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【水星价值一二级联合研究】凯赛生物刘博:人工智能这些技术对合成生物学意义
2022-02-05
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凯赛生物(SH688065) 昨晚刘博对几个问题的答复今天整理出来,信息量很大,想象空间很大。


Q1:以秸秆为原料的思路,其他很多上市公司做了尝试,但是纯度、杂质处理、运费等遇到很多问题,这块我们怎么考虑的?

A1:是的,你讲的非常正确,秸秆是全世界的难题,不管是生物、化学还是石油冶炼的,包括杜邦公司集合很多力量想解决秸秆问题。包括世界联合国、壳牌、美国能源局大量投入研发解决这个问题。因为秸秆问题解决对碳中和问题解决意义很大。秸秆是农业废弃物,它是伴生出来的,还有很多树木,尤其是北美、南美,大量的森林产生是生物质,这些生物质可以彻底解决人类所需要的碳源,秸秆是这里面最难处理的,同时也是农业收割的时候已经产生的。秸秆的复杂性主要是从收储开始带来的一系列挑战成本和技术难度。收储密度很低,0.1,而且秸秆不能保存,用来燃烧没有问题,但保存里面有水分,有营养,有微生物,会产生很多可燃气体,天热一点,秸秆一堆放,他会起火。同时秸秆很多产物对微生物是有毒的小分子,导致处理后进一步没法用。成本上面秸秆处理需要大量水,处理秸秆用的节能触媒(酶?)的成本非常贵,杜邦公司为了节约成本,建立了2大节能触媒的公司。一系列难处,秸秆有很多糖是杂糖,一般生物不能利用,产生葡萄糖的比例现在比较少。这些原因导致秸秆真正在高附加值生物上面的应用成本上一直过不去,不是不能用,很多人做出产品出来,我们也花了很多时间。应该在10年前我们就开始尝试产业化,我们当时也做了中试。当时做的丁醇,5吨罐都做了,后来成本还是做不过去,有一些技术问题还没有解决。我们现在正在做中试,从结果去看我们是满意的。我们希望和山西政府合作,在太原用3万吨秸秆做乳酸。选择乳酸也是山西省下了禁塑令,明年7.1开始禁止塑料使用,他希望有人帮他解决可降解材料,所以我们从这个角度帮他解决,想用农业废弃物去做可降解塑料。我们认为世界上关于秸秆的各种工艺路线、挑战、不同角度的难题,我们认为凯赛现在提供的方案,从目前我的知识方面是最有吸引力的。我们实验室已经走通了,中试我们已经出了产品了,我们还在优化工艺,没有优化之前的工艺已经远远超过世界上现有所有其他工艺,这是我知道的这一块。我们希望优化,尤其设备这一块,过去我们都没有做过,从我们做每一个新产品过程中,尤其放大秸秆,密度很低,处理过程中有很多我们的弱项,特别在析解,中国造纸行业不发达,秸秆输送到设备中的联系用品我们还在摸索,但是从生物角度、工艺的角度来说,已经更正了我们所有实验室的数据,证明这个事情是可做的。这套技术已经考虑、照顾到了所有过去可能存在的困难,包括密度、运输的成本问题、秸秆的保存问题、处理过程杂质的处理、节能触媒、杂糖的应用,我们这是一个完整的技术,综合解决所有的问题。这也是这么多年来秸秆一直不敢产业化,拿不出来系统性的技术方案,落下任何一个环节,秸秆在成本上就没有任何竞争力了。这个做完之后,我们的目标是把秸秆做出来的产品,要有竞争力,我们认为有机会比现在的粮食低,而且低很多。我们在向着这个方向努力。我们希望今年年底,和山西合作的第一个项目,工厂能安装完毕,进入调试阶段,政府也在全力配合这块。这是人类非常兴奋的一件事,我们认为把这个问题解决了,碳中和的目标才真正具有可行性。就像可降解塑料,用1亿吨玉米解决2000万吨聚乳酸,理论上不可行,任何一个政府不会支持,但是如果用1亿吨秸秆解决2000万吨聚乳酸,我相信政府肯定会支持。这个目标,我们非常有信心把它做下来。这个做下来,我们同时会启动聚酰胺用秸秆,包括其他很多用粮食作原材料的产品,也会考虑用秸秆,这是我们结构构造上有很多共通点,实验室我们做了不少工作。我们觉得在做聚酰胺,做产业化上规模以后,找到大的应用场景后,解决原材料问题,用废弃物、非粮作物有经济效率的生产,这根技术的出现对整个合成生物学制造和碳中和是非常有意义的一件事情,不管是经济意义还是社会意义,这是公司正在做的一件事情。


Q2:研发平台是什么进展,自动化研发平台未来会给公司带来什么样的提升?还有人工智能技术突破,长链DNA合成技术突破对这个领域意为着什么?

A2:山西招了一批人,本来把研发平台设备全部订了,装修设计全部做了,本来山西政府在市中心给了我们两栋楼,3万平。后来我们和政府商量一下,想把研发中试工厂合在一起,这块政府也是决定重盖。设备采购我们延迟了一下。现在招聘几十个员工在上海研发中心培训,参与一些研发课题。山西这个研发平台我们也再扩,和政府再谈。山西研发平台主要是想在合成生物学有很多短板地方,这个领域基本没什么人去做的事情。比如秸秆这个项目,秸秆有多种处理方法,有物理、化学、生物方法,从合成生物学的角度实际上可以全部用生物方法去处理,包括秸秆的密度,都可以用生物学方法解决。这一系列题目在合成生物学领域基本没人关注,大部分人都在做技术研究多一点。凯赛定义合成生物学是多学科的组合,卡脖子事项很多,我们希望建立一个平台,全产业链高通量。在产业化的过程中,研发阶段卡脖子的地方是重点开发的。公司资源有限,不能什么都做,有些地方大家都去做的,我们反而花的力气小一点。比如第一阶段搞基因合成,这个阶段做得人很多,我不认为凯赛这方面比别人弱,我们认为技术进本比较快,研究方法和手段也比较多。但目前,这不是不卡脖子的事情。比如我们搞基因编辑,现在Thermo Fisher一天让你做一百万改造都是标配,只要有钱你可以买几套,但是你把基因改造后评价改造的效果,你不能一天评价一百万吧。我没有看到一个实验室一年能评价一百万,甚至一年评价一万个都做不到,所以这个研发就持续不下去了。就是说你只能发表文章。你要是想把基因评价一百万个的效果做出来,评价多快公司研发速度就有多快。评价一百万个是一个系列的问题,你怎么把它放在细胞里面,放在细胞里面如何评价生理活性,各种状况你如何优化它。这个评价系统建立基本没人做,我们自己做了一些,做了十几年,还是蛮艰苦的。做完之后,从进入细胞到细胞优化,这个过程都很慢,再到生物材料做单体做聚合,聚合这块也是卡脖子卡的很厉害的。现在做一个高分子材料,做聚乳酸问问谁做过聚乳酸的动力学实验、热力学实验。所以大家没有办法,它非要去做丙交酯,为什么不拿乳酸直接做聚乳酸呢,就很少看到有人研究聚乳酸的聚合过程,它就是一个脱水过程。那PET它不能做中间体,人们不就直接拿着乙二醇、对苯甲醇聚合了吗。乳酸50年前最早的人为了省事,做了个丙交酯,先把水脱了再聚合,后面人们把它做成标配了,这个基础研究没人去做。那么你做到聚乳酸了,乳酸很硬,它根本就不能用,聚乳酸根本就不能做塑料,它最大的特点是做异质性的东西,它发脆是致命缺点。但这方面系列做研究、高通量做研究,基本上很少看到谁用高通量去做。那这些东西,这些环节,导致了合成生物学从概念到产品,很多应用是短缺的,有些是短缺,有些几乎是没有,所以我们希望建一个实验室,把短板的地方做起来。我们做了很多年非常有体会,卡脖子的地方太多了,我们希望能解决关键卡脖子的地方,所以建立我们的研发平台。


Q3:人工智能这些技术对合成生物学意义,谷歌也出了alpha fold会不会大幅提升合成生物学的进度?

A3:这个会非常有价值,以后未来理想情况下人类不需要改造细胞了,现在人们做基础细胞这种东西,做到极端情况,你就把反应器做成一个细胞来看,做无细胞培养。更进一步以后不做培养,直接酶固定化了,多步反应直接在固定前做了。再进一步人们不要去做酶了,直接模仿酶的功能用化学合成方法制造具有酶转化功能的化合物。这些问题都可以做,人工智能做了之后,实际上没必要走现在合成的路线。为什么我要去研究DNA,DNA无非是我让若干的酶的结构做成我想要的其他功能,其实人类的催化剂,化学方面早做到这一步了,只是催化剂的办法必须辅助高温高压,因为他的活化能力降低非常有限,那么通过计算机模仿一个有机化合物分子结构,使它相当于其酶的作用,把它的活化降到更低。所以这个方面人工的智能化,给未来酶的发展有很多的想象空间。我觉得是这一块,凯赛乃至中国都比较弱,人工智能这些功能我们目前还没有找到方法和人家抗衡,目前我们还做不到这一步。现在我们在模拟一部分,在生产环节做到了数字化,把大量生物过程采集出来,有了数字化的过程,有数据。现在乌苏工厂全部由数字化采集了,在太原工厂也会做,后面这些数据会搬去实验室,我们也在和西门子合作。通过数字化的过程,我们把过程自动化、智能化,大量数据产生后把里面的内在规律找出来,这个不是很精确,是大数据智能化的做法。不是像alpha fold那种仔细研究一个蛋白质结构。我觉得Alpha Fold出来之后会有另外一条途径,对人类理解酶的功能非常有帮助,他既然能合成那样,我觉得下一步应该模拟酶的功能,合成小分子。当时制药界就是这样过来的,制药界看到生物的现象,用蛋白的角度,回过头来推导什么样的小分子和它结合能起到功能,所以药物设计这个概念就是这样出来的。以后人类不是设计药物,而是设计催化剂来代替酶。这是我认为alpha fold对人类的启示,将来不一定叫合成生物学了,而是仿生学,人类真正对自然界的仿生过程中用化学的方法去仿生。

Q4:尼龙56会不会存在纯度不稳定问题?

A4:我们遇到的不是纯度的不稳定,主要是聚合的粘度不稳定。不同的客户需要不同的粘度、聚合度,包括含水量、一些添加剂,从纯度角度我们从源头就卡住了,从单体的时候就卡住了。后面造成了不同客户在使用的时候,哪怕是同一个品种,因为气候不同、含水量不同,都会导致使用上有差异,包括配方上的变化,比如有些客户要加入一些稳定剂,加多加少客户给一些指定,包括我们也有一些建议,在应用环节方面都会造成有一个探索的过程。我理解你讲的不稳定是这方面,就是我们和客户达成共识,固定到一个固定的配方和物态,这是我们在销售过程中一直在销售和学习的。最近我们有一个行业突破的很不错,就是在设备上面,一个蛮大的应用领域,我们和它做了几年,在应用上我们一直过不了他的关,但他很想用。我们发现他想要尼龙66的状态我们做起来还是很难,但是那个设备用我们物流的状态很难适应。后面他把设备改成适合我们的物料状态,他用起来就很满意,同样的设备用尼龙66就比较困难。所以产品质量问题、稳定性问题,我们和客户之间摸到一个共识很重要。5系列推出来之后,行业大部分人还是以6系列为标准,在很多应用环节还是有一个和客户沟通理解的过程。一方面达成一致,有一个统一的标准出来,不管是设备的调试还是配方,能稳定达到客户的要求。我认为这不是原材料单体纯度的问题,这几个变数会导致客户在使用的时候会出现一些变化。


Q5:6月投产10万吨尼龙产线,目前投产情况和达产时间?目前尼龙5x成本和6x成本有多大优势,己二腈国产化后有多大优势?

A5:6月底刚投产,投产蛮顺利的,2周后新疆疫情管控趋严,附近发现3名无症状感染者。今年不期待满负荷生产,期待明年中能达到满负荷生产。不达产情况下成本还较高,我相信国内己二腈达产也有这个问题,往后看5系比6系低还是有很大信心。一方面是原材料上,5系原材料比6系原材料便宜。竞争上英威达做了90年尼龙66,他一直卖给神马的价格非常低,坊间知道英威达尼龙66的盈利状况,不是特别高。因此我们各方面推测己二腈的成本结构,国内玩家想赶上英威达还有一段时间,及时他们达到英威达的成本,凯赛生物法和他们竞争是非常有优势的。另外己二腈要加氢合成己二胺,各家不同,但是会增加3000-5000的成本。5系和6系不单是原材料成本,在应用成本上差距很大。尼龙56纺织成本和66相比可能差3-10倍。1000多56的纺织成本到尼龙66可能到1万,染色上尼龙56非常有名是易染色,因此对污水处理什么的成本也低。高温领域,56和66成本可以差2-3倍,同样是流动性问题,6系列一般是2步法,流动性好的一步法就行了,一步法对应20多小时的蒸馏时间和能耗,国内做得好的是金发,加工成本2-3万,如果一步法就只需要1000-2000元,这是5系和6系之间的巨大差异,他不是差一个碳,而是应用性能和使用成本的巨大差异。在功能上,由于流动性,走轻量化的热塑性材料,尼龙是最好的,吸水性低,耐高温强度大的是轻量化重量项目,这些是玻纤增强、碳纤维增强,偶数碳表现出非常大难度。这方面5系列具备非常大优势,给玻纤和碳纤维增强非常便利。公司认为努力的方向,5系列和6系列不是生物法和化学法的比较,而是容易加工,附加值更高,应用上有不可比拟的优势。



作者:归纳与演绎
来源:雪球
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