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从凯赛生物思考,合成生物技术如何应用于大宗化工领域?

发布时间:2023-10-24
发布人:安各洛公司-转载:芳博士


上上周我有幸到访凯赛生物的山西生产基地。

所见所感,写成《上市公司凯赛生物,为什么落地在1.7万亩的山西合成生物产业园》,引起了广泛讨论。

文中的错误和纰漏,感谢热心而专业的读者不吝指出,已在评论区置顶更正。

本公众号就是我投融资工作之余的个人爱好,内容都由我本人完成。

因此,是以我所看、所学、所感、所想为主要内容,希望能够为科技创业者和投资人朋友提供参考。

我会为科学家发声,也会宣传业内活动,作为股市韭菜也会分析上市公司,更希望把地方政策和产业落地的先进做法广泛传播,但没本事、也没意愿为谁“公关”。

如果是科学家的观点,或者可以公开的会议内容,我都会注明出处。

其余的,仅代表我个人意见,不代表任何机构的观点,文责自负。

我写凯赛生物的文章,仅因为我个人觉得凯赛是合成生物第一股,是全球长链二元酸龙头,是招商局入股共同拓展生物基尼龙新市场的链主企业,值得关注。

对于希望在大宗化工领域应用合成生物技术的初创公司,或有借鉴意义。

但本文观点不构成任何投资建议,请朋友们知悉。

言归正传,我从凯赛生物山西基地的参访中,产生了一些对于合成生物技术应用于大宗化工领域的思考,供朋友们参考,欢迎指正。


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工程设计的经验

在化工工厂考察过的人至少都有这种感知——工程设计尤为关键。

合成生物技术作为新的生产方式,在大宗化工中发挥重要优势,非常依赖于工程设计的科学性与合理性。


例如,进料、补料、发酵,通气、通水、通电,分离、过滤、提纯、聚合……

有些生产环节可以并行,有些工艺流程必须串联,有些必须严格区隔。

要考虑当地的大环境,例如,温度、湿度等;

要考虑工厂的微环境,例如,厌氧、有氧、菌群结构等;

还要考虑市政配套的接入,例如,蒸汽管道、污水处理等。

哪怕统一菌种和工艺,在不同产能规划下,设计也可能是天壤之别。

任何一个设计环节的不合理,轻则造成生产成本加大,例如进料、补料路线不合理,造成原料浪费;重则必须推倒重来,例如发酵过程大面积的染菌。

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工艺优化的关键

我们常说降本增效,但在生产中,这并不是一句轻飘飘的口号,而是落实到每一个工艺环节中。

怎么在保证质量稳定的情况下,尽可能地降低成本,是每位生产一线人员和管理者头上的悬顶之剑。

以凯赛生物为例,当主要原料玉米的价格波动,以及疫情期间建设和生产进度的放缓等因素,会极大地影响销售毛利率。

为了维持毛利率的稳定甚至争取上升,一方面,必须降低水、电、蒸汽等能源价格,另一方面,必须从工艺过程中降成本、提效率。

例如,山西的气候常年较凉爽,可以降低生产中冷却的成本,但要在冬季尤其是夜里,必须用较低的成本保证水不凝固,也需要工艺的改良。

例如,如何用生产中的微生物降解废水中的有害物质,在符合排污要求的情况下,降低废水的处理次数和强度,甚至形成废水的循环利用,这也是降成本的关键,同样需要工艺优化。

每位大宗化工生产的管理者,心中都有成本账和效率账。

“生产的每一分钱都是抠出来的!”

凯赛生物就要求生产管理者,必须把办公室放在生产第一线,实时关注和思考生产中的问题,把工艺优化的目标刻在脑子里。


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(来源:凯赛生物2019-2022年财报)


作为上市公司,凯赛生物的盈利能力和运营能力,随时需要接受公众的监督和评判,这对管理者也是极大的压力。



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通量分析的重要性

合成生物技术应用中,经常强调“高通量”生产。


但目前的高通量往往在筛选上表现突出,但在检测和分析上的优势并无显现。

我们可以从大量菌种筛选出优异菌种,但这些菌种的发酵效率如何,尤其是在生产放量中表现如何,尤为需要高通量的检测和分析。

因此,真正的“高通量”体现在全流程上。

就像在一条高速公路上,每辆车就是每个产品。

如果只有刚上高速公路时畅通无阻,每小时120公里,但到了后面就变成了普通公路甚至是羊肠小路,那必然造成长时间堵塞,也无法显现出效率。

同时,传统的分析通常是事后验证,强调的是品质控制。

但等到品质控制的环节,说明生产已经完成了。

就像经过长时间堵塞到达终点的小车,我们测出来耗油量极高,但到底是哪个阶段的耗油量高、是什么造成了耗油量高?

如果没有运行过程中实时数据的记录,意味着我们无法找出车辆耗油量高的问题。

同样的道理,回到生产中,如果最终的品质检测不合格,不仅面临着产成品的巨大浪费,还意味着追溯生产工艺中存在问题的严峻挑战。

只有实时检测和分析,尤其是关键生产环节的高通量的实时检测和分析:

一方面,能够及时发现生产中存在的品质问题;

另一方面,还能通过海量分析数据,对生产工艺进行针对性的精准调优。

也就是说,生产的量越大,分析的数据越多,构建的模型越准确,生产工艺优化的可能性越高。

这才能实现大宗化工品规模化生产的良性循环。

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机理研究的落地性

科学的机理研究,可以为前沿问题的突破,做出贡献,也需要为现实问题,提供解决方案。


从生产第一线发现问题,回到科研工作中,从机理层面进行分析,这是合成生物技术应用于大宗化工领域中非常有意义的事业。

打个不恰当的比方:

从科研工作到产业转化,像是有了锤子,满世界地找钉子。

但很可能钉子的问题,不是敲进去,而是拔出来,那么锤子就无法发挥作用。

或者用一块砖头也能把钉子敲进去,用不上锤子甚至是金锤子。

从产业问题到科研工作,更像是先发现了钉子的问题——到底是要敲进去还是拔出来,是敲进水泥里,还是敲进木板中?然后去找最合适的工具。

在凯赛生物的山西基地,我们看到了研究院的设置,也遇到山西大学在公司实习的学生。

玉米作为凯赛生物的重要生产原料,存在价格波动大、与人争口粮等问题。

因此从机理研究上,凯赛生物也在探索用非粮物质替代玉米,生产生物基材料。

从凯赛生物的财报中也可以看到,从2020年到2022年,研发费用的增长速度远高于营业收入。

研发费用率,从2020年的5.6%,快速上升到2022年的7.7%。

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最后,凯赛生物创始人刘修才博士有两段话,让我很有感触,也作为结尾分享给大家。







“我觉得我干的就是制造业,或叫作新型生物制造。但市场觉得现在冠以合成生物之名,就显得多么高大上,其实中国制造业,尤其是新技术新应用所要面对的困难与突破,我们都有,甚至更大。”

“我对于行业前景毫不怀疑,怎么去描述都不过分,但这个进程还是需要实事求是。表面上看好像是融资多了,研究经费也多了,但是实际上如果你不能满足大家的预期,最终一定会伤害到行业本身。中国合成生物学的长久发展依然需要创业者、投资者、应用者与政策制定者多方合力,共同努力。”



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