今天，創(chuàng)業(yè)無處不在，包括科學(xué)。工程師和科學(xué)家經(jīng)常將他們的研究應(yīng)用到產(chǎn)品或服務(wù)上，并用它來啟動創(chuàng)業(yè)公司。生物生產(chǎn)領(lǐng)域——利用活細(xì)胞和生物體制造產(chǎn)品——是創(chuàng)業(yè)的沃土。

生物材料是制藥和疫苗生產(chǎn)的關(guān)鍵組成部分，也用于從包裝和紡織品到農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)等行業(yè)。

長期以來，蜘蛛絲因其強(qiáng)度和彈性而備受推崇，在生物制造業(yè)引起了一陣騷動，因為企業(yè)正在尋找廉價擴(kuò)大蛛絲生產(chǎn)的方法，蛛絲可以用于從戰(zhàn)術(shù)裝備到縫合線和紡織品的各種領(lǐng)域。

然而，由來自全國各地的學(xué)生組成的團(tuán)隊，包括加州大學(xué)圣地亞哥分校的Ghita Guessous，進(jìn)行的一項綜合研究表明，蜘蛛絲行業(yè)面臨著許多挑戰(zhàn)。這篇論文的作者都是學(xué)生，發(fā)表在ACS生物材料與工程雜志上。

盡管從未見過面，但這個團(tuán)隊團(tuán)結(jié)一致，最初是通過一個名為Nucleate的非營利組織聚集在一起的。Nucleate是一個全球性組織，旨在通過提供開放獲取的編程、活動和資源，讓所有人都能接受生物技術(shù)教育。一些成員對研究生物技術(shù)的創(chuàng)新趨勢很感興趣，而蜘蛛絲的生產(chǎn)引起了他們的興趣。

“我們的方法，結(jié)合了來自學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、專利、市場數(shù)據(jù)和專家的資源，使我們能夠描繪一幅知情的畫面，扎根于數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)離行業(yè)所看到的炒作周期，”第一作者Guessous說，他去年春天畢業(yè)，獲得物理學(xué)博士學(xué)位。

回顧學(xué)術(shù)文獻(xiàn)需要梳理數(shù)百篇微生物學(xué)、遺傳學(xué)和材料科學(xué)方面的論文，以找到可以綜合到案例研究中的相關(guān)信息。同樣，他們回顧了大量的市場數(shù)據(jù)，以了解這一領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)多年來的表現(xiàn)。

考慮到創(chuàng)業(yè)精神，該團(tuán)隊還研究了包含大量科學(xué)信息的專利。令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)了2400多項與蜘蛛絲制造相關(guān)的專利。

該團(tuán)隊還聯(lián)系了該領(lǐng)域的專家，他們不僅是科學(xué)家，還有行業(yè)專家——那些在大型、成熟的組織和初創(chuàng)公司工作的專家，以及投資這些公司的風(fēng)險資本家。

“當(dāng)我們第一次開始這項研究時，人們對蜘蛛絲的生產(chǎn)將如何成為下一件大事感到非常興奮，”該研究的合著者安東尼·布伊說，他最近從康奈爾大學(xué)獲得微生物學(xué)博士學(xué)位?！叭欢?，在與這個領(lǐng)域的各種人士交談后，我們的看法要清醒得多?！?/p>

大規(guī)模紡紗

蜘蛛絲生產(chǎn)中最大的挑戰(zhàn)之一是如何大規(guī)模生產(chǎn)，因為事實(shí)證明，蜘蛛具有很強(qiáng)的領(lǐng)土意識和同類相食性，這使得大型蜘蛛養(yǎng)殖場存在問題(而且令人恐懼)。

為了解決這個問題，科學(xué)家們轉(zhuǎn)向?qū)ζ渌矬w進(jìn)行基因改造，使其攜帶產(chǎn)絲基因——這一過程被稱為異源表達(dá)。一些科學(xué)家甚至把蜘蛛絲的基因拼接到山羊身上，讓山羊在產(chǎn)奶時產(chǎn)生蜘蛛絲。其他人正在尋找苜蓿、蠶、酵母甚至細(xì)菌作為可能的生產(chǎn)者，盡管蠶絲對寄主有毒。減少這種毒性仍然是一個活躍的研究領(lǐng)域。

這項研究的目標(biāo)之一是突出潛在宿主生物的利弊，在質(zhì)量和成本之間找到最佳平衡點(diǎn)。最終，前進(jìn)的道路可能是跟隨另一個行業(yè)的腳步。

“就像制藥世界在很大程度上過渡到使用可在實(shí)驗室和大型生物反應(yīng)器中培養(yǎng)的單細(xì)胞生物一樣，許多人已經(jīng)趨向于使用微生物和細(xì)菌來生產(chǎn)蜘蛛絲，”Guessous說。

雖然一開始可能會令人沮喪，但該團(tuán)隊表示，揭示這些挑戰(zhàn)強(qiáng)調(diào)了他們案例研究的目的:突出所有的空白，在這些空白中，學(xué)術(shù)研究可以為解決行業(yè)面臨的一些突出問題做出貢獻(xiàn)。

論文的最后一部分討論了進(jìn)入特定市場時要考慮的潛在應(yīng)用和權(quán)衡。最明顯的市場是時裝業(yè)，蠶絲已經(jīng)被廣泛使用;然而，眾所周知，新紡織品很難突破一個聚酯、塑料和其他材料制造成本如此低廉的行業(yè)。即使在絲綢是主要原料的奢侈品時尚領(lǐng)域，蜘蛛絲在現(xiàn)階段的生產(chǎn)成本也要高得多。

一個更有可能的冒險是在高性能材料中使用蜘蛛絲，從防彈背心到汽車面板，輕質(zhì)耐用性是首要任務(wù)。蜘蛛絲也可能會進(jìn)入你的洗發(fā)水或身體乳，提供夢寐以求的光澤和光滑。

雖然該團(tuán)隊并沒有完全放棄未來在生物制造領(lǐng)域的工作，但這個案例研究讓人大開眼界。

“我進(jìn)去的時候非常興奮，但是在了解了所有的挑戰(zhàn)之后，我現(xiàn)在感覺有點(diǎn)保守了，”Bui說?！叭匀粯酚^，但更加謹(jǐn)慎?！?/p>

“我也有同感?！辈聹y說。

“我學(xué)到的是，在投入此類投資之前，重要的是要考慮任何產(chǎn)品的可擴(kuò)展性潛力。我們的研究為各種見解提供了一個模型，這些見解可以為學(xué)術(shù)研究項目和創(chuàng)業(yè)決策提供信息。希望它能成為任何有勇氣創(chuàng)辦下一個革命性初創(chuàng)公司的人的有用資源?！?/p>