“不太現(xiàn)實(shí),就這四個(gè)字,我不認(rèn)為黃崢可以做出蛋白質(zhì)機(jī)器人?!?/p>
對于拼多多創(chuàng)始人黃崢辭任后想研究的蛋白質(zhì)機(jī)器人,中國科學(xué)院生物學(xué)博士、助理研究員李雷表示不太看好,他認(rèn)為“蛋白質(zhì)機(jī)器人這種基礎(chǔ)研究可能要用幾十年、上百年才能實(shí)現(xiàn)”。
3 月 18 日,拼多多創(chuàng)始人黃崢辭任該公司董事長職位,并表示將研究三個(gè)科研方向:蛋白質(zhì)機(jī)器人、“素雞2.0”、以及控制農(nóng)產(chǎn)品有害重金屬的同時(shí)提升有益微量元素水平。
最難實(shí)現(xiàn):蛋白質(zhì)機(jī)器人
2016 年,歐美三位學(xué)者憑借蛋白質(zhì)機(jī)器人的研究獲得諾貝爾獎(jiǎng)。李雷說,他朋友的導(dǎo)師正是其中一位諾獎(jiǎng)得主,因此他對蛋白質(zhì)機(jī)器人早已有所了解。
蛋白質(zhì)機(jī)器人看似能帶來很大想象,但想落地非常難,目前的研究非?;A(chǔ)。主要原因有三:
其一,蛋白質(zhì)機(jī)器人的最佳做法,更應(yīng)是生物方法、而非化學(xué)方法。
李雷舉例稱,以做橡膠輪胎為例,一般做法是直接從橡膠樹中提取橡膠,然后做成輪胎。為提高產(chǎn)量,常規(guī)的做法可能是:比如說把柳樹轉(zhuǎn)入橡膠相關(guān)基因,使其變成生物反應(yīng)器、從而讓柳樹也能產(chǎn)橡膠。
而蛋白質(zhì)機(jī)器人,好比是直接找出橡膠分子來合成輪胎,難度可想而知。要知道,這會(huì)給化學(xué)有機(jī)合成帶來極高要求,許多大分子如果從頭開始合成,需要較高的條件如溫度、壓強(qiáng)、酸堿度來驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、難度就越大。
但在常溫常壓下,生物體利用一系列酶,可輕松合成出復(fù)雜大分子結(jié)構(gòu)。因此,從操作難易度來看,李雷更傾向使用合成生物學(xué)、或基因編輯改造的策略,來實(shí)現(xiàn)具有生物活性的蛋白質(zhì)機(jī)器人。
事實(shí)上,人體 ATP 酶就是一個(gè)經(jīng)典的天然蛋白質(zhì)機(jī)器人,如果化學(xué)方法去合成,幾乎難于上青天,但用生物方法則很容易。
其二,仍存在免疫排斥等難題。
作為有機(jī)大分子,蛋白質(zhì)分子進(jìn)入機(jī)體后的首要風(fēng)險(xiǎn)就是免疫問題,人體免疫對外來物質(zhì)的管理非常嚴(yán)格,如何避免免疫排斥至今仍是難題。
此外,如何讓蛋白質(zhì)到達(dá)指定位置并發(fā)揮作用,而不是在機(jī)體內(nèi)隨著循環(huán)到達(dá)其他位置去引發(fā)不必要的風(fēng)險(xiǎn),也是目前靶向治療的重要難題。
最后,發(fā)揮完作用的蛋白質(zhì)如何被清除掉?非天然的分子能否被有效降解?這些都需要考慮。所以,蛋白質(zhì)分子機(jī)器人其實(shí)是一個(gè)基礎(chǔ)研究,而非應(yīng)用型研究,對此諾獎(jiǎng)得主也曾親自承認(rèn)。
其三,非常費(fèi)錢。
諾獎(jiǎng)得主曾表示,分子機(jī)器領(lǐng)域需要大量資金支持。囿于應(yīng)用周期太遙遠(yuǎn),許多企業(yè)不愿投入,目前各國學(xué)者主要依賴官方科研經(jīng)費(fèi)。因此,他們曾呼吁各國政府多投點(diǎn)錢。
李雷認(rèn)為,黃錚本人大概率不會(huì)親自參與研究,更多是給頂級科學(xué)家提供支持。雖然生物學(xué)的方法更現(xiàn)實(shí),但生物學(xué)辦法更多基于已有認(rèn)知來進(jìn)行改良。而分子機(jī)器則具有更大想象空間,因此他表示非常期待和支持。
最容易實(shí)現(xiàn):“素雞 2.0”
綜合來看,“素雞 2.0” 是黃崢“科研三大方向中”最容易實(shí)現(xiàn)的。
“素雞”其實(shí)就是合成肉,國內(nèi)外做的一些合成肉,已經(jīng)可以替代真肉。雖然有時(shí)用味覺很難分辨合成肉和真肉。但是合成肉無論怎么做,也無法達(dá)到真肉水平。
以曾獲得比爾·蓋茨投資的素食漢堡公司 Beyond Meat 為例,他家的合成肉和真肉的差別很大,但在合成肉的營養(yǎng)上,不用有任何擔(dān)心,因此肉的營養(yǎng)可以人工合成。
過去,人們認(rèn)為肉由細(xì)胞組成,但是隨著單細(xì)胞測序技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)每一種肉里面都分成很多細(xì)胞,光一個(gè)細(xì)胞中的蛋白就有幾千上萬種。因此,合成肉只是一種工業(yè)生產(chǎn)肉,不能替代真肉。但它仍有不少好處:
1、可降低疾病傳播
一場非洲豬瘟下來,全中國豬肉產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)受到重創(chuàng),每年必來的禽流感更是防不勝防。如果用植物來做肉,這些疾病就會(huì)少很多。
2、生產(chǎn)效率高
以植物為例,通過光合作用就能產(chǎn)生蛋白,處理一下就能成為合成肉。但動(dòng)物肉的生長則比較費(fèi)事,以 200 公斤的牛為例,能吃到這么重,意味著它吃過的食物量起碼是體重的幾十倍,而這些食物往往是植物,并且牛的基礎(chǔ)熱量消耗,就會(huì)導(dǎo)致大量能量流失,這就是食物鏈損耗。那么,直接用植物生產(chǎn)合成肉,必將提高肉制品生產(chǎn)效率。
3、可擴(kuò)大肉類生產(chǎn)范圍
目前的畜牧養(yǎng)殖對環(huán)境要求很高,需要專門的飼養(yǎng)場地,以及更大范圍的飼料植物生產(chǎn)場地。此外,現(xiàn)行養(yǎng)殖的規(guī)定和管理,也要求動(dòng)物飼養(yǎng)要遠(yuǎn)離人群聚居區(qū)。
但如果采用植物方式做合成肉,則可避開上述影響。比如,在城市中心開設(shè)一家養(yǎng)殖場肯定不現(xiàn)實(shí),但可以在那兒開設(shè)一家合成肉工廠。
4、發(fā)展?jié)摿Υ?,投資已實(shí)現(xiàn) 200%+ 的增長
食芯資本 Bits x Bites 創(chuàng)始人兼董事總經(jīng)理何瑞怡告訴 DeepTech:“目前全球的合成肉主要有兩種,一種是由大豆、豌豆蛋白等植物蛋白原料運(yùn)用新型擠壓分離的加工工藝做成的植物肉,代表企業(yè)包括 Beyond Meat、Impossible Foods 等等;
另一種是通過生物科技培育動(dòng)物細(xì)胞和組織的細(xì)胞培育肉,營養(yǎng)、口感、風(fēng)味都與真肉一致,但現(xiàn)階段的主要難題在于量產(chǎn)及降低成本,代表企業(yè)包括 Memphis Meat、Future Meat Technologies 等。國內(nèi)外的資本端和產(chǎn)業(yè)端都已紛紛發(fā)力布局合成肉市場。
2020 年上半年,全球植物肉的投資達(dá)到 11 億美元,實(shí)現(xiàn)了 200%+ 的增長。在中國,由于大豆、豌豆都是進(jìn)口依賴度非常高的植物蛋白原料。要想維持原料采購的供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、并研發(fā)出更適合中國消費(fèi)人群口味的植物肉產(chǎn)品,我相信未來五年將會(huì)有越來越多具備中國本土化種植優(yōu)勢的新型植物蛋白原料出現(xiàn)。”
不過,何瑞怡也坦言,口感確實(shí)是植物肉在中國市場面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn),中國消費(fèi)者對好吃的追求往往是第一位,此外還要兼顧健康。
植物肉原料大多來自大豆、豌豆等植物蛋白,雖然能提供仿肉的質(zhì)構(gòu)、成形,但是無法帶來吃真肉一樣的滿足感,這是因?yàn)閯?dòng)物油脂在高溫烹飪時(shí)會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),肉類獨(dú)有的香氣也由此而來;
其次是真肉的嚼勁,很難通過中國現(xiàn)有大多使用的干法擠壓蛋白技術(shù)實(shí)現(xiàn)。因此,解決口感問題依然任重道遠(yuǎn)。
相對容易實(shí)現(xiàn):控制農(nóng)產(chǎn)品有害重金屬含量,同時(shí)提升有益微量元素和維生素水平
對于黃崢想做的 “控制農(nóng)產(chǎn)品有害重金屬含量,同時(shí)提升有益微量元素和維生素水平”,李雷表示這在“黃崢三項(xiàng)”中,容易度排第二。
他提到,2017 年“雜交水稻之父” 袁隆平已經(jīng)做出水稻親本去鎘技術(shù),當(dāng)時(shí)袁隆平曾表示:“我們在水稻育種上有了一個(gè)突破性技術(shù),可以把親本中的含鎘或者吸鎘的基因‘敲掉’,親本干凈了,種子自然就干凈了?!?/p>
具體做法是,由于植物是吸水的,比如施肥就是植物吸收礦物質(zhì)元素的過程。但在生物中,分子并非想進(jìn)就進(jìn)、想出就出,除了極個(gè)別小分子,大部分分子進(jìn)入細(xì)胞中,都需要通道蛋白這道 “門”。
對于農(nóng)產(chǎn)品有害金屬來說,找到其通道蛋白并把它 “干掉” 就可以。以含鉛植物為例,只要敲除相應(yīng)蛋白,鉛就不會(huì)再進(jìn)去。
以湖南“鎘大米”事件為例,如果事先把植物離子通道給干掉,鎘就無法進(jìn)入植物體內(nèi),那么悲劇就可以避免。
仍以鎘大米為例,袁隆平超級稻對鎘的親和力是常規(guī)稻的 2.4 倍,超級稻籽粒中的鉻含量是普通雜交稻的 1 倍多。降低鎘吸收時(shí),往往會(huì)影響產(chǎn)量,因此李雷說 “如何均衡產(chǎn)量和質(zhì)量,是一個(gè)很核心的話題”。
而要想實(shí)現(xiàn)黃崢說的擁有更多營養(yǎng)元素,可通過轉(zhuǎn)基因的辦法,將重要營養(yǎng)元素加入到植物中,使植物產(chǎn)生更好更全面的營養(yǎng)。
“黃崢選擇了最耀眼的明珠”
對于黃崢辭職后的選擇,西湖大學(xué)特聘研究員郭天南則非常樂觀,他在黃崢發(fā)表辭職感言的當(dāng)晚,就轉(zhuǎn)發(fā)了一篇文章到朋友圈,其告訴 DeepTech:“中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正處于痛苦而精彩的轉(zhuǎn)型期。對現(xiàn)代企業(yè)來說,科技創(chuàng)新不再是錦上添花,而是雪中送炭。市場需要企業(yè)不斷創(chuàng)新,企業(yè)需要科研才能發(fā)展。而在這個(gè)轉(zhuǎn)型期中,生物科技應(yīng)該毫無疑義的是下一個(gè)最耀眼的明珠。”
李雷則表示,黃崢在人功成名就后,愿意去做學(xué)術(shù)這類有較高道德成就感的事情,對科學(xué)家和公眾來說都是件好事。
他說,中國每年有幾十萬科學(xué)家去申請大約 300 億元的國家科學(xué)基金,一般有十來萬人能拿到錢,這些錢通??芍С秩甑难芯俊?/p>
李雷說,很多科學(xué)家其實(shí)不太有經(jīng)費(fèi),所以有時(shí)會(huì)幫企業(yè)做科研、以換取資助,但有些科研成果離應(yīng)用較遠(yuǎn),可能給企業(yè)做出來的成果也很寥寥。
以 2020 年為例,由于經(jīng)濟(jì)下行,科研資助不如以往那么多,李雷說如果有企業(yè)家資助的確會(huì)很好,但是拿人家的錢,有時(shí)也擔(dān)心未必能做出成果。
郭天南則認(rèn)為:“在發(fā)達(dá)國家,資本對生物科技的青睞早已不加掩飾。但是在中國,生物科技周圍還圍繞著一些迷霧,資本觀察者們不確定生物科技何時(shí)可以閃亮。而 2020 年新冠疫情如狂風(fēng)般掃清了迷霧,相信很多企業(yè)家包括黃崢等,很早就意識到了生物科技的大勢所趨。”
但是,他補(bǔ)充稱:“如何將科研成果變成產(chǎn)品?可以變成什么產(chǎn)品?有多大的市場?這些重要的生存問題,一度讓企業(yè)家對生物科技望而生畏。我相信,隨著黃崢宣告進(jìn)入生物科技領(lǐng)域,我們會(huì)在生醫(yī)領(lǐng)域看到越來越多的決心和行動(dòng),閃亮的下一個(gè)風(fēng)口即將到來。”
要想發(fā)展,就得有人才。郭天南表示,當(dāng)前的困惑是,生物口學(xué)生就業(yè)不好弄,企業(yè)招聘也不好弄。這是因?yàn)椋茖W(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)展,給生命科學(xué)教育提出了更高的要求。
此外,中國的生物科學(xué)畢業(yè)生的出口,其一是高校科研院所,其二是生物科技企業(yè)。前者對占大多數(shù)的非博士學(xué)位的從業(yè)人員,尚無合理的機(jī)制;而后者很大部分仍處于技術(shù)含量較低的狀態(tài),因此整個(gè)產(chǎn)業(yè)尚有很大的改進(jìn)空間。
2020 年底,拼多多年活躍買家數(shù)達(dá) 7.88 億,已成為中國用戶數(shù)量最大的電商平臺?!?021 胡潤全球富豪榜》顯示,截至 2021 年 1 月 15 日,黃崢身價(jià)達(dá) 4500 億元人民幣,排在馬云之前。把拼多多稱為“新電商開創(chuàng)者”的黃崢,以這樣的身家做科研,是否會(huì)吹開迷霧成為“新科研開創(chuàng)者”?話筒還需交給時(shí)間。
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原文標(biāo)題:拼多多黃崢辭職后三大科研方向:蛋白質(zhì)機(jī)器人“不太現(xiàn)實(shí)”,“素雞2.0”最容易實(shí)現(xiàn) | 專訪中科院科學(xué)家
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