Zymergen上市在即，业内人士产品应用是发展风向标

　　根据路透社本周二报道，美东时间3月23日，美国合成生物学公司Zymergen向美国证券交易委员会（SEC）提交了上市申请，计划在纳斯达克上市，股票代码为ZY。
　　该报道还指出，事实上Zymergen已于今年1月25日秘密提交了招股文件，JPMorgan、GoldmanSachs是本次发行的主承销商。
　　根据招股书，Zymergen计划通过首次公开发行筹资约1亿美元。不过，截止目前，该公司暂未披露计划出售的股票数量或定价，这意味着1亿只是一个占位数并且可能会改变。有业内人士预计，Zymergen在IPO后的市值可能在50100亿美元之间。
　　（来源：Zymergen官网）
　　成立于2013年的Zymergen正处于合成生物学产业化第二波浪潮中，目前已经发展成为该领域的独角兽公司。该公司提交的文件还显示，Zymergen尚未从产品销售中获得任何收入，但通过合作获得了近350万美元的收入。
　　合成生物学诞生于21世纪初，现在发展到了弱冠之年。2000年2010年，合成生物学领域掀起了第一波产业化浪潮。在这一阶段，大部分合成生物学公司还处于早期探索阶段，合成生物学的应用潜力有待进一步释放，部分公司新陈代谢、交替变迁，也有部分进入了新的发展阶段；2010年以后，合成生物学掀起第二波产业化浪潮，迎来黄金发展期。
　　随着合成生物学驶入发展的快车道，资本和市场也将目光转向合成生物学领域。自2010年以来，全球合成生物学领域累计共发生391起融资事件。
　　第一波浪潮下，合成生物学领域的老兵平台型公司Amyris已于2010年登陆纳斯达克，现市值近35亿美元；第二波浪潮下，明星公司Zymergen又会有怎样的表现？
　　对此，生辉采访了国内合成生物学领域领域的多名业内人士。
　　BotaBio高通量筛选平台总监朱洁博士总结说道：我认为Zymergen现在选择上市有三大契机：一是，与合作伙伴生产出了一款比较成功的产品，在生物材料方面取得了一些进展，时机比较成熟；二是，虽然通过合作获取了一定营收，但是Zymergen还需要更多资金补血；三是，近年来合成生物学赛道比较火热，站在合成生物学风口上，整个市场比较看好Zymergen的发展潜力。原Amyris高层把关，软银、高盛等纷纷入局
　　基于石油生产的材料的创新步伐已经停滞，我们看到了生物学的未来。自然是最好的制造系统，因此我们决定与自然为伴，发现、设计和创造更好的产品。JoshHoffman博士这样谈Zymergen的出发点，他是Zymergen的首席执行官兼联合创始人，也是NorcobCapital的合伙人。
　　2013年，他与ZachSerber、JedDean强强联合，共同创办了Zymergen。ZachSerber拥有多年生物技术产业经验以及多项生物分子发现和微生物工程专利。此前曾任Amyris的生物学总监，现在担任Zymergen首席科学家；JedDean是微生物工程自动化的众多专利的发明者，曾在Amyris和斯坦福大学基因组技术中心开发了生命科学技术和自动化技术，现任运营和工程副总裁。
　　图Zymergen创始团队，从左到右分别是JoshHoffman、ZachSerber、JedDean（来源：Zymergen官网）
　　Zymergen是一家合成生物学领域的平台型公司，既拥有底层技术，同时又将公司业务扩展到了应用领域，打通了DesignBuildTestLearn（设计建造测试学习）的商业闭环。与另一家合成生物学知名公司GinkgoBiowork（以下简称为Ginkgo）不同，Ginkgo更倾向于搭建一个生物研发自动化平台，进而扮演创业公司孵化器角色。
　　如果把合成生物学比作是人的成长阶段，2010年可以看做是其发展的分水岭。2010年之前，合成生物学处于儿童阶段，懵懵懂懂，对外界充满好奇；2010年之后，合成生物学进入了青少年阶段，这是认知形成的最重要的阶段，对于整体发展至关重要。
　　成立于2013年的Zymergen正处于全球合成生物学第二波浪潮之下，与早期探索阶段不同，这一时期合成生物学行业总体发展势头良好，日渐受到了资本的认可和看好。
　　基因组学革命和计算生物学带来的这场合成生物学浪潮将会持续下去，并在多个产业部门创造新机遇。在其完成D轮融资时，软银的高级任事股东DeepNishar曾这样说。
　　图新技术加速了合成生物学的设计建造测试学习周期（来源：NatureCommunication）
　　根据Crunchbase的数据，Zymergen在成立一年便获得了2百万美元的天使轮融资，此后完成近9亿美元的融资，其中软银愿景基金更是两轮参与。2016年，完成B轮融资后，诺贝尔物理学奖得主、美国前能源部长朱棣文也加入Zymergen董事会。
　　（来源：生辉根据公开资料整理）
　　Zymergen创始人们看好自然或者生物学的潜力，宣称要将生物学潜力应用到工业领域，利用生物制造产品生物制造（biofacturing）。而要真正实现生物制造，往往流程比较复杂，需要多要素、多系统的整合。
　　Zymergen实现生物制造的关键在于将合成生物学（包括基因组学）、机器学习技术和自动化技术优势有机整合在一起。Zymergen拥有核心专利的技术平台融合了分子生物学、数据科学、自动化和基因组学技术。利用该平台可以在大自然目录中精准搜索、定位所需分子，利用生物学方式生产分子所需的微生物细胞，并将这些分子快速推向市场。
　　（来源：Zymergen官网）
　　Zymergen利用合成生物学底层技术实现生物制造，而AI、机器学习、自动化则为生物制造的产业化按下了加速键，提高了生物合成的生产效率。
　　Zymergen已经找到了如何以强大的新方法将基因组学，机器人技术和机器学习相结合，从而对微生物进行工程改造，在多个领域中生产可再生的下一代材料。朱棣文说。
　　2生物界的谷歌搜索引擎
　　Zymergen的投资机构Hanwha资产管理公司曾这样描述Zymergen所做的事情，通过科技的结合，Zymergen可以像探索新空间一样探索生物学，这和谷歌的搜索引擎很像。
　　可以说Zymergen搭建了生物界的谷歌搜索引擎系统，这套系统融合了AI、自动化技术，实现了从上游生物基因数据库筛选分子、利用合成生物学方式生产微生物、再到下游产品研发、生产、落地应用的全产业链条。
　　国内合成生物学公司蓝晶微生物（Bluepha）联合创始人兼CEO张浩千博士告诉生辉，Zymergen的核心竞争力就在于其强大的创新体系。这也是其核心竞争壁垒所在，因为后续公司很难单靠一两个环节完成这种全产业链的创新。
　　具体可以分成两个维度来看：一是，Zymergen在生物研发自动化表现非常亮眼，拥有庞大的微生物基因组数据库，这个数据库比现存的公共数据库还要大；二是全产业链布局，创新环节非常完整、涵盖超长链条，从最上游的生物基因数据、合成生物学研发自动化，到下游的材料科学、材料设计、改性和加工聚合。
　　Zymergen的科学家没有从假设或已知的代谢途径入手，而是将机器放到了整个基因组数据库上。JoshHoffman曾指出我们发现，在菌株工程中，至少有一半有益变化偏离了原代谢途径，一些代谢途径位于基因组的非编码区。
　　据了解，Zymergen已经建立了庞大的基因数据库，并利用该数据库创建全新的生物积木。官方宣称该基因数据库是全球受专利保护的最大基因组数据库，约2。4TB容量，是公共基因组数据库大小的5倍。
　　（来源：Zymergen官网）
　　具体流程是，当客户下单后，利用仿真软件在生物分子数据库中进行搜索匹配，通过数字化方式预测分子的性质，然后建立符合该分子的模型，利用AI算法筛选出最佳性能分子；确定最佳性能分子后，利用其基因数据库着手设计生产能够制造这种分子的底盘微生物。
　　Zymergen采用了即插即用方案设计和生产微生物。当Zymergen设计一种微生物时，可以通过组装不同的生物积木或者是简短补充调整相应的代谢路径组成产品线，设计并生产所需微生物。
　　接下来就是如何规模化量产这种微生物，而实现量产的助推器就是AI和自动化系统。
　　中国科学院深圳先进技术研究院材料合成生物学研究中心研究员钟超博士十分认可AI和自动化系统在合成生物学实现产业化中所扮演的角色。
　　利用生物合成代谢途径生产高附加价值产物，很多时候其产能和成本并不一定能够媲美传统的化学合成方法，因此很长一段时间以来，化学合成仍然是很多化工、材料大宗产品首选的生产方式。但是，随着机器学习、人工智能和自动化等技术的发展以及与合成生物学的融合，产能不断提高而成本大大降低。此外，利用AI、自动化等技术可以快速在海量数据库中筛选出最合适的代谢途径和菌株，更有利于合成生物学研究的产业化落地。钟超博士说。
　　Zymergen会对微生物基因进行微调，根据自动化和机器学习算法创建、测试数十亿种基因设计；然后利用定制的分析软件和算法测量这些设计，基于结果提出新的基因设计方案，再评估和设计，最后真正大规模生产、复制出最佳的微生物基因。基于这一搜索系统，2019年，Zymergen为客户设计了10万多种微生物菌株，通过微生物设计制造的产品约为12亿磅。
　　朱洁博士指出，Zymergen技术的一大亮点是主打流程化和模块化，实现了生产线的自由组装。对于整个行业来说，自动化和数据化是趋势，不过仍有很长一段路要走，并不是那么容易的。
　　（来源：Zymergen官网）
　　百葵锐首席科学官李华珍博士同样认可AI在生物制造中的重要作用。他认为，Zymergen的核心技术壁垒之一在于机器学习辅助产品设计，机器学习准确与否取决于其所输入的指令程序的准确与否。
　　AI学习及高通量筛选相当大程度上决定了合成生物学创新企业能否走得更远，飞得更高。Zymergen在这一方面展现了相当的实力及潜力。GinkgoBioworks更偏重细胞工程及基因编辑，而Zymergen则在机器学习上更显优势。李华珍博士补充道。
　　国内合成生物学公司一兮生物创始人刘振云博士的观点也比较相似。他认为，与Ginkgo相比，Zymergen更具有互联网思维，而Ginkgo更重视搭建生态系统。
　　官网显示，基于AI、自动化系统，Zymergen的生产过程只需传统方式一半的时间，成本仅为传统方法的十分之一，而且无需耗费大量能源、有毒化学药品和基础设施。JoshHoffman曾表示，Zymergen可以很轻易的将任何行业的公司的利润提高35倍。
　　3产品是发展支点
　　未来1020年，4万亿美元的经济价值将由合成生物主导。麦肯锡这样总结合成生物产业的未来价值。
　　目前，生物合成技术越来越多地应用于医疗保健、农业、化学品、能源、消费品、食品和饮料等领域，Zymergen的业务范围涵盖了电子产品、医疗健康、农业等多个领域。
　　张浩千博士认为，Zymergen上市的关键驱动力是其自研产品Hyaline聚酰亚胺薄膜，现在Zymergen正在推动该产品应用于电子产品等下游领域。具体来说，第一，Hyaline展现了一种想象力，它展现了生物是如何设计、生产新材料的；第二，聚酰亚胺本身是一个市场想象空间非常大的产品，年复合增长率为60左右。
　　众所周知，聚酰亚胺是最常见的一种柔性屏材料，被广泛应用于电子产品中。然而，该材料长久以来都面临着耐折叠性以及耐热性等问题。
　　Zymergen用合成生物学的方法合成了带有氟原子的二胺单体，然后和住友化学合作用来做聚合，最终生产出现在的明星产品Hyaline。张浩千博士这样解释Hyaline的独特之处。
　　官网显示，Hyaline是一种新一代的聚酰亚胺薄膜，未来这些产品将会革新电子产品，广泛应用于可折叠封面窗户、过滤器和触摸传感器面板之中。
　　图Hyaline产品（来源：Zymergen官网）
　　刘振云博士也赞同这一观点，他认为Zymergen未来的发展潜力很大程度上取决于其聚酰亚胺薄膜是否可以大放异彩。未来支撑Zymergen发展的基础就是设计出色的产品，如果能有2个以上突破性的产品，将会成为其迅速发展壮大的重要支点。
　　Zymergen的潜力就在于其后续产品的想象空间都非常大。Hyaline取得成功之后，其他的产品都可以利用既有的创新体系以及商业闭环能力，进行复制并延伸到其他的管线上，可预测性很强。张浩千博士说。
　　不过，张浩千博士也指出，Zymergen还需要再用一个产品来证明自己，因为该公司目前在生产环节还需依靠合作伙伴住友化学。我觉得真正从完整创新角度来说，Zymergen必须要自主实现制造这一环节，才能真正的实现了打通全产业链的竞争优势。
　　朱洁博士也说道：从产品来说，Zymergen走的是一条风险偏高的路，biomaterial的应用前景也很广阔，但也需要后续大量资金的支持继续研发。另外从已披露的合作获利金额来看，350万美金还未足以支撑起50100亿美金的估值，更多的还是需要看市场对于biomaterial的潜力预估。
　　相比之下，GinkgoBioworks在不同领域中采取的是与该行业巨头一起合作推进，并且在不同领域都有所布局，这一点上比Zymergen来说风险小得多。朱洁博士补充说道。
　　走向资本市场后，Zymergen表现如何？能否引领合成生物学第二波发展热潮？