(作者:华中农业大学 黄果树)
【引言】阶段国际种业市场寡头垄断加剧,全球种业正在经历新一轮的科技革命,国际种业巨头强强联合掀起了新一轮重组浪潮:2015 年 12 月美国最大的两家化学公司陶氏化学和杜邦宣布达成平等合并协议,2016 年德国农业和化工巨头拜耳以 660 亿美元收购美国推广转基因作物的公司孟山都,2016 年瑞士农化巨头先正达被中国化工集团花费四百多亿美元收购。在并购浪潮的背后,反映出国际种子企业巨头的全球布局呈现快速扩张趋势。技术创新能够推动种业发展,抢占种业技术制高点是我国相关企业未来的发展目标。
目前我国对种业的发展呈高度重视状态,中央经济工作会议在部署2021年重点任务时强调,要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。而打赢种业翻身仗,首先要立志打赢生物技术的翻身仗,形成资源集聚效应。民以食为天,粮食安全的根本保障是高速度、高质量发展国家种业,现阶段种业已经上升为国家战略性、基础性核心产业。当前世界种业行业集中,产业化规模不断扩大,有效实现了全球种业资源的优化配置。做大做强中国民族种业,牢牢掌控中国粮食的“命脉”,已然成为我国这个世界人口大国的重要战略布局方向。
国以农为本,农以种为先。笔者梳理了全球最值得关注的10家种业创新公司,从其所在领域、业务方向和资本动态,可以看到种业行业未来的发展趋势和产业走向。
1、Indigo Ag
2014年,大卫·贝里,杰弗里·冯·马尔泰萨恩,伊格纳西奥·马丁内斯和诺巴尔·阿费恩在波士顿共同创建了 Indigo Ag ,公司旨在通过对微生物的研究,不断开发生物和数字技术,以提高种植者的盈利能力、环境可持续性和消费者健康水平。
Indigo Ag 最初是一家微生物制剂公司,销售经过微生物处理的种子,主要业务范围是出售玉米、小麦、大豆、水稻和棉花这五种作物的种子,经过微生物技术的提高,Indigo 小麦的中位产量提高了12.7%,蛋白质含量平均提高了13.8%,盈利能力增加23%。现阶段 Indigo Ag 的业务内容不断扩充,除了微生物技术外,公司在供应链、固碳项目和大数据应用方面均有输出。2018年9月,公司推出了 Market place 数字平台,为种业市场提供了一个更高效、更透明的供应链。2019年6月 Indigo Ag 发起了固碳项目 Terration Initiative,旨在清除一万亿吨二氧化碳。2017年 Indigo Ag 启动了巨大的数据收集设备 IRP,旨在使用该设备高效完成微生物检测和定向交易。
2、Benson Hill
2012年,创始人马修·克里斯普和托德·莫克勒在密苏里州建立了 Benson Hill。Benson Hill 是作物设计平台的供应商,旨在开发更健康、更可持续的食品和配料,致力于释放植物的自然多样性,并通过革命性的作物设计平台为创新者提供支持,以开发更健康、更可持续的食品和配料。
目前 Benson Hill 主要的业务领域是原料和生鲜两类。其中原料部门专注于研究大豆和黄豌豆,利用专利技术增加其蛋白质含量,减少传统种植加工的耗能和耗水情况。生鲜部门则是将 Benson Hill 的先进技术和 J&J family 的综合种植者结合,通过分销网络和零售关系为市场提供差异化的新鲜农产品,以满足消费者和种植者的需求。现阶段公司使用的主要技术 CropOS ®是将数据分析和人工智能与食品科学以及植物生物学相结合,利用植物内大量未开发的天然遗传多样性来优化营养、风味特征和产量。公司的原料和生鲜业务部门将 CropOS ®技术平台的强大功能与基础设施功能相结合,为原料和食品公司以及零售商提供更大的可持续性,为农民带来更大的盈利能力。
3、Yield10
Yield10 成立于1992年,安东尼·J·辛斯基是它的创始人,公司总部位于美国马萨诸塞州,是一家农业生物科学公司,专注于开发颠覆性技术,以逐步提高粮食和饲料作物的产量,从而增强全球粮食的安全性。
Yield10 专注于新的农业生物技术通过提高光合作用效率和定向碳利用来改善植物代谢基本要素的方法,致力于在油菜、大豆和玉米等几种关键作物中确定基因编辑目标。现阶段,Yield10 正在推进研究亚麻荠、油菜、大豆和玉米等作物中开发的多种产量特性。Yield10 拥有一系列作物性状基因的所有权或许可权,这些基因具有增加菜籽、大豆、高粱和玉米等作物或种子产量的潜力。除此之外,Yield10 还确定了基因序列 C3000和 C4000中可通过基因组编辑获得的特征,这些特征可能不受美国农业部的监管,为公司深度研究基因编辑技术和提高种子产量有积极影响。
4、Inari
2016年,大卫·贝瑞、伊格纳西奥·马丁内斯和劳拉·兰德-迪纳创立了 Inari,公司总部位于美国的马萨诸塞州。Inari 是一家生物技术种子公司,在其业务的各个方面都拥有多样性,以推动创新并帮助建立新的食品系统。Inari 的技术是使用预测的方法对基因进行设计和多重编辑,从而匹配自然界的复杂性,以释放种子的全部潜力。
现阶段,Inari 正在开发产量更高、资源消耗更少的作物品种,玉米、大豆、小麦和西红柿是它最初的目标作物。Inari 使用计算软件来处理遗传数据,以了解植物的基因如何与环境相互作用。除此之外,公司也会应用 CRISPR 等基因编辑技术来开发具有理想作物特性的种子,如对病虫害的耐受性以及在高温和干燥天气等挑战性条件下的生长茁壮度。与传统育种相比,Inari 的方法可以更快且以更低的成本生产新品种。
5、DNA script
DNA Script 成立于2014年,由西尔文·加里尔、托马斯·伊伯特和泽维尔·戈德隆创立,总部位于法国的法兰西岛,是一家的 DNA 合成公司,旨在利用生物学加速生命科学的研究和人类健康的突破。
DNA Script 旨在用酶彻底改变DNA基因序列。公司的核心研发工作在酶工程、核苷酸化学以及仪器方面产生了创新,这些创新的整合造就了 SYNTAX 系统,它是世界上第一台采用酶促技术的台式 DNA 打印机,能够打印自己的合成寡核苷酸,以实现更好的工作流程控制并更快地获得结果。SYNTAX 系统无需专门的基础设施、技能或经验即可使用,并提供了对序列信息和安全性的更多控制。内部寡核苷酸生产降低了因第三方制造、物流挑战或 COVID-19大流行等非同寻常的全球事件而造成延误的风险。随着不断进步和创新,DNA Script 的酶促 DNA 合成技术有望成为基因组学研究和个性化医疗的引擎。
6、Tropic biosciences
2016年,埃亚尔·毛利、吉拉德·格申和奥菲尔·梅尔在英国伦敦创立了 Tropic Biosciences。Tropic 致力于利用先进的非转基因的基因编辑技术,开发高性能的热带农产品品种,包括咖啡和香蕉。它开发的新型农作物品种,为种植方农民,生产加工方企业和消费者,都提供了更多的福利。Tropic 是开发新型高性能热带商业作物品种和性状的先驱,旨在提高种植者福利、关注消费者健康和改善可持续环境实践。
全球香蕉和咖啡产业兴盛,超10亿人靠此为生,但这两种作物经常受到病毒的困扰以至于大面积生病,从而减少产量,因此 Tropic 的业务重点便聚焦在香蕉和咖啡的农作物性能优化上。Tropic 独有的 GEiGSTM 基因编辑技术平台,将帮助它开发出能有效对抗有关病毒的技术解决方案,还能够研发出让香蕉的保质期延长的新型品种。除此之外,Tropic 也可以研发出减少咖啡因含量的同时增强咖啡溶解度的新型咖啡豆育种产线。
7、Hi Fidelity Genetics
Hi Fidelity Genetics(以下简称HFG)成立于2014年,是一家位于美国北卡罗来纳州的初创公司,其创始人是菲利普·本菲和斯宾塞·莫恩。HFG 是一家智能育种公司,他们通过使用数据科学、先进的传感器和大规模 DNA 测序技术等前沿科技来构建世界上顶尖的农作物基因组。除此之外,HFG 还想进一步肩负起为全人类建立起可以接受大自然的各种挑战的基因组的使命。
HFG 公司的技术平台可以在气候多变的情况下,通过优化和保护农作物的产量,帮助农民应对在异常天气情况下会面临的单产风险。它专注于对具有更强健根系的育种植物的培育,因为这些植物即使在干燥的条件下仍然表现良好。现阶段,HFG 正在收集和筛选专有玉米植物的数万亿数据组合,这些数据组合被输入到HFG 先进的数据科学平台 Luther,以快速创建优化的杂交玉米产品。从亲本创建到杂交选择,Luther 是唯一的端到端育种预测平台,HFG 的非转基因玉米杂交品种在各种环境中表现都非常出色,能够满足商户的运营需求。
8、Equinom
创始人吉尔·沙列夫在2012年成立了 Equinom,公司总部位于以色列雷霍沃特,在美国多地拥有分公司,是一家现代智能育种技术公司,专注于使用精确育种方法创造优质食品,通过定制培育以健康为中心的豆类和芝麻作为主营业务来满足现代消费者的需求。
自成立以来,Equinom 已发展成植物蛋白的主要提供者,他们的技术使其育种过程比传统方法准确10倍,并将上市时间缩短了一半。Equinom 利用DNA测序、大数据处理和专有算法提高谷物的营养价值,开发了许多新品种。公司研发的产品 Smarter Soybean 可以机械栽培抗碎新品种芝麻,使该品种在经济区域中获得丰厚利润;除此之外,Equinom 的黄豌豆具有三重明显优势:高蛋白质含量、高产能、质地和味道出色,它也是公司主打的产品之一。
9、Inscripta
Inscripta 于2015年成立,创始人是安德鲁·加斯特、瑞安·T·吉尔和坦尼娅·沃内克,公司前身为 Muse Biotechnologies ,总部位于美国科罗拉多州,并在加利福尼亚州的普莱森顿和圣地亚哥均设有办事处。Inscripta 基于前沿的 CRISPR 基因编辑原理,开发出了一类 CRISPR 酶类家族并致力于开发全球首个可扩展数字基因组工程的台式平台,为“上帝的手术刀”配置齐全专业的操作环境方便生物学家们“治病救人”。
Inscripta 作为一家基因编辑技术公司,致力于食品、医药、农业、燃油等领域的革新。这包括开发 CRISPR 酶家族(称为 MADzymes ),面向研究人员和商业伙伴的定制核酸酶,以及一整套基因编辑工具,其中包括软件,仪器和试剂,这些工具将显著提高基因编辑的速度与效率。MADzyme 系列是 Inscripta 的核心技术,包括两种独特的 CRISPR 酶 MAD7和 MAD2。
Inscripta 为基因编辑技术提供了一个绝佳的平台,相信未来随着基因编辑水平的不断提高,这一高效精准的生物技术必将彻底改变科学界。
10、Seed-X
2016年,创始人莫蒂·施尼伯格在以色列成立了 Seed-X 公司。Seed-X 拥有可以最大限度提高种子质量、纯度和价值的智能系统,旨在使用AI种子分析平台和谷物供应链为食品创造更智能、更安全的未来。
Seed-X 的技术是基于计算机视觉、人工智能和专利算法的结合,分析种子的表型,以检测种子层面的遗传特征或性状。突破之处在于,这种方法对种子不具破坏性,而且无需做分子遗传学测试就可以进行基因型分析。Seed-X 推出的第一个产品 GeNee Breeder,是一种便携式种子分析工具,可以帮助种植者以更高的效率为每个育种周期执行选择过程,主要好处是缩短了繁殖时间并增加了成功的可能性。公司的主要目标客户是种子公司。Seed-X 使用先进的机器视觉技术和定制的深度学习算法,根据表型特征识别种子和农作物的遗传特征,它希望在此过程中利用其收集的大数据来转变整个行业。
(文章来源:华中农业大学 黄果树)
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