Чтобы биопроизводство масштабировалось, оно должно мыслить нестандартно

Биотехнологии и производство открывают множество возможностей для устойчивого удовлетворения потребностей человека в мировом масштабе в гармонии с природой. Это отличная цель, но по мере роста отрасли возникают некоторые ключевые ограничения возможностей, которые необходимо устранить, иначе мы рискуем упустить шанс реализовать изменения, которые мы хотим видеть.

Большинство биотехнологий имеет дело с микробами — микроскопическими формами жизни, которые легче контролировать или даже программировать, и которые организованы в огромном количестве для производства определенных молекул или материалов. Традиционно это означает помещать кучу дрожжей или бактерий в большой стальной резервуар, создавать правильные условия и добавлять правильные питательные вещества (возможно, с несколькими генетическими изменениями) и позволять им делать свое дело.

Это ферментация, в основном высокотехнологичная версия того, что происходит, когда вы делаете квашеную капусту, и это то, сколько биотехнологии делает материал. Именно так мы производим лимонную кислоту, присущую газировке, конфетам и множеству других товаров для дома. Поскольку биотехнология ставит перед собой цель преобразовать огромные отрасли промышленности, такие как текстильная промышленность и животноводство, возникает озабоченность по поводу того, существуют ли возможности ферментации для удовлетворения масштабов вытекающего из этого спроса. Проще говоря, танков не хватает. Это реальная и, казалось бы, неизбежная проблема, которая, вероятно, создаст огромные препятствия для новых компаний.

До сих пор разумным решением для биотехнологической компании было оставить проблему стальных резервуаров кому-то другому: заключить контракт с кем-то, чей бизнес поставляет резервуары или оборудование для ферментации. Но биотехнология работает над масштабами, которые превзойдут текущие мощности, и предложение резервуаров просто не может удовлетворить спрос. Цифры действительно трудно уложить в голове — например, различные технологии прецизионной ферментации и компании нацелены на замену или замену мяса более устойчивыми белками. Ежегодно потребляется около 300 миллионов тонн мяса, что примерно в 500,000 XNUMX раз превышает текущую мощность ферментации.

Для компании, разрабатывающей микроорганизмы или процессы ферментации, масштаб является самой сложной частью, и вопрос производительности может ограничить важные прорывы. Назовите это узким местом брожения. Он представляет собой препятствие для многообещающих новых молекул, которые могут реально изменить мир, но могут остаться позади из-за усилий по последовательному и экономичному масштабированию. Стартапы работают скудно, поэтому трудно утверждать, что они должны брать на себя дополнительные капитальные затраты и технические проблемы, связанные со строительством и эксплуатацией резервуаров. Но ключевые прорывы могут и часто обнаруживаются на самых сложных этапах масштабирования.

Были предложения по расширению этой мощности, но даже самые оптимистичные прогнозы делаются на два-три года вперед. Между тем, почти все существующие ферментационные мощности от крупнейших контрактных поставщиков, таких как GSM и ЭВОник — который сам по себе занимает около 4,000 кубометров пространства для ферментации — уже используется, будь то фармацевтические препараты, другие продукты питания или биопродукты, такие как молочная кислота.

Похоже, биотехнологиям пора «мыслить нестандартно». Это может означать работу с новыми модельными организмами (существует знакомый набор микробных персонажей, которые имеют много преимуществ, но также и ограничения) и разработку новых форм ферментации или выращивания в помещении. Biotech любит сравнивать своих микробов с «программным обеспечением», а ферментационное оборудование с аппаратным обеспечением; разработка первого и передача второго на аутсорсинг рискуют упустить большие возможности не только для максимизации масштаба, но и упустить достижения, которые могли бы изменить эту область для всех остальных.

Это важно, потому что биотехнология начинает производить вещи, выходящие далеко за рамки дрожжей и бактерий. Такие компании, как Биомасон выращивают новую форму неэкстрагируемого бетона; Аквабаунти выращивает комнатного лосося, который растет в два раза быстрее; мох превращает мох — да, мох — в микрофабрики по производству полезных химикатов. Такие технологии могут изменить мир к лучшему, и путь требует разработки новых форм культивирования и ферментации, что означает принятие на себя затрат на разработку этих технологий в дополнение к самим организмам. Это большая ставка, но неизвестно, насколько велика может быть выплата.

Одной из выгод для компании, которая таким образом обходит узкое место, является усиление вертикальной интеграции. Это приводит к большему контролю и вероятности успеха, когда возникают неизбежные сюрпризы — решение всех проблем может быть решено внутри компании, а не в разговоре с поставщиком резервуаров. Думая таким образом с самого начала, вы также можете начать, имея в виду конечную цель, и фактически использовать как ограничения, так и сильные стороны, чтобы максимизировать результат, когда масштабирование начнет набирать обороты. Это, очевидно, стоит дороже, но, учитывая возможности новых биотехнологий, при условии, что продукт выполняет свои обещания, есть большая вероятность, что он окупится.

Инновации и потенциал биотехнологии не что иное, как изменение мира, поэтому очень важно решить надвигающиеся проблемы, связанные с масштабированием ферментации. Учитывая качество и скорость инноваций, нет никаких сомнений в том, что эти проблемы будут решены. Также нет сомнений, что это потребует отказа от менталитета танка, который теперь является наследием старого способа ведения дел.