無細胞人工大量合成的活性蛋白分子,如甜蛋白,鹽蛋白,醫美蛋白等品質和純度更高,可以替代日常生活中的糖、鹽,改善大眾身體健康,大幅提升人民生活品質。

(6)生物技術創新: 無細胞蛋白合成技術的發展將促進生物技術的創新,是中國的一項獨門絕技,D2P產業化技術在中國的廣泛套用為加速國內生物醫藥產業的高水平發展,提升全球競爭力,開拓全球市場,在全球高科技競爭中帶來新的機遇和有利競爭。

總的來說,無細胞蛋白合成技術的研發將為國內生物醫藥領域帶來更多的機遇和空間,大力推動生物大健康產業的創新和發展,提高人民健康水平,提升全球競爭力。

這項技術的核心在於規模化擴大的難度,這也是目前國內外始終沒有其他企業可以實作大規模量產的原因。透過基於蛋白質合成的底層科學理論研究,康碼的研發團隊進行了大量多層面、多維度的核心技術攻關, 建立從基因工程、工藝、裝置到軟體演算法等全鏈條的技術突破,實作了百噸級產業化生產,走在世界前列。

但未來康碼仍然面臨進一步發展的需求和空間,包括 生產規模擴大所需解決的裝置穩定性和安全性問題、供應鏈管理和原材料采購的品質保障、產業標準的建立與提升以及智慧財產權的保護與管理等方面。

工業上評判一項技術是否達到量產,有以下三個標準:

(1)是否實作了規模化生產; 以無細胞蛋白質合成技術為例,是否實作了噸級到百噸級的批次量產。

(2)生產的產品是否滿足市場需求和合規標準; 如無細胞人工合成的蛋白要有足夠強的生物活性,能夠滿足下遊套用的需求(如Kansetin康斯汀蛋白的病毒阻斷活性),要有達到行業標準的完整的生產線及相關國內外資質審批和認可授權,可以生產銷售,包括化妝品、醫療器械、藥品或防護用品等等。

(3)是否具有真正的價效比; 量產的無細胞合成產品的價效比要足夠高,功效要比傳統細胞合成更好,價格更優,更具有市場競爭力,更被市場所接受。

康碼在2022-2023年已達到以上標準,徹底實作了該項技術和產品的產業化生產和合規銷售,實作了量產突破。

康碼的商業布局不僅限於無細胞蛋白質合成系統和技術,更包括在生物大健康領域的藍海市場。透過與行業龍頭企業的合作,康碼及合作夥伴正在 開發一系列市場迫切需要的創新生物產品, 如已獲得歐盟CE認證的康斯汀蛋白「Kansetin」產業化,「Lencoron」抗病毒噴霧及其升級的廣譜抗病毒產品,已獲準使用並投放市場的含無細胞合成的類人彈性蛋白、抗衰老的SOD酶、可溶性膠原蛋白等含多種人源化活性蛋白質的高端醫美產品,即將申報臨床的重磅產品人造血紅蛋白,以及無毒肉毒素藥物、靶向抗癌藥物、4代GLP-1分子等等。

康碼將用領先的底層制造技術,推動中國生物醫藥產業的顛覆式突破,打造出具有重大臨床需求的高品質全球新創新藥物分子,用中國制造造福世界。

首先是要有堅定的信念、明確的目標和規劃,要有不斷學習和創新的精神,還要有一支齊心協力的精英團隊,持續關註市場需求與變化以及科技創新發展動態。同時,要保持健康與平衡的生活方式,以應對創業過程中的各種挑戰和壓力。

我本人也還在不斷地學習、進步、挑戰中。希望同青年創業者們一起加油,就像小小少年科學家夢想一樣,不忘初心,堅持下去!