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蓝晶微生物FM李腾：用合成生物学来重塑物质世界

晰数塔互联网快讯
2023-11-29 18:03

虎嗅注：

在虎嗅2023年F&M创新节上，蓝晶微生物联合创始人兼总裁李腾在硬科技专场发表了“合成生物学：重塑物质世界”的主题演讲。基于合成生物学这门新兴的学科上，蓝晶微生物一直扮演着“game changer”的角色，第一款产品蓝晶™ PHA成功上市的背后，合成生物学从实验室研发转化到工业量产的“死亡谷”被成功穿越。未来，如何更好的重塑物质世界，将会迎来更频繁的探索和尝试。

和人类近一百年的发展历程完全不同的是，一百年前乃至人类文明发展初期，人们更擅长从自然中寻找解决方案，而非通过人工合成来得到生活所需的必备材料。自然界提供的天然“养料”构成了一个完整的碳循环闭环空间，使得碳排放成为了不被在意的问题。而回到科技高速发展的当下，石油化工的出现，颠覆了人们的日常生活，极大提高人类生活质量的同时，也产生了气候变暖、环境污染等负面影响。甚至，我们赖以生存的这个星球，在某些方面已经有一些不堪重负。人类亟需为未来发展寻找新的解决方案。

在使用生物制造材料替代部分石化材料成为新趋势的大背景下。合成生物学，这一生物科学的最新分支，提供了一种理想的解决蓝图：利用微生物来生产新的、更具多样性和可持续性的物质，比如近年来站上替塑风口的PHA（聚羟基脂肪酸酯，生物可降解材料的一种）。

我们使用一次性塑料产品可能只有几分钟，然而一个普通塑料袋在自然环境中需要20年才能被分解，有塑料薄膜内衬的一次性咖啡杯需要30年，塑料吸管要200年，塑料瓶要450年，有些婴儿纸尿裤要500年。塑料用品对环境的危害已经恶名昭彰，于是越来越多的“可降解塑料”“可堆肥塑料”走进了人们的视野。

以下是演讲实录（经虎嗅编辑）：

大家下午好，我是李腾，蓝晶微生物的联合创始人，在创办这家公司之前，我在清华读书，读完本科跟博士，当拿到博士学位的时候，我就被合成生物学这个学科深深地点燃了，就成立了这家公司，叫蓝晶微生物。

我想跟大家讨论讨论我们这个物质世界——地球。在没有人类以前，地球全部都是自然的物质，人类的文明越来越发达，有了目之所及、越来越多的人造物。如果你站在整个人类的历史或地球的历史去看，最近地球正处在一个非常关键的时候，是大概在2020年正负6年左右，人造物的质量（就是整体的重量）第一次超过了自然界的物质。

大家知道自然界大概有4亿吨的动物，就是所有的动物如果把重量全部加起来4亿吨，但人一年就要产生将近8亿吨的塑料，植物的重量是比动物的重量大很多的，但人的建筑还有基础设施，比如说路面铺装、沥青之类的，所有的加起来已经超过了地球上所有植物的重量，而且人造物的重量是快速增长的，所以人类正处在一个真正在物质层面统治地球的时候。

但大家想想，过去的人类文明不是这样的，在工业革命以前虽然我们也有文明，但是我们不是在自己造东西，当我们想要去做房子的时候就用石头，没有水泥的，做个家具可能用木头，当然造房子也用木头了，穿的衣服是棉花的、是麻的、是丝绸的、皮革的。所有这些都是天然材料，以前的世界我们总是在自然之中去寻找让我们生活更方便的解决方案，但现在不是了，现在所有的东西都是人造的，我们穿的所有的衣服合成纤维是来自于石油的，人们把石油穷尽所能制造了各种各样的东西，比如塑料、纤维。

水瓶是个典型的人造物，我们喝水用大概15分钟的时间，但是瓶子会在地球上存在800年到1500年，因为它本来不是目前这个世界有的东西，所以它没法重新进入物质循环，这是很大的问题，这个问题就是塑料危机。但是人造物还有很多类似于这样的危机，比如说把越来越多的塑料或者纤维造出来之后会开始产生微塑料的问题，最后人把它吃了，这些都是问题。

但我们回到以前吗？回不到的，因为这个世界如此的丰富，这里有无数的东西，因为这些物质的创造，我们有这么多的可能性。大家想想，如果没有这样的水瓶，我们怎么随时随地地喝水？怎么把水从一个地方运到另一个地方，打开就能喝，没有这样东西的。你用玻璃吗？用金属吗？或者自己带个杯子，但还要有地方去存水是吧？

这是不现实的。我们怎么在这两个之间找平衡，维持人类极大的丰富和不给地球造成麻烦？我们在做这个事。合成生物学或蓝晶微生物在做的事情是在找这里的解决方案。

我觉得我们的解决方案找到了——微生物。微生物是个非常高效的制造系统，以前人们见不到它，在工业革命以前，当人类想去借助自然力量的时候，要么借助动物，比如说皮革，要么借助植物，比如说棉麻或者其他各种，但微生物大家不知道它的存在。

可是人们却利用它利用了几千年，所有的发酵都是在利用微生物，比如说它帮我们做酒、做奶酪、做味精、做面包，但它的潜力还远远没有被发觉，因为以前人们不知道它，知道之后也没办法去利用它，它不像植物，你可以一直驯化，让它产量变高，或者产一些本来不产的东西。

微生物大家以前不知道，这些年随着生物技术的发展这件事可行了，这就是合成生物学。你把微生物看作一个高效的制造系统，有点像微型的工厂，你给它植入一段信息，让它可以去合成你想去合成的东西，最直观的例子是胰岛素，胰岛素是糖尿病的特效药，但迄今为止世界上所有的胰岛素都是微生物生产的，因为微生物是一个非常高效的制造系统。

它怎么生产？就是把人的胰岛素基因拿下来，是一段DNA的片段，把它放到微生物的体内，你去养这个微生物，这个微生物就帮你去合成生物胰岛素了，这是合成生物学的原形。大家注意，在高中的生物书上就讲到了这件事，叫基因工程，基本上是同样的意思，但是现在基因工程已经有了更深的演化，我们叫它合成生物学。可以用微生物去合成各种各样的物质，近乎无限的产品，只要它是个化学分子，可能是小分子，也可能是高分子，比如塑料是个聚合物，纤维、能源、人造肉、化肥、农药等等，蓝晶这家公司就是想用微生物去造万物。

中间的这些图片是微生物电子显微镜的图片，微生物从左边到右边在一点一点生长自己，里边那个白色的东西就是我们在做的一种塑料的替代品，叫做PHA，它是个微生物的能量储存物质，你当把它养出来之后，它跟塑料是一样的。

我手里这个名片夹，是我们公司的名片夹，这是一个生物产的材料，全生物的，大家看它跟塑料是一样的，我们给微生物喂可持续的原料，就像淀粉或者植物油，给到它之后，因为我们给它DNA层面的信息，它就会把这些原料转化成这样的天然材料，把天然材料提取出来之后就可以做成跟塑料一样的各种各样的制品，很简单，其实不复杂，我们公司就是一个每天在创造不同微生物的公司。

除了合成生物学之外，我们还要借助自动化和数据化的手段，因为本质上是信息，大家可以想象我们是在一个碳基的计算机里做编程，而不是基于硅基的芯片，人造芯片做编程，而是在本来就有的碳基的系统里去做编程的。

这是我们实验室拍摄的照片，这种叫做PHA的天然材料在自然界中存在了10亿年了，一直在这个地球上存在，以前没有被拿来用过，它的好处就是可以在各种环境下降解掉，有点像纸或者纤维素、木头一样，用的时候是很稳定的，扔掉之后就可以降解，过去的10亿年，这就是微生物和这个世界相处的方式，我们并没有去创造任何新的物质，而只是把已有的物质拿来做成了日常生活之中的产品，我们不需要去发明一个叫做聚乙烯的这个地球上不存在的材料，而只需要把现有的材料拿来用就好了，它可以在海水之中、淡水之中、土壤之中自发的降解。

上面这个动图来自深圳湾的海水，我们把它取回来放到鱼缸里，把两根吸管放到里面，一根吸管是一个普通的吸管，大家现在去买奶茶送的吸管叫可降解吸管，但是它并不是真的完全在环境之中可降解。

另外一边是PHA的吸管，我延迟摄影拍摄，就会发现PHA的吸管用8周的时间就可以完全降解掉了，它是被微生物吃了，就是被海水之中存在的海藻或者微生物，都可以把它当作食物吃掉了。

它的制品可以很坚固，也可以很柔软，比如说我随身带的杯子，这是一个PHA的杯子，可以很坚固，就像陶瓷一样的质感，又可以很软，做成带子、膜。

它可以次抛，也可以很耐用，吸管、刀插勺，纸杯，还有一次性的杯子，这些次抛的应用可以用，很耐用也可以，袜子、杯子、化妆刷，包包，这个包包是PHA和其他材料混纺的纤维做成的一个包包，是我们和另外一个新锐的品牌商，叫做好瓶包一起合作做成的。

你仔细想想这是很神奇的一件事，你可以用一个自然界本来就存在的东西，存在了10亿年，造了一个我们今天可以穿在身上的衣服或者包，还可以做成无纺布，类似于湿纸巾，或者是止尿布这样的东西，材料是很迷人的，生物也很迷人，用一个迷人的生物、微生物去造了一个材料，这件事是一个非常酷的事情，至少我觉得是。

我们在试图用微生物，或者用人类新的技术去解决一些问题，比如解决可持续的问题，解决人类怎么和地球和平相处的问题。

我们的第一个产品就想解决塑料危机，这张图是此时此刻塑料的去向，只有大概一半左右的塑料是被好好的处置的，它可能是被重新循环利用了，比如说矿泉水瓶是被循环的很好的，大家知道循环的矿泉水瓶去了哪吗？这个材料叫做PET，如果你去仔细看这个瓶子的底部会有一个标志，是一个三角形的回收标志，写着一个1，所有塑料大概是被分了七大类，PET是其中的第一大类，PET这种塑料还有一种存在形式，叫做聚酯纤维，也就是衣服，我今天穿的这件衬衣里边绝大部分的成分和矿泉水瓶是一模一样的，就叫PET，它做成矿泉水瓶的时候是这个样子的，透明的，有一个机械的挺度，而且你捏一捏它还会变软。用另一种方式就可以变成纤维状的，你把它做成纱线，纺丝、编织，最后再织布，裁剪就变成了衣服。

这在化学本质上是一模一样的东西，大家回收的化学矿泉水瓶最后会被重新的加工变成一些降级使用的纤维，这些纤维不会再做衣服了，但是会做一些次级的，比如说垃圾的编织袋，这是一个很好的塑料的去处，但是很可惜，它只占塑料所有去处的10%左右，剩下很多塑料是被焚烧了，更大量是被填埋了，其他的就更惨了，大概有20%左右就会被不当处理，比如泄漏到环境之中，可能是泄漏到海洋终了，也可能是水体，但水体最终也是去到海洋的，也可能变成了田间地头的垃圾，大家看到的白色污染，每天北京一刮风飞来的都是塑料袋，这些年好多了，因为被处置的情况越来越多，而不当处置越来越少了，可是你如果看全球范围内，不当处置还是非常多的。

我们中国人讨论到塑料污染的时候，通常都会讨论土壤，就是田里农膜的碎屑，或者是各种各样的矿泉水瓶之类的，西方人讨论这件事通常都会讨论到海洋，这跟他们的文化有关系，如果一个塑料垃圾进入到水体之中，它就会去到海洋了。但是海洋之中的塑料会在洋流的作用，还有外界环境的作用下慢慢地分解成微塑料，这个微塑料肉眼是看不见的，可是它会被海洋的动植物吸收掉，又跟着鱼虾，这些食材又回到了咱们的餐桌里，食盐也是这样的，中国人吃的食盐绝大部分是海盐，食盐里边是有微塑料的，我们每天都在吃微塑料，这件事没有人愿意看到，但是很难避免，因为它已经渗透到了整个地球生态系统之中，这些事情显然大家都不愿意看到，解决方案说实话是挺难的，因为塑料的量太大了，PHA在解决一部分的问题，就是如果在源头，塑料不是以现在的方式生产的，而是用生物的方式去制造的话，那就没有塑料垃圾，尤其是没有微塑料的问题了。

插一句，塑料是怎么来的？塑料是来自于石油的，原油炼制之后的一些成分，比如说乙烯聚合之后就会变成聚乙烯，就变成了塑料袋，大家用的酥油的袋子、保鲜膜之类的都是这样来的。再比如说石油里边的成分丙烯，聚合之后就会变成聚丙烯，聚丙烯是很多硬的东西，比如说餐盒，还比如说刚才我拿的矿泉水瓶的瓶盖这样的东西，传统塑料是这样来的，但是它真的是一个完美的材料，如果你去看材料性能，又便宜、又轻，又可以耐用，真的是非常好，很可惜它跟这个世界是不兼容的，它跟这个地球不兼容。PHA能解决一部分的问题，但是也不是完全能解决，真正要解决它很大程度上是在座的各位，我们每个人生活习惯的改变，在你力所能及的范围之内少用一点塑料，就像名片盒就不要用塑料来做。