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通过合成生物学技术，设计、构建人工细胞工厂，来发酵天然化合物，这一新型开发方式备受学界、业界关注，萜类化合物青蒿素的新型合成模式便是成功范例。植物天然化合物开发方面，中国科学界在实验室层面已积累了许多学术进展，正在逐步走向产业化开发和应用。

合成生物企业「生合万物（苏州）生物科技有限公司」成立于2021年11月，核心团队来自中国科学院，由分子微生物学家赵国屏院士、有机化学家岳建民院士共建，在天然化合物的合成生物学研究方面经验丰富。

(相关资料图)

在成立之初，生合万物获得了中科优势的孵化投资；并在2021年底，获得了领晟投资、泽润资本的千万级人民币天使轮融资。

技术平台和产品管线

目前，经第三方专利资产评估、上海技术交易所公开挂牌交易，生合万物从中国科学院分子植物卓越创新中心获得了13组、共33个与皂苷合成相关专利的转让；其中15个化合物的发酵产率达到了产业化水平。生合万物现有产品管线主要覆盖多种人参皂苷单体等天然化合物，包括人参皂苷CK、Rg3、Rh1、Rh2、F1、Rg2和三七皂苷R1、R2等稀有成分。

据36氪了解，上述合成技术由中国科学院分子植物卓越创新中心周志华课题组完成，在技术上，该团队已具备较为完整的天然化合物研发链条：从生物合成路线探索、合成元件挖掘表征、细胞工厂One-Pot合成，到元件途径优化、产物产量提高。

据36氪了解，生合万物开发皂苷类成分的底盘菌为酿酒酵母，“合成皂苷涉及的P450为膜蛋白，在真核生物里表达更加适合。另外，酿酒酵母因为本身可以合成三萜类化合物，经改造后能够提高萜类化合物前体MVA代谢通路的生产效率?！鄙贤蛭锛际醺涸鹑私步獾?，当前也在改造新的真菌，找到其他天然化合物的前体供应充足的底盘细胞，以适应这些天然化合物的应用开发。

由于实验室阶段的研发积累，该技术孵化团队在基因组编辑，特别是丝状真菌的基因组改造上，积累了一定的技术基础，能够针对多种丝状真菌进行高效率的基因组编辑。

生物元件的筛选和改造方面，由于天然化合物的种类多样，涉及参与合成代谢途径的酶也特别丰富，一方面需要解析天然化合物的生物合成途径，挖掘与筛选相关生物元件；另一方面要实现异源定向合成天然化合物的高产率，也需要效率高、专一性和适配性强的生物元件，因此生合万物研究团队也针对此进行（代谢）途径的解析，筛选大量天然的元件，并建立蛋白质工程平台改造这些元件，以形成自有的元件库。

据介绍，当前该技术团队已形成了天然化合物的代谢通路解析、设计、重构及定向异源合成的技术平台?；诖似教?，解析了稀有人参皂苷、三七皂苷（R1，R2和U）和绞股蓝皂苷（XIII，XVII和LXXV）等20余种三萜皂苷的合成途径。接下来，将结合组学大数据及生物元件数据库，引入AI技术，来建设元件理性设计和细胞工厂自动铸造技术。

商业规划与市场空间

据36氪了解，目前生合万物人参皂苷CK在细胞工厂的产量可以达到9.7g/L，Rh2产量为3.3g/L，纯度超过99.5%，部分化合物的产率提高了数千倍。接下来，将优先将人参皂苷、角鲨烯、麦角硫因等品种推向产业化，获得营收。其中，人参皂苷应用于保健品、功能性食品等方向的产品，计划先在海外市场落地，后续逐步进入国内市场。

从商业角度来看，高效生产出上述天然化合物成分，只是应用的第一步，生合万物除了为生物医药、保健品、化妆品、农牧业的厂商提供高质量的小分子化合物原料外，也将与其他科研单位及企业合作，开展皂苷等天然化合物的安全性及功能评价。另一方面，生合万物还计划与企业合作开发下游产品，或利用技术平台提供天然化合物合成技术的合作研发、技术委托开发服务。

人参之所以具有诸多的功效，是因为人参含有人参皂苷等天然化合物。人参皂苷是一类三萜类化合物，其中CK、Rh2、Rg3、F1、Rh1、Rg2等稀有人参皂苷，具有良好的功效，但在植物中含量极低。通过合成生物技术，有望实现这些天然提化合物的低成本规模制备。

公司创始人赵国屏院士表示：当代人亚健康的问题很普遍，但在治疗代谢疾病的药物上却少有突破，而不同人参皂苷单体在降脂、降糖、降血压等防治方面有良好的功效。现在普遍强调“治未病”，治未病却缺乏工具；一些保健品中，有效成分的含量很低，或者说提取到的有效成分纯度很低，难以达到改善人体状态的功效，化妆品也有类似问题。在天然化合物的应用上，应该打通中西医、药学的基础研究、合成技术和到产品上市的“最后一公里”，为药物、保健品和化妆品提供高品质的有效成分，这也是生合万物要做的事情。

关键词： 天然化合物 人参皂苷 细胞工厂