立即打开
艾玛•沃特森和推特联合创始人力推“塑料革命”

艾玛•沃特森和推特联合创始人力推“塑料革命”

Jeremy Kahn 2021年07月06日
应对塑料威胁的FabricNano公司致力于将这种“无细胞生物制造”技术商业化——该技术可以避开传统生物制造技术中的诸多陷阱,这在市场上凤毛麟角。

对人类而言,除了化石燃料之外,塑料是地球面临的最大环境威胁之一。

研究人员估计,自1950年以来,人们生产的塑料已经超过83亿公吨。就目前的地球人口来说,相当于每个人都生产了超过1吨的塑料。生产出来的塑料在用过之后,大部分就会被烧毁,烧完的残骸最终会流向垃圾填埋场或海洋。在那里,这些物质可能需要长达五个世纪的时间才能够完全分解。同时,它还会威胁到野生动物的生命,而且这些塑料微粒中潜在的致癌物质还会通过食物链流向人类,对我们同样构成威胁。

总部位于伦敦的初创公司FabricNano正致力于通过一种新型制造工艺来应对塑料的威胁,这种制造方式利用的是存在于有机生命体细胞内的“化学实验室”,但它不需要真的用到生物。它的第一个开创性的产物是一种可生物降解的聚酯,FabricNano的创始人认为,他们生产的这种聚酯在价格方面也可以具备相当的竞争力——和传统的基于石油的塑料相比,后者在我们生活中随处可见,从水瓶到快餐托盘等,被广泛应用。

被这一构想打动的名人包括出演《哈利•波特》(Harry Potter)的女影星艾玛•沃特森、推特(Twitter)的联合创始人比兹•斯通,以及拜耳(Bayer)英国和爱尔兰的前首席执行官亚历山大•莫斯科。6月30日公布的相关消息显示,在FabricNano所获的一轮由伦敦风险投资公司Atomico领投、价值1250万美元的融资中,他们也参与了一部分。

利用单细胞生物产生的化学能量是人类学会使用的最古老的制造技术之一:想想啤酒、葡萄酒、奶酪和面包,都是通过这种原理制造出来的。传统的生物制造法用的是诸如酵母这类微生物,它们或是发生自然的化学反应,或是通过一些新近的技术,例如基因改造,产生化学物质。

但是其中也有几个潜在的问题:在大桶里培养单细胞生物可能很困难。产生的化学物质的量可能不尽相同,特别是由于桶底的细胞通常会对压力和热量反应不佳。为细胞均匀分配食物也可能是一个问题。在许多化学反应的过程中,细胞的反应效率也相对较低,其中部分原因是细胞需要消耗能量才能够保持活性。

与其他化学工艺相比,这往往会使生物制造技术造价昂贵。因此,这种方式最常用于特殊的化学物质和材料,比如药品、化妆品、地毯织料和汽车模制部件。一些化学物质也不适合用生物制造的方式,因为制造它们所需的连锁反应会产生毒素,在过程完成前就把细胞杀死了。

FabricNano致力于将这种“无细胞生物制造”技术商业化——该技术可以避开传统生物制造技术中的诸多陷阱,这在市场上凤毛麟角。其他也在这一领域里努力的公司还包括圣迭戈的初创公司Debut Biotech,该公司还与荷兰材料公司皇家帝斯曼集团(DSM)建立了合作伙伴关系;此外还有密歇根州安娜堡的Daicel Arbor Biosciences,这家公司主要专注于该技术在生命科学领域的应用;以及法国生物技术公司Synthelis。

FabricNano公司的联合创始人费迪南多•兰迪斯(首席技术官)和格兰特•阿伦斯(首席执行官)。图片来源:Courtesy of FabricNano

FabricNano创造了一种由悬浮在液体中的DNA制成的晶状物,该物质能够作为一个平台,让各种酶和蛋白质在上面产生与在生物体细胞内相同的化学反应,它不需要实际的生物体。因为没有了活细胞,化学反应的效率会更高,可以在大桶中培养,而不必担心产量不一致,也不用担心会产生对细胞有害的毒素。

“10年前,当我试图为联合利华(Unilever)采购可生物降解的材料时,我就希望我们能够拥有无细胞生物制造技术了。”这家快消巨头的研发总监迈克•巴特勒说。联合利华在2008年至2018年间特别致力于研究符合可持续发展理念的和更加先进的材料。巴特勒说,当时只有基于细胞的生物制造工艺可用。但这些技术都“太难于优化了”,因为“照顾到每一个小虫子、让它们产生充分的反应”很困难,他说的“小虫子”指的就是微生物。

虽然巴特勒认为“生物降解塑料确实不错”,但它们往往比传统的石油基塑料贵三到五倍。因此,联合利华和其他公司的可持续发展战略在很大程度上是使用可循环塑料,而不是使用可生物降解或可堆肥材料。他说,新技术可能会改变这种平衡。(巴特勒现在是英国特种化学品公司William Blythe的技术总监,他曾经向FabricNano咨询如何将技术商业化的问题。)

作为FabricNano的技术顾问,丹麦技术大学(Technical University of Denmark)的化学工程教授约翰•伍德利表示,FabricNano必须基于DNA的晶圆,这十分重要。他说:“它将酶固定在一起,并以正确的方式排列,因此它们彼此非常接近。”这让化学反应可控且高效。

Atomico的合伙人、此次融资的牵头人斯拉吉•哈利克将加入FabricNano的董事会。他说,这家风险投资公司发现FabricNano的DNA晶圆技术的模块化特性很有吸引力。哈利克告诉《财富》杂志:“利用生物技术进行控制并建造就像使用硬件一样,十分便捷。”

FabricNano的系统降低了一些化学物质的生产成本,比如有一种名为1,3-丙二醇的化学物质,它目前可以被生物制造并转化为生物可降解塑料,但其价格无法与以石油为基础的一次性塑料竞争。“为什么可口可乐(Coca Cola)不转向使用生物基塑料?因为它太贵了,而市场对价格太敏感。”FabricNano的联合创始人及首席执行官格兰特•阿伦斯如此说道。

例如,杜邦公司(DuPont)生产一种生物可降解尼龙,名为Biomax PTT,它是由生物制造的1,3-丙二醇制成的。但它的成本约为每千克3美元,而石油基塑料的成本仅为每千克1美元,阿伦斯解释道。[《财富》杂志曾经在2003年报道过嘉吉陶氏(Cargill Dow)生产的一款类似生物制品。]

伍德利说,FabricNano的无细胞工艺能够缩小这一差距。“1,3-丙二醇是一种成熟的化学产品,但它很昂贵,而且从根本上说,它的生物制造速度太慢。现在有机会提高速度,把价格拉下来。”

阿伦斯表示,FabricNano可以将作为原料的糖最终转化为塑料产品,其转化效率接近100%,而在活细胞中转化率约为40%。更重要的是,因为该公司没有使用活细胞,所以它使用的糖不必特别纯。为了给生产过程提供动力,FabricNano能够使用废弃的甘油,甘油是生物柴油生产的副产品。由于目前没有市场,这些甘油通常被生物柴油生产商烧掉。

尽管阿伦斯说有三家大型化学公司对FabricNano的产品表现出了兴趣,不过他拒绝透露这三家公司的名字,但该公司还没有开始发货。他表示,该公司将利用目前这轮融资的资金来确保扩大DNA晶圆的生产规模,并完善生产1,3-丙二醇的流程。

阿伦斯认为,同样的无细胞方法也可以用于生产其他化学品和材料,包括药品。

伍德利说,限制FabricNano成功的最大障碍可能是找到可靠价低并且用于化学反应的酶。在活生物体中,大多数酶是由细胞自身产生的,或者是生物体从环境中摄取它们。在FabricNano的实验中,酶必不可少。

在Atomico和Elvie的创始人塔尼亚•博勒的建议下,沃特森成为了FabricNano的种子投资人。Elvie是一家为女性提供创新技术的初创公司,其研发产品也包括吸乳器。博勒也是FabricNano的种子投资人。她曾经在几个发展组织和联合国教科文组织(UNESCO)担任职务。沃特森目前是联合国妇女亲善大使,对环境事业感兴趣。

参与本轮融资的其他风险投资公司还有Backed、Hoxton Ventures和Entrepreneur First。最近的一次融资使FabricNano的风险投资总额达到了1600万美元。(财富中文网)

译者:陈聪聪、於欣

对人类而言,除了化石燃料之外,塑料是地球面临的最大环境威胁之一。

研究人员估计,自1950年以来,人们生产的塑料已经超过83亿公吨。就目前的地球人口来说,相当于每个人都生产了超过1吨的塑料。生产出来的塑料在用过之后,大部分就会被烧毁,烧完的残骸最终会流向垃圾填埋场或海洋。在那里,这些物质可能需要长达五个世纪的时间才能够完全分解。同时,它还会威胁到野生动物的生命,而且这些塑料微粒中潜在的致癌物质还会通过食物链流向人类,对我们同样构成威胁。

总部位于伦敦的初创公司FabricNano正致力于通过一种新型制造工艺来应对塑料的威胁,这种制造方式利用的是存在于有机生命体细胞内的“化学实验室”,但它不需要真的用到生物。它的第一个开创性的产物是一种可生物降解的聚酯,FabricNano的创始人认为,他们生产的这种聚酯在价格方面也可以具备相当的竞争力——和传统的基于石油的塑料相比,后者在我们生活中随处可见,从水瓶到快餐托盘等,被广泛应用。

被这一构想打动的名人包括出演《哈利•波特》(Harry Potter)的女影星艾玛•沃特森、推特(Twitter)的联合创始人比兹•斯通,以及拜耳(Bayer)英国和爱尔兰的前首席执行官亚历山大•莫斯科。6月30日公布的相关消息显示,在FabricNano所获的一轮由伦敦风险投资公司Atomico领投、价值1250万美元的融资中,他们也参与了一部分。

利用单细胞生物产生的化学能量是人类学会使用的最古老的制造技术之一:想想啤酒、葡萄酒、奶酪和面包,都是通过这种原理制造出来的。传统的生物制造法用的是诸如酵母这类微生物,它们或是发生自然的化学反应,或是通过一些新近的技术,例如基因改造,产生化学物质。

但是其中也有几个潜在的问题:在大桶里培养单细胞生物可能很困难。产生的化学物质的量可能不尽相同,特别是由于桶底的细胞通常会对压力和热量反应不佳。为细胞均匀分配食物也可能是一个问题。在许多化学反应的过程中,细胞的反应效率也相对较低,其中部分原因是细胞需要消耗能量才能够保持活性。

与其他化学工艺相比,这往往会使生物制造技术造价昂贵。因此,这种方式最常用于特殊的化学物质和材料,比如药品、化妆品、地毯织料和汽车模制部件。一些化学物质也不适合用生物制造的方式,因为制造它们所需的连锁反应会产生毒素,在过程完成前就把细胞杀死了。

FabricNano致力于将这种“无细胞生物制造”技术商业化——该技术可以避开传统生物制造技术中的诸多陷阱,这在市场上凤毛麟角。其他也在这一领域里努力的公司还包括圣迭戈的初创公司Debut Biotech,该公司还与荷兰材料公司皇家帝斯曼集团(DSM)建立了合作伙伴关系;此外还有密歇根州安娜堡的Daicel Arbor Biosciences,这家公司主要专注于该技术在生命科学领域的应用;以及法国生物技术公司Synthelis。

FabricNano创造了一种由悬浮在液体中的DNA制成的晶状物,该物质能够作为一个平台,让各种酶和蛋白质在上面产生与在生物体细胞内相同的化学反应,它不需要实际的生物体。因为没有了活细胞,化学反应的效率会更高,可以在大桶中培养,而不必担心产量不一致,也不用担心会产生对细胞有害的毒素。

“10年前,当我试图为联合利华(Unilever)采购可生物降解的材料时,我就希望我们能够拥有无细胞生物制造技术了。”这家快消巨头的研发总监迈克•巴特勒说。联合利华在2008年至2018年间特别致力于研究符合可持续发展理念的和更加先进的材料。巴特勒说,当时只有基于细胞的生物制造工艺可用。但这些技术都“太难于优化了”,因为“照顾到每一个小虫子、让它们产生充分的反应”很困难,他说的“小虫子”指的就是微生物。

虽然巴特勒认为“生物降解塑料确实不错”,但它们往往比传统的石油基塑料贵三到五倍。因此,联合利华和其他公司的可持续发展战略在很大程度上是使用可循环塑料,而不是使用可生物降解或可堆肥材料。他说,新技术可能会改变这种平衡。(巴特勒现在是英国特种化学品公司William Blythe的技术总监,他曾经向FabricNano咨询如何将技术商业化的问题。)

作为FabricNano的技术顾问,丹麦技术大学(Technical University of Denmark)的化学工程教授约翰•伍德利表示,FabricNano必须基于DNA的晶圆,这十分重要。他说:“它将酶固定在一起,并以正确的方式排列,因此它们彼此非常接近。”这让化学反应可控且高效。

Atomico的合伙人、此次融资的牵头人斯拉吉•哈利克将加入FabricNano的董事会。他说,这家风险投资公司发现FabricNano的DNA晶圆技术的模块化特性很有吸引力。哈利克告诉《财富》杂志:“利用生物技术进行控制并建造就像使用硬件一样,十分便捷。”

FabricNano的系统降低了一些化学物质的生产成本,比如有一种名为1,3-丙二醇的化学物质,它目前可以被生物制造并转化为生物可降解塑料,但其价格无法与以石油为基础的一次性塑料竞争。“为什么可口可乐(Coca Cola)不转向使用生物基塑料?因为它太贵了,而市场对价格太敏感。”FabricNano的联合创始人及首席执行官格兰特•阿伦斯如此说道。

例如,杜邦公司(DuPont)生产一种生物可降解尼龙,名为Biomax PTT,它是由生物制造的1,3-丙二醇制成的。但它的成本约为每千克3美元,而石油基塑料的成本仅为每千克1美元,阿伦斯解释道。[《财富》杂志曾经在2003年报道过嘉吉陶氏(Cargill Dow)生产的一款类似生物制品。]

伍德利说,FabricNano的无细胞工艺能够缩小这一差距。“1,3-丙二醇是一种成熟的化学产品,但它很昂贵,而且从根本上说,它的生物制造速度太慢。现在有机会提高速度,把价格拉下来。”

阿伦斯表示,FabricNano可以将作为原料的糖最终转化为塑料产品,其转化效率接近100%,而在活细胞中转化率约为40%。更重要的是,因为该公司没有使用活细胞,所以它使用的糖不必特别纯。为了给生产过程提供动力,FabricNano能够使用废弃的甘油,甘油是生物柴油生产的副产品。由于目前没有市场,这些甘油通常被生物柴油生产商烧掉。

尽管阿伦斯说有三家大型化学公司对FabricNano的产品表现出了兴趣,不过他拒绝透露这三家公司的名字,但该公司还没有开始发货。他表示,该公司将利用目前这轮融资的资金来确保扩大DNA晶圆的生产规模,并完善生产1,3-丙二醇的流程。

阿伦斯认为,同样的无细胞方法也可以用于生产其他化学品和材料,包括药品。

伍德利说,限制FabricNano成功的最大障碍可能是找到可靠价低并且用于化学反应的酶。在活生物体中,大多数酶是由细胞自身产生的,或者是生物体从环境中摄取它们。在FabricNano的实验中,酶必不可少。

在Atomico和Elvie的创始人塔尼亚•博勒的建议下,沃特森成为了FabricNano的种子投资人。Elvie是一家为女性提供创新技术的初创公司,其研发产品也包括吸乳器。博勒也是FabricNano的种子投资人。她曾经在几个发展组织和联合国教科文组织(UNESCO)担任职务。沃特森目前是联合国妇女亲善大使,对环境事业感兴趣。

参与本轮融资的其他风险投资公司还有Backed、Hoxton Ventures和Entrepreneur First。最近的一次融资使FabricNano的风险投资总额达到了1600万美元。(财富中文网)

译者:陈聪聪、於欣

Plastic: Next to the burning of fossil fuels, it represents one of the greatest environmental threats facing the planet.

Researchers estimate that since 1950, more than 8.3 billion metric tons of the stuff has been produced, more than one ton for every person currently on the planet. Once used, much of it is burned. The rest winds up in landfills or in the ocean, where it can take up to five centuries to fully decompose. In the meantime, it poses a threat to wildlife and, through potentially carcinogenic microplastics that enter the food chain, us too.

London-based startup FabricNano is targeting this scourge with a new kind of manufacturing that harnesses the chemical laboratories that exist inside the cells of living organisms, but it does so without the need to actually use living things. Its first product is a precursor for the creation of biodegradable polyester, which FabricNano’s founders think they can produce at a price that will make it competitive with the petroleum-based plastics that are used in everything from water bottles to fast-food trays.

Among those inspired by that vision are actress Emma Watson of Harry Potter fame, Twitter cofounder Biz Stone, and Alexander Moscho, the former chief executive of Bayer. They are part of a $12.5 million investment round in FabricNano, led by London-based venture capital firm Atomico, announced on June 30.

Harvesting the power of single-cell organisms is one of humankind’s oldest manufacturing techniques: Think of beer, wine, cheese, and bread. Traditional biomanufacturing uses microbes, such as yeast, that either naturally produce a chemical or, more recently, that have been genetically modified to do so.

But there are several potential problems: Growing single-cell organisms in large vats can be difficult. The amount of chemical produced, known as the yield, can be inconsistent, especially because the cells at the bottom of the vats often respond poorly to the pressure and heat created. Evenly distributing food for the cells can be a problem. For many chemical processes, cells are also relatively inefficient, partly because the cells need to consume energy to live.

This tends to make biomanufacturing expensive compared with other chemical processes, so it is most often used for specialty chemicals and materials. Think pharmaceuticals, cosmetics, carpeting, and molded parts in automobiles. Biomanufacturing also doesn't work for certain chemicals because the chain reactions needed to create them produce toxins that kill the cells before the process can be completed.

FabricNano is one of just a handful of companies working to commercialize a technology tha sidesteps many of these pitfalls, known as “cell-free biomanufacturing.” Other companies also working in the area include San Diego startup Debut Biotech, which has a partnership with Dutch materials company DSM; Daicel Arbor Biosciences in Ann Arbor, Mich., which is mostly focused on uses of the technology in life science; and French biotech company Synthelis.

In FabricNano’s case, it has pioneered a wafer-like substance made of DNA suspended in liquid that forms a kind of platform on which various enzymes and proteins can produce the same chemical reactions as would occur inside a cell, but without the need for an actual living organism. Because there are no living cells, the chemical reactions are more efficient, can be used in large vats without worrying about inconsistent yields, and can produce chemicals that would prove toxic to cells.

"Cell-free is the technology that I wish we'd had 10 years ago when I was trying to source biodegradable materials for Unilever," says Mike Butler, who served as a research and development director at the consumer products giant specifically working on sustainability and advanced materials from 2008 to 2018. At the time, Butler says, only cell-based biomanufacturing processes were available. But they were "too tricky to optimize" because of the difficulty of "keeping all the little bugs happy," he says, referring to the microbes.

While Butler says that “there is some really great stuff out there” in terms of biodegradable plastics, they tend to be between three and five times more expensive than conventional petroleum-based plastics. As a result, Unilever and other companies have largely built their sustainability strategies around the use of recycled plastic rather than biodegradable or compostable materials. New technologies could alter that equation, he says. (Now the technical director at U.K. specialty chemicals company William Blythe, Butler has consulted with FabricNano on how to commercialize its technology.)

FabricNano's DNA-based wafer is critical, says John Woodley, a chemical engineering professor at the Technical University of Denmark who serves as a scientific adviser to FabricNano. “It holds the enzymes together and positions them the right way, so they are very close to each other,” he says. This makes the chemical reactions controllable and efficient.

Siraj Khaliq, a partner at Atomico who led the financing round and will be joining FabricNano’s board, says the venture capital firm found the modular nature of FabricNano’s DNA wafer technology compelling. “There are all kinds of benefits that come from controlling and being able to build with biology as you would with hardware,” he tells Fortune.

FabricNano’s system makes it cheaper to manufacture some chemicals, such as one called 1,3-propanediol. Currently, 1,3-propanediol can be biomanufactured and turned into biodegradable plastic, but not at a price that is competitive with the petroleum-based single-use plastics. “Why is Coke not shifting to bio-based plastics? Because it’s too expensive and the market is too price sensitive,” says Grant Aarons, FabricNano’s cofounder and chief executive.

For instance, DuPont produces a biodegradable nylon, called Biomax PTT, that is made from biomanufactured 1,3-propanediol. But it costs about $3 per kilogram, whereas petroleum-based plastics cost just $1 per kilogram, Aarons says. (Fortune wrote about a similar biomanufactured product from Cargill Dow in 2003.)

Woodley says that FabricNano’s cell-free process could close this gap. “1,3-propanediol is a well-established chemical product, but it is expensive and, basically, it is too slow to biomanufacture,” he says. “There is an opportunity to drive this much faster and bring the price down.”

FabricNano can convert sugars that are used as feed stock for the chemical reaction to the plastic end product with nearly 100% efficiency, compared to about 40% efficiency inside living cells, Aarons says. What’s more, because the company isn't using living cells, the sugars it uses don’t have to be particularly pure. To power its process, FabricNano can use waste glycerin that is a byproduct of biodiesel production, and is often simply burned by biodiesel producers because there’s currently no market for it.

Although Aarons says three large chemical companies that he declined to name have shown interest in FabricNano's product, the company has not started shipping any of it. He said the company would use the money from the current funding round to ensure that it could scale up its production of the DNA wafers and perfect its process for creating 1,3-propanediol.

The same cell-free method can also be used to produce other chemicals and materials, including pharmaceuticals, the CEO says.

Woodley says the biggest limitation to FabricNano’s success may be finding a reliable and inexpensive source of the enzymes used in the chemical reaction. In living organisms, most of the enzymes are produced by the cells themselves, or the organism ingests them from the environment. In FabricNano’s case, the enzymes must be purchased.

Watson, who played Hermione in the Harry Potter franchise, became a seed investor in FabricNano after being approached by the company on the advice of Atomico and Tania Boler, the founder of Elvie, a startup that makes innovative technology for women, including a breast pump. Boler is also a seed investor in FabricNano. She formerly had roles in several development organizations and at the United Nations cultural organization Unesco. Watson is currently the United Nations Women Goodwill Ambassador and interested in environmental causes.

Other venture capital firms taking part in the financing round include Backed, Hoxton Ventures, and Entrepreneur First. The latest funding brings the total amount of venture capital FabricNano has raised to $16 million.

最新:
  • 热读文章
  • 热门视频
活动
扫码打开财富Plus App