国际在线消息：晁然，LifeFoundry创始人&CEO，推动生物工程自动化的先驱者，生于1987年的山西，高中阶段即开始机械制造与创新，独立设计的风力发电机获全国高中组科创赛二等奖，并应邀参加挑战杯高中创新组展览；在浙江大学本科一年级阶段，获得国家大学生创新训练计划经费，从橘子皮提取化合物回收泡沫塑料，回收后的泡沫塑料可以做为环保漆胶进行二次利用，用此做了刨花板、胶合板，还利用一次意外发现开发了防虫产品，获得浙大蒲公英创赛一等奖，浙江省二等奖；大二阶段申请UBC化学与生物工程专业成功，前往加拿大求学，后在美国UIUC攻读化学与分子生物工程博士，同时期还参与创业团队为投放非洲的公益净水器项目做产品开发。
做的东西有什么用？
晁然最开始给我解释他做的合成生物学，我点着头，意思其实是，我没听懂。他给我看了这张图，我就明白了：但凡这里有的，全部是和发酵相关的，比如面包要酵母、奶酪要乳酸菌等等。晁然要做的就是用合成生物学的方式提高所有的以上物品的产量或者质量。
那么，发酵菌种开发又是什么？
由发酵做菌开始
“菌是一种底盘生物，比如酵母或者大肠杆菌，我在上面加不同的代谢途径，让它生产不同的东西。做细菌的过程就统一叫做发酵。”
晁然向我解释着他的生命工坊的基本原理，“生物公司，也就是我们的客户，做的许多产品是在菌上完成的，比如一个公司在做的产品是某种精油，这样的精油会在一种菌上产生，等成熟后分离提纯出来就是产品。那么这个公司会怎么做？就是发酵出无数的这种菌，然后菌会在合适的条件下产生出符合需要的产品。发酵的过程是简单的，通俗说就是把糖之类的原料倒入一个大桶，然后自动发酵。关键是找到合适的菌种——菌和菌是不同的，有的菌种能够产出这种蛋白，有的就不能，有的能够产出量很多，有的则很少。很多公司现在已经有了一个生产用的菌种，但是它要不断地提高这个产品的产能，提高菌种的表现，所以要不断地改造这个菌种。”
晁然说这个寻找符合要求的菌种的过程叫作“菌种发展”。他介绍道，找到一个最优的菌种的过程是一个试错的过程，因为很多菌种的表现是未知的，必须要不断尝试才能知道会有什么效果，所以就成了不停的试错。人在做菌过程中扮演的角色就是进行更改菌种不同的基因尝试，看看改动后的结果。
因为你不知道改哪个基因好，然后你改多少，比如你可以让一个基因彻底不表达，也可以让一个基因超过常规的量表达——表达的量就是说，基因变成的蛋白质往往是一个酶，而这个酶是催化一定的反应的，而这个酶的量呢，就决定了催化的一个程度，所以酶产多少，就会决定反应的效果，比如中间产物的积累。
除了基因表达的问题，针对酶和酶之间的差异，还可以对酶进行一个诱变，使他实现不同的功能，比如让他可以选择性地产某种东西多一点。
“由于很多这种结构是未知的，人们的办法就是，试错。试错让他产生一个随机的变异，然后去筛选，试错，筛选，试错，筛选，直到看到一个和我想要的一样的。很多工作时间就是花在这个过程上面了。”
如此这样的尝试，还有另一层的原因：“公司要的是一个最优解，一定要尝试的足够多，才能在一个范围内给出一个最优。”
现在回到机器上来，简单来说，这样的一个自动化的机器设备在做的，和其他所有机器本质上都一样，就是代替人做事，速度更快，错误更少，成本更低。
那么，他代替的又是什么样的人？做的又是什么样的事？提高的效率又有多显著呢？
做菌的高级自动化
如上文所说，做菌的过程需要不断地在未知的方向上进行大量的试错，然而，现在”试错“的方法则慢的可怜。
“生物领域30年前就可以做克隆啊，做recombinantDNA，生产胰岛素等等东西。当时做一个基因可能需要一个PhD，五年时间就做一个基因，现在可以在几天之内就把多个基因装在一起，你看进步很大对吧？可是问题是，他是怎么放大的呢，他扩大规模的方式就是多雇人——把实验台旁边的过程，做基因和序列表达的过程，简单放大——雇几百个PhD，在一个巨大的研发园地里，做一个劳动密集型的重复手工工作。”（这不富士康么？）晁然感慨道，“这是一个很费钱的方式，你想想，一个产业已经到了这么大的规模，但工作方式却还是这么作坊化，是不合理的。而且，这样的工作方式还是慢。因为人为操作的部分很多，很容易犯错，一些操作失误一些粗心错误。这也就导致了很多生物实验是不可重复的，一个人做了另一个人无法重复，没有严格控制条件而且是手作的。这在工业上是一个灾难，因为没法重复，也就没法生产。”
晁然道，“这样的找菌种的过程还都是手动的，出成果的效率很低，但成本却十分高昂，我们就是要用工业化的方法快速有效地做出最好的符合要求的细菌，拿去给生物公司进行发酵。如果用了我们的机器，速度可以快两个数量级。“
晁然的机器基本构造如下：
所以晁然的机器就是实现了自动化对么？晁然的机器有的不仅仅是自动化，还有柔性生产。
“全自动生产线，比如一个汽车厂做一个车型，就会面临不能灵活转产的问题。我们把我们的设备模块化以后能，就能进行柔性加工。德国现在不是提工业4.0的柔性加工么，就是把一个流水线切成一个一个的部分，然后在各个部分间灵活调配，让他生产不同的东西。我们的平台也是由实现不同实验的设备组成的模块，而中间的调动模块是由软件连接成的。我想做哪个实验，我就可以写一个代码，让设备去做这个实验就行。就是用一台设备就能做各种事情，我们会根据客户的要求调用不同的模块，接起来长则一个月，短则两三天，一台设备就搞定。”
所以晁然的机器就是编程处理客户要求的柔性工坊对么？晁然的机器会智能学习，并不只是被动地接受简单编程。“由于机器试错比人快，产生的数据量要比人大很多，然后我可以利用机器学习在大数据里来找出一个pattern，然后根据这个pattern来预测下一步的实验。如果我试试看这个，看看是不是预想的正确，如果正确，那么就沿着这个方向继续下去，就是从盲目的试错变成有规律的试错。”
此外，晁然的机器还可以更省钱。“如果人家招我的话（笑），招一个我这样的PhD，一年至少要十万美金，然后手下带个硕士或者本科生，至少也要要五万美金每个人。某著名大公司的研发部门，就专门针对做菌这个分支，就有四五十号人。”晁然的设备一台大概在两百万美金左右，就算平均寿命只有十年，每年20万的费用不过是两个PhD的价钱。
生意怎么样？
在销售方面，这个机器已经被美国发酵行业巨头看中，开始了合作。晁然此次回国是上京和另一家国企大公司进行合作洽谈。科学工程界的人对他的机器很有兴趣，商业领域的买家更是如此。性价比高的东西，谁会不喜欢呢？晁然说，中国这边会开办一个办公室，主要联系客户，可能会再架设一台。（图文来源：Xtecher）
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