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tvt体育蓝晶微生物李腾:每年5亿吨塑料降解需要500年合成生物学有望改变世界|青腾T-talk
发布:2023-05-04 22:03:26 浏览:

  tvt体育合成生物学作为一门新兴的交叉学科领域,具有重要的意义和广阔的前景。它可以帮助我们更好地理解生命的本质和生物系统的运作,同时也能够开发出更加高效、可持续的生物技术和应用。

  正如合成生物学先驱George Church所说:“合成生物学的最终目标是创造人类需要的生命形式和功能tvt体育,为地球和人类提供更好的服务。”

  在青腾月系列活动——青腾和《哈佛商业评论》联合打造的青腾树下T-talk「高光未来 spotlight the future」,我们邀请了清华-青腾未来科技学堂(三期)同学、蓝晶微生物董事长李腾,来解读为何合成生物学能够让世界变得更好?

  未来的物质世界是怎样的?在许多场合,当我们谈论未来时,我们往往关注的是信息世界。然而,物质世界正经历着巨大的变革,并且仍然存在着许多尚未解决的问题。

  大约7年前,我创建了蓝晶微生物这家公司,因为我认为微生物可能为我们提供解决方案。那么,物质世界究竟出现了哪些问题呢?

  在2020年左右,人类历史上发生了一次巨大的转折。这个转折是如此微妙,以至于人们几乎没有意识到。那就是人造物的质量首次超过了地球上所有生物质的质量,这意味着自人类文明以来,我们所制造的物品的总重量首次超过了地球上所有生物质的总重量,这是一个具有里程碑意义的事件。

  然而,其中的问题在于,人类变得过于强大以至于与这个世界之间的关系越来越疏远。

  这个数据并未包括地下开采的石油燃烧产生的重量,仅仅指的是固体,特别是塑料。在所有固体有机物中tvt体育,塑料的质量是动物的两倍。

  然而,过去的世界并非如此。回想一下,过去不存在人造物和自然物的区分,只有自然物。在那时,我们建造房屋时使用木头或石头,穿着由棉花、皮革和丝绸制成的衣物,但我们无法回到过去。

  以矿泉水瓶为例,我们每天都能看到这种由人造高分子材料制成的物品,它被称为PET。它具有透明度,使我们能够看到瓶内水的数量;它既柔软又具有强度。

  更令人惊奇的是,这个水瓶的材料与我今天穿的衣服的材料是相同的,只是经过不同的加工方式,可以制成瓶子或聚酯纤维衣物。这成了一个悖论。一方面,我们创造了一个繁荣的世界,无法再回到过去;另一方面,这也带来了很多问题。

  首先,塑料的原料来源于石油。为了制造这些物品,我们必须消耗大量的石油,人类每年生产约5亿吨塑料。

  其次,塑料废弃物难以降解。以PET为例tvt体育,它需要大约500年的时间才能降解。然而,PET的发明仅有100年的历史。

  因此,虽然物质世界的发展为我们创造了一个繁荣且多样化的世界,却也给我们带来了许多挑战。在寻求解决这些问题的过程中,微生物可能为我们提供一些有益的方向。

  那么,是否存在解决这些问题的方案呢?确实存在。我们可以在完全融合的世界与人类支配地球的世界之间找到一个折中方案,这个方案隐藏在微生物之中。

  理论上,所有有机物都可以由生物制造。想象一下过去所使用的材料,要么来自动物,要么来自植物。这种方式效率低下,而且在很多情况下并不环保。例如,皮革制造过程并不环保。

  然而,微生物是一种超高效的制造系统。在人类尚未意识到微生物存在时,我们已经在利用它们制造各种物品,如发酵过程中产生的酒、奶酪和味精等。

  而且,微生物的潜力远未被完全挖掘。因此,我们创建了一家名为蓝晶微生物的公司,利用微生物制造各种物品。

  在过去的200年里,物质世界建立在石油基础之上,形成了一个完美的闭环。现在,微生物提供了另一种解决方案。我们可以利用生物质作为原料,使用微生物作为催化剂或细胞工厂,进行生物制造以生产化学品。

  这些化学品包括塑料(产量最大)、纤维、生物燃料、香料、甜味剂、美妆原料、化肥、农药、化学药品和生物药品等。然而,要真正利用微生物进行生产是非常困难的,因为微生物本身在生活得很好,为什么要帮助人类呢?这正是我们所致力于解决的问题。我们试图驯化微生物,利用进化的力量引导它们朝着为人类制造物品的方向发展。

  因此,尽管蓝晶表面上是一家生物技术公司,但实际上它是一家数据公司。我们利用DNA层面的数据,在DNA上进行读取和编码,以改变微生物。我们在纳米级别的微生物上进行编程,改变微米级别的微生物,从而影响整个地球。

  我们研发的第一个产品旨在替代塑料。这是一种理想的一次性替代品,它可以用于制造各种物品tvt体育,如纤维、衣物、水瓶、容器、一次性餐具和塑料薄膜等。

  更重要的是,它可以在自然环境下降解,包括海洋环境。海洋降解之所以困难,是因为海洋中的微生物数量有限。蓝晶材料能在海洋环境中降解,16周内可以降解90%。

  为什么蓝晶材料能降解而PET不能降解呢?原因在于PET是人造材料,自然界并不认识它,因此不知道如何将其分解。

  蓝晶材料与此不同。这种材料本来就是自然界的一部分。过去微生物会利用它储存能量,我们只需要让微生物储存足够多的能量,然后将其拿出来制造材料。这种材料在被丢弃后,可以被微生物分解。

  但是实现这一目标并非易事。自2016年公司成立以来,我们花费了多年时间,直到2022年年底才建成第一个量产工厂,完成了从研发到产业化的全过程。

  我们需要认识到,虽然我们的量产工厂每年只能生产5000吨原料,而塑料的产量却达到了5亿吨,相差10万倍。这使得我们在向他人解释我们所做的事情时,很难让他们理解。当我们说我们是做塑料原料的时候,很多人并不知道塑料原料是什么,也不了解塑料会带来的问题。

  这种情况有点像人工智能,如果你不知道人工智能的应用场景,就很难理解人工智能是什么。我们这个领域学术上叫做合成生物学,当它的场景还没有被所有人认知时,它是非常难被理解的。

  有时我觉得合成生物学和人工智能就是一个硬币的两面,因为人工智能是在一个完全人造的代码里面,在人造的系统里,给它赋予智能。而合成生物学则是在一个本来就智能的生命体里,给它赋予“人为”的意志,所以它们是一个硬币的两面。

  我们所做的事情确实很酷,只是不太容易被他人认知。因此,蓝晶的每一个产品都很难实现。为什么我们讨论未来总是讨论数字世界,而不是物质世界?因为物质世界的创新非常难以实现tvt体育。

  以药物开发为例,这被公认为是一件非常困难的事情,平均需要10年,投资10亿美元。历史上批准过的化学药物有2000种,但人类历史上被大规模使用的合成材料只有几十种。因此,材料创新是更加困难的事情。

  蓝晶坚定地认为这是一件有价值的事情,这是一项难而正确的任务。我们的目标并非颠覆现有的世界,而是为人类社会寻找一条更好的替代方案。这个替代方案可能并非完美,也可能不会一蹴而就,但它是一个确定性的未来。