國際在線消息：晁然，LifeFoundry創始人&CEO，推動生物工程自動化的先驅者，生於1987年的山西，高中階段即開始機械製造與創新，獨立設計的風力發電機獲全國高中組科創賽二等獎，並應邀參加挑戰杯高中創新組展覽；在浙江大學本科一年級階段，獲得國家大學生創新訓練計劃經費，從橘子皮提取化合物回收泡沫塑膠，回收後的泡沫塑膠可以做為環保漆膠進行二次利用，用此做了刨花板、膠合板，還利用一次意外發現開發了防蟲産品，獲得浙大蒲公英創賽一等獎，浙江省二等獎；大二階段申請UBC化學與生物工程專業成功，前往加拿大求學，後在美國UIUC攻讀化學與分子生物工程博士，同時期還參與創業團隊為投放非洲的公益凈水器項目做産品開發。
做的東西有什麼用？
晁然最開始給我解釋他做的合成生物學，我點著頭，意思其實是，我沒聽懂。他給我看了這張圖，我就明白了：但凡這裡有的，全部是和發酵相關的，比如麵包要酵母、奶酪要乳酸菌等等。晁然要做的就是用合成生物學的方式提高所有的以上物品的産量或者品質。
那麼，發酵菌種開發又是什麼？
由發酵做菌開始
“菌是一種底盤生物，比如酵母或者大腸桿菌，我在上面加不同的代謝途徑，讓它生産不同的東西。做細菌的過程就統一叫做發酵。”
晁然向我解釋著他的生命工坊的基本原理，“生物公司，也就是我們的客戶，做的許多産品是在菌上完成的，比如一個公司在做的産品是某種精油，這樣的精油會在一種菌上産生，等成熟後分離提純出來就是産品。那麼這個公司會怎麼做？就是發酵出無數的這種菌，然後菌會在合適的條件下産生出符合需要的産品。發酵的過程是簡單的，通俗説就是把糖之類的原料倒入一個大桶，然後自動發酵。關鍵是找到合適的菌種——菌和菌是不同的，有的菌種能夠産出這種蛋白，有的就不能，有的能夠産出量很多，有的則很少。很多公司現在已經有了一個生産用的菌種，但是它要不斷地提高這個産品的産能，提高菌種的表現，所以要不斷地改造這個菌種。”
晁然説這個尋找符合要求的菌種的過程叫作“菌種發展”。他介紹道，找到一個最優的菌種的過程是一個試錯的過程，因為很多菌種的表現是未知的，必須要不斷嘗試才能知道會有什麼效果，所以就成了不停的試錯。人在做菌過程中扮演的角色就是進行更改菌種不同的基因嘗試，看看改動後的結果。
因為你不知道改哪個基因好，然後你改多少，比如你可以讓一個基因徹底不表達，也可以讓一個基因超過常規的量表達——表達的量就是説，基因變成的蛋白質往往是一個酶，而這個酶是催化一定的反應的，而這個酶的量呢，就決定了催化的一個程度，所以酶産多少，就會決定反應的效果，比如中間産物的積累。
除了基因表達的問題，針對酶和酶之間的差異，還可以對酶進行一個誘變，使他實現不同的功能，比如讓他可以選擇性地産某種東西多一點。
“由於很多這種結構是未知的，人們的辦法就是，試錯。試錯讓他産生一個隨機的變異，然後去篩選，試錯，篩選，試錯，篩選，直到看到一個和我想要的一樣的。很多工作時間就是花在這個過程上面了。”
如此這樣的嘗試，還有另一層的原因：“公司要的是一個最優解，一定要嘗試的足夠多，才能在一個範圍內給出一個最優。”
現在回到機器上來，簡單來説，這樣的一個自動化的機器設備在做的，和其他所有機器本質上都一樣，就是代替人做事，速度更快，錯誤更少，成本更低。
那麼，他代替的又是什麼樣的人？做的又是什麼樣的事？提高的效率又有多顯著呢？
做菌的高級自動化
如上文所説，做菌的過程需要不斷地在未知的方向上進行大量的試錯，然而，現在”試錯“的方法則慢的可憐。
“生物領域30年前就可以做克隆啊，做recombinantDNA，生産胰島素等等東西。當時做一個基因可能需要一個PhD，五年時間就做一個基因，現在可以在幾天之內就把多個基因裝在一起，你看進步很大對吧？可是問題是，他是怎麼放大的呢，他擴大規模的方式就是多雇人——把實驗臺旁邊的過程，做基因和序列表達的過程，簡單放大——雇幾百個PhD，在一個巨大的研發園地裏，做一個勞動密集型的重復手工工作。”（這不富士康麼？）晁然感慨道，“這是一個很費錢的方式，你想想，一個産業已經到了這麼大的規模，但工作方式卻還是這麼作坊化，是不合理的。而且，這樣的工作方式還是慢。因為人為操作的部分很多，很容易犯錯，一些操作失誤一些粗心錯誤。這也就導致了很多生物實驗是不可重復的，一個人做了另一個人無法重復，沒有嚴格控制條件而且是手作的。這在工業上是一個災難，因為沒法重復，也就沒法生産。”
晁然道，“這樣的找菌種的過程還都是手動的，出成果的效率很低，但成本卻十分高昂，我們就是要用工業化的方法快速有效地做出最好的符合要求的細菌，拿去給生物公司進行發酵。如果用了我們的機器，速度可以快兩個數量級。“
晁然的機器基本構造如下：
所以晁然的機器就是實現了自動化對麼？晁然的機器有的不僅僅是自動化，還有柔性生産。
“全自動生産線，比如一個汽車廠做一個車型，就會面臨不能靈活轉産的問題。我們把我們的設備模組化以後能，就能進行柔性加工。德國現在不是提工業4.0的柔性加工麼，就是把一個流水線切成一個一個的部分，然後在各個部分間靈活調配，讓他生産不同的東西。我們的平臺也是由實現不同實驗的設備組成的模組，而中間的調動模組是由軟體連接成的。我想做哪個實驗，我就可以寫一個代碼，讓設備去做這個實驗就行。就是用一台設備就能做各種事情，我們會根據客戶的要求調用不同的模組，接起來長則一個月，短則兩三天，一台設備就搞定。”
所以晁然的機器就是編程處理客戶要求的柔性工坊對麼？晁然的機器會智慧學習，並不只是被動地接受簡單編程。“由於機器試錯比人快，産生的數據量要比人大很多，然後我可以利用機器學習在大數據裏來找出一個pattern，然後根據這個pattern來預測下一步的實驗。如果我試試看這個，看看是不是預想的正確，如果正確，那麼就沿著這個方向繼續下去，就是從盲目的試錯變成有規律的試錯。”
此外，晁然的機器還可以更省錢。“如果人家招我的話（笑），招一個我這樣的PhD，一年至少要十萬美金，然後手下帶個碩士或者本科生，至少也要要五萬美金每個人。某著名大公司的研發部門，就專門針對做菌這個分支，就有四五十號人。”晁然的設備一台大概在兩百萬美金左右，就算平均壽命只有十年，每年20萬的費用不過是兩個PhD的價錢。
生意怎麼樣？
在銷售方面，這個機器已經被美國發酵行業巨頭看中，開始了合作。晁然此次回國是上京和另一家國企大公司進行合作洽談。科學工程界的人對他的機器很有興趣，商業領域的買家更是如此。性價比高的東西，誰會不喜歡呢？晁然説，中國這邊會開辦一個辦公室，主要聯繫客戶，可能會再架設一台。（圖文來源：Xtecher）
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