所谓酶改造，是基于遗传学中的自然选择与突变原理的技术，通过模拟自然演化过程，筛选和修改酶的 DNA 序列，以获得所需的功能特性。酶改造技术的核心是对酶分子进行基因层面的优化以实现性能的提升。由于酶的种类繁多，并且不同行业对酶的性能需求各异，如何更好的满足这种多元化的需求成为了酶改造领域面临的一大挑战。
“拥有的改造技术平台越多，改造的成功率就越高，所能够服务的行业就越多。立足于酶改造领域，我们已经建立了多种核心酶改造技术平台，能够改造各种不同类型的酶，以满足各个行业的需求。无论是自主研发还是与客户合作，我们的技术已经基本覆盖了各个领域中各种不同的酶。”镁孚泰生物的创始人刘想博士告诉生辉 SynBio。
▲图｜镁孚泰生物创始人、CEO 刘想博士（来源：受访者）
镁孚泰生物科技（上海）有限公司（下文简称镁孚泰生物）成立于 2023 年，为翌圣生物科技（上海）股份有限公司旗下的全资子公司，是一家专注于提供酶改造定制化解决方案的创新型生物技术企业。
镁孚泰生物创始人、CEO 刘想是华东理工大学与美国加州理工学院联合培养博士，她师从教育部长江学者特聘教授许建和教授与 2018 年诺贝尔化学奖得主Frances H. Arnold教授学习酶催化与酶定向进化技术。博士毕业后她曾供职于 DSM、Wilmar 等跨国公司，深耕酶领域及相关产业 10 余年，申请专利 30 余篇，在酶的分子改造、工艺开发、工业化生产及应用等方面具有丰富的研发和产业化经验，同时，她还兼任中科院天津工业生物技术研究所与华东理工大学的硕士企业导师，并作为课题负责人参与“十四五”国家重点研发计划。
作为国内比较早期接触合成生物学、酶定向进化领域的学者之一，刘想在海外留学的经历让她掌握了酶改造技术的基本原理和一些方法，同时也让她领略到这项技术巨大的产业化潜力。
“2009 年，国内还没有合成生物学的概念，掌握酶定向进化技术的更是少数，出于对这项技术前景的向往，我通过国家公派留学生项目来到美国加州理工学院的Frances H. Arnold教授实验室，进行了为期 2 年的酶定向进化技术培训，见证了酶定向进化技术在生物能源生物合成中的应用价值 —— 提升异丁醇生物合成代谢路径中的醇脱氢酶 ADH 的活力，进而提高异丁醇的产量。这项技术在美国的生物能源公司 Gevo 中取得了商业化上的成功，充分体现了酶进化技术的商业价值。尤其是 2018 年，因在酶定向进化领域的开拓性研究，导师Frances H. Arnold教授获得了诺贝尔化学奖，这标志着酶改造技术已经受到了国际层面的广泛认可，并在科研界以及产业界都发挥了巨大的价值。”刘想说。
在外企酶制剂相关产业积累丰富的经验后，她加入国内工具酶头部企业翌圣生物，专注于进一步优化和拓展酶改造技术。“作为一种底层技术平台，酶改造平台可以改造的酶种类非常广泛。翌圣生物主要侧重于工具酶，属于酶改造技术领域的一个细分应用市场，而纵观整个生物技术领域，酶改造技术的市场空间其实非常广阔。基于酶改造技术的市场需求，以及让酶改造技术得到广泛应用的强大使命感，我在翌圣生物董事长黄卫华的支持下创立了镁孚泰生物，专注于提供酶改造定制化解决方案，以服务的形式帮助学术界、产业界开发所需的定制化酶，希望能够推动技术与产业的协同快速发展。”她表示。
“业务布局方面，我们现阶段的定位是以提供酶改造服务为主，包括 CRO 服务以及相关 CDMO 服务等，未来会考虑在一些细分领域与下游战略合作，共同开发产品。”刘想介绍说。
同时她也指出，酶改造项目的成功不仅取决于技术难度，还与市场需求紧密相关。“改造一个酶本身并不难，但要使其达到能够满足工业应用标准的水平，具备实际应用价值，这就涉及到成本和时间的挑战。由于酶的种类繁多，不同酶有不同应用场景，即便同一种酶在不同场景中也会有不同的性能需求，这进一步增加了酶改造的复杂性。面对这些挑战，镁孚泰生物依靠其多样化的酶改造技术平台，能够以快速、高效、高成功率的方式实现突破。”她解释说。
据介绍，目前镁孚泰生物结合定向进化和理性设计，搭建了拥有五大酶改造技术的 ZymeEditor 平台，包括荧光激活微液滴分选技术（FADS）、微孔板筛选技术（MTPS）、噬菌体辅助连续进化技术（PACE）、分割自复制技术（CSR），以及计算机辅助理性设计技术（CARD）。
“四个高通量筛选平台，能够适用于不同的工业应用场景，比如体外诊断、医药食品、化工以及合成生物学领域代谢工程中酶的改造。其中，基于液滴微流控技术的超高通量筛选技术，以皮升级油包水液滴为反应体系，突破了传统酶定向进化筛选的通量限制，实现一天多达10⁶ 个突变体的筛选，在提升筛选效率的同时减少了成本和时间，将项目周期从 1-2 年缩短至最快 3 个月，同时也大幅度提高了酶改造的成功率。”她表示。
“但创新和风险永远都是并存的，作为底层技术平台，我们要做的就是通过不断打磨和迭代技术以更低成本、更短时间、更高效率去满足工业界的严苛需求。”她补充说。
▲图｜镁孚泰生物 ZymeEditor 平台五大酶改造技术（来源：公司官网 www.molefuture.com）
“酶改造领域的竞争主要围绕技术和成本。除了在高通量筛选平台上的技术创新，现如今 AI 在蛋白设计方面的应用很火热。AI 的赋能将会是一个颠覆性的进步。相较于人工筛选，基于 AI 设计和预测有望大幅降低成本、缩短时间。”刘想博士表示。
“当然这也存在挑战，主要体现在数据方面。由于酶的种类非常繁多，如果没有足够的数据来训练 AI 模型，那么 AI 能力的发挥将受到限制，比如 AI 对于酶的一些共性（热稳定性、溶解度等）已经有大量数据积累，在这些方面做的很好。但涉及到某种酶独特属性方面（比如手性、选择性）等，AI 的表现则不尽如人意，这主要是因为缺乏足够的特定数据集来进行有效的训练。”她说到。
“在过去几年里，我们利用各种高通量的筛选方法以及半理性设计的手段已经实现了多种酶的改造，积累了大量的酶序列-功能关系的湿实验数据，这对于 AI 来讲是个宝贵的学习资源。为了进一步提高改造的成功率，节约时间与成本，目前我们已初步搭建了自己的 AI 技术平台，并和一些头部的 AI 蛋白设计公司开展合作，以期让我们的数据更好的赋能 AI。”她补充说。
对于今后的侧重点，“我们未来会持续优化目前已有的高通量筛选技术，并开发一些新的高通量筛选方法，比如酶光学选择性的高通量筛选；与此同时，AI 也是我们未来重点拓展的领域，通过与 AI 公司建立合作让 AI 技术融入到酶改造技术平台之中，进一步缩短时间、降低成本、提高成功率等。”刘想介绍说。
谈及酶改造领域的市场规模，在刘想看来，生物产业对于酶改造有着广泛的市场需求。尤其是随着合成生物学产业的发展，基因测序、DNA 合成、基因编辑、碱基编辑技术等关键底层技术也都需要酶改造技术的加持。我们自成立以来也接洽了很多不同领域的客户，他们都将酶改造作为其技术应用最为关键的步骤之一。所以很大程度上来说对于酶改造的需求属于“刚需”。
另一个镁孚泰生物正在拓展的方面是来自传统大化工产业升级的需求。目前，很多产业所依赖的化学法技术创新层面基本已经发展到极限，如果想要进一步降本增效和绿色环保，基于合成生物学、使用酶这种绿色催化剂或许是进行传统替代的唯一有效途径。
“当然还有生物医药、食品、保健品、医美等大健康产业，也是酶改造的重要应用场景。但现阶段业界专门从事酶改造的企业数量并不算多，在我看来，一方面可能与酶改造的成本以及结果的不确定性有关，另一方面则可能与法规如何对专利酶技术进行有效保护有关，前者需要技术的迭代以及持续的研发投入，后者则需要在法律法规上进一步完善和强化。”她表示。
▲图｜镁孚泰生物研发实验室（来源：受访者）
围绕酶改造这一赛道的竞争，“归根结底主要还是围绕技术和成本。”刘想总结到，“公司将进一步优化现有的高通量筛选技术，并探索新的筛选方法，同时将 AI 技术整合进酶改造流程中，以期提高成功率、降低成本。此外，我们还会将与中下游企业共同探索在商业模式上的创新，通过战略合作与中下游企业共担风险与收益。”
“另一方面，镁孚泰生物公司研发团队成员具备很多不同的专业背景和经验，大部分都具有国际大型公司的从业经历，团队人才配置也是我们的一个竞争力。”她表示，“总的来说，对于我们自身而言，基于多样化的技术平台可以保证项目的成功率，而成本控制则需要根据我们团队的经验并根据不同客户和需求进行有针对性的探讨。”她补充说。
（来源：公司官网 www.molefuture.com）
在融资方面，“镁孚泰生物近期没有具体的融资计划，但公司对于中长期的资本运作持开放态度，公司可能会考虑在未来进行融资活动，并有可能进行独立拆分上市。这些策略是为了实现公司的长期目标将镁孚泰生物打造成酶改造领域的独角兽企业。”刘想表示，“酶改造领域需要大量的资金投入，包括研发人员招聘、技术开发等各个环节，资本的注入不仅能够加速技术平台的发展，还能够分摊边际成本，从而为公司带来更大的盈利机会。因此，融资对于镁孚泰生物来说，不仅是资金的补充，更是推动公司技术进步和市场扩张的重要手段。”她补充说。
采访最后，刘想表示对于镁孚泰生物的未来发展充满信心，并期待着与更多行业合作伙伴共同推进酶改造技术的进步，最终推动合成生物产业的发展，赋能未来生物经济。
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