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導讀：直到不久前，制造絲線(xiàn)還是蠶、某些蜘蛛以及某位超級英雄的專(zhuān)利。但是，如今在加利福尼亞州埃默里維爾（Emeryville）的Bolt Threads公司實(shí)驗室里，酵母、糖和蜘蛛的一些DNA在發(fā)酵罐里生成了一種可以就像傳統絲線(xiàn)、人造絲和化纖那樣紡成織物的材料。該公司說(shuō)，這種織物的強度超過(guò)鋼鐵，彈性超過(guò)氨綸，比絲綢更加柔軟。
Bolt的首席執行官丹·維德邁爾（Dan Widmaier）說(shuō)：“現在是材料的新時(shí)代。”今天的大多數紡織品以基于石油的化纖制成，處理時(shí)對環(huán)境有害。Bolt公司稱(chēng)，相比之下，它的織物具有生物可降解性。維德邁爾說(shuō)：“新材料有讓世界變得更加美好的巨大潛力。”
今年2月，Bolt面臨了一次不成功便成仁的挑戰：將實(shí)驗室規模的生產(chǎn)流程擴展為一項具有商業(yè)規模的業(yè)務(wù)，供應三位客戶(hù)，其中包括服裝公司巴塔哥尼亞（Patagonia）。Bolt最終希望生產(chǎn)自有品牌的服裝。如果公司獲得成功，這一進(jìn)步將成為新興領(lǐng)域合成生物學(xué)的重要標志。
Bolt是唯一一家應用此類(lèi)科技的新創(chuàng )企業(yè)。這項技術(shù)讓科學(xué)家運用活著(zhù)的有機體的遺傳機理，生產(chǎn)各種產(chǎn)品，從食物甜味劑、“皮革”，再到像木材一樣的合成物。投資者已經(jīng)注意到了。去年，合成生物學(xué)從投資者那里拿到了10億美元，其中不乏彼得·蒂爾（Peter Thiel）、埃里克·施密特（Eric Schmidt）、馬克·安德森（Marc Andreessen）、馬克斯·列夫欽（Max Levchin）、楊致遠（Jerry Yang）這樣的名人。據跟蹤該行業(yè)的咨詢(xún)機構SynBioBeta稱(chēng)，這一數字比2014年翻了一番。
硅谷看上合成生物學(xué)自有原因。DNA是以四個(gè)核苷酸分子為一個(gè)序列構成的，是一種可以編輯和撰寫(xiě)的代碼，這跟軟件不無(wú)相像之處。自從2003年人類(lèi)基因組完成測繪以來(lái)，DNA測序的商業(yè)化（解讀一個(gè)有機體的代碼）與合成（撰寫(xiě)代碼）的工作就開(kāi)始提速了。
過(guò)去數年，新的機器人技術(shù)、計算生物學(xué)、基因編輯與基因合成技術(shù)的出現，使合成生物學(xué)變得更有成效，成本也變得合理。例如，被大力宣傳的Crispr工具可以剪切DNA序列，插入人們想要的性能。來(lái)自于新創(chuàng )企業(yè)Twist Bioscience的技術(shù)實(shí)現了在硅上進(jìn)行小型化化學(xué)反應，加快了基因合成。成本也在迅速下降。
為推動(dòng)這一領(lǐng)域而大聲疾呼的OS Fund合伙人布萊恩·約翰遜（Bryan Johnson）說(shuō)：“我們正在解碼生物學(xué)。生命本身正變得可編程。”像約翰遜這樣的持有相信態(tài)度的人喜歡大膽預言。他們宣稱(chēng)，我們終有一天能夠利用DNA、能源和陽(yáng)光培養組織、汽車(chē)和住宅，可能會(huì )用腦細胞來(lái)組裝計算機。
當然，相關(guān)的警示已經(jīng)有不少了。幾年之前就有一個(gè)，提醒人們頭腦要冷靜。2008年，一些新創(chuàng )企業(yè)致力于利用合成生物學(xué)從池塘的浮垢中制作生物燃料。但事實(shí)證明，微生物在實(shí)驗室里與在工廠(chǎng)環(huán)境里的活性不一樣。隨著(zhù)石油價(jià)格的下滑，好幾家新創(chuàng )企業(yè)倒閉。
這一次，從事合成生物學(xué)的公司正在聚焦于材料（支持者稱(chēng)，比起燃料，材料的利潤率更高，受市場(chǎng)波動(dòng)較?。┖吞胤N化學(xué)品。如今，業(yè)內人士稱(chēng)，已經(jīng)有更好的工具，用于編輯、測量結果，并且實(shí)現化學(xué)品和微生物量產(chǎn)的自動(dòng)化。
一連串的創(chuàng )新正在接踵而至。在波士頓，Ginkgo Bioworks正在使用難于種植的植株或者已經(jīng)滅絕花類(lèi)的DNA代碼，批量生產(chǎn)有機物質(zhì)，用于制作新的香水味道和食品甜味劑。該公司的聯(lián)合創(chuàng )始人和首席執行官杰森·凱利（Jason Kelly）說(shuō)：“過(guò)去兩年，生產(chǎn)確實(shí)大幅提速了。”在投資者1.54億美元資金的推動(dòng)下，Ginkgo最近開(kāi)設了它的第二家“鑄造車(chē)間”。這是一家面積為18,000平方英尺（約1,672.25平方米）的工廠(chǎng)，配有用于設計、制作和測試DNA的發(fā)酵箱、大型分光儀、軟件、機器人和傳統生物學(xué)檢測工具。
凱利表示，Ginkgo能夠將生產(chǎn)這些香味的成本削減50%到90%，同時(shí)在生產(chǎn)的過(guò)程中不損害環(huán)境。通過(guò)混搭和匹配DNA信息，公司可以讓客戶(hù)的產(chǎn)品擁有全新的香型。
比如用于香水的玫瑰油。這種植物很難種植，單株產(chǎn)出的玫瑰油非常少，供應日益短缺。Ginkgo的經(jīng)理從外部提供商那里索取玫瑰油的基因代碼。他們在2至6周內收到了郵寄來(lái)的裝有液態(tài)DNA樣本的小玻璃瓶，然后進(jìn)行測試，重組DNA編碼，并且索取更多的樣本，直到找出能夠以合成的方式復制、生產(chǎn)成本只有傳統方式的一半且香味獨特的油。Ginkgo表示，在過(guò)去9個(gè)月，它拉到了10余家新客戶(hù)，這些客戶(hù)訂購了數十種新的有機物質(zhì)。
在德國，Bolt的競爭對手AMSilk正在開(kāi)發(fā)一種基于蜘蛛的纖維，名叫生物鋼鐵，用于生產(chǎn)高性能可生物降解的鞋子。在布魯克林，Modern Meadow公司借助投資者的5,300萬(wàn)美元資金，生產(chǎn)用“工程化細胞”而不是動(dòng)物皮制成的“皮革”。
位于紐約州格林島（Green Island）的一家名叫Ecovative的公司正在“培養”活著(zhù)的桌子、吸音板或包裝箱。Ecovative從木材或植物那里提取纖維，將之切碎，加入菌絲體（蘑菇的根系），讓菌絲體穿過(guò)并圍繞纖維生長(cháng)。公司再用標準壓力機將其壓成形，制作出像復合板一樣的堅硬板材。Ecovative的首席執行官埃本·拜爾（Eben Bayer）說(shuō)：“我想把它當成一種新型的木材，這是全球最具可持續性的家具了。”美國國防部（Department of Defense）與Ecovative預訂了預研合同，開(kāi)發(fā)“可編程材料”，為軍方培養具有可持續性并減少廢料的臨時(shí)生長(cháng)結構。
眼下，合成生物學(xué)生產(chǎn)商需要實(shí)現很多生物燃料新創(chuàng )企業(yè)不能實(shí)現的事情：將實(shí)驗室里的成果轉化為大規模商業(yè)運營(yíng)。在Lux Research研究該行業(yè)的馬克·賓格爾（Mark Bünger）說(shuō)：“在一個(gè)公交車(chē)那么大的容器里，生產(chǎn)會(huì )變得不穩定，難于控制。”
維德邁爾表示，對他的公司來(lái)說(shuō)，向商業(yè)化邁進(jìn)要比確定從用DNA制造蜘蛛絲的復雜技術(shù)困難得多。今年2月，Bolt的11,000平方英尺（約1,021.93平方米）的工廠(chǎng)開(kāi)工，它需要20多位博士科學(xué)家的專(zhuān)業(yè)知識，其中很多人汲取過(guò)生物燃料行業(yè)崩盤(pán)時(shí)的教訓。維德邁爾說(shuō)：“現在，真正的挑戰開(kāi)始了。”
