Zymergen宣布了一项4亿多美元的C系列融资，以支持其专有技术平台生产新的和改进的分子，以满足全球规模的工业需求。每天使用的大部分产品——从牙膏到衣服、化肥、布洛芬等——长期以来都来自石油。Zymergen利用人工智能、机器人实验室自动化和前沿基因组学的进展，大规模地设计生物学。在宣布合成生物学的发展将如何影响全球经济之前，首席执行官Josh Hoffman与SynBioBeta进行了交谈。
乔什·霍夫曼不是一个训练有素的科学家，他的解决方案绝不是传统的。但是他相信他的公司Zymergen有一个数十亿美元的工业解决方案来优化微生物菌株。
几十年来，科学家们一直在与传统的“筛选”实验作斗争，他们花了几个月，甚至几年的时间，设计和执行生长实验，挑选菌落，分离克隆，并对基因组进行测序，以创建最优化的微生物细胞系。这工作很乏味。对科学家来说，没有什么比在大海捞针的过程中筛选数据而被阻止从事“真正的科学”更令人沮丧的了。
今天，工业发酵允许大量生产有益的产品，如人类蛋白质、色素和精细化学品，而时间是至关重要的。浪费数月或数年时间优化微生物菌株的公司无法与之竞争。
六年前，在与一家大型跨国公司的资深科学家会面时，乔希第一次意识到他的公司可能会取得成功。当他们对霍夫曼和他的联合创始人关于设计和操作生物细胞系的定量方法的想法非常感兴趣时，“这是一条非常有力的信息，”霍夫曼说。
那么，Zymergen到底是做什么的呢?
转向算法来设计科学家没有想到的实验
简而言之，通过将机器学习和液体处理机器人结合起来，进行深入探索已经高度优化的微生物基因组的实验，他们试图从每个菌株中提取出更多的信息。这不是一项容易的任务——霍夫曼觉得单靠人类是不可能完成的任务。为什么?
“我了解到，科学家们关于基因型和表现型之间联系的想法不是很好。我们发现，平均来说，大约70%的基因组编辑揭示了我们所关心的表型，而这些表型位于基因组中科学家从未发现过的区域。大约三分之一到40%的基因是没有注释的——它们是没有已知功能的基因。人们根本不可能找到这些东西，”霍夫曼说。正因为如此，Zymergen从未专注于降低科学家想法的成本。霍夫曼和他的团队转而利用算法的力量来创造和运行科学家们从未想过的实验。
”我开始理解问题,问题很容易得到一个细胞系做在一种概念证明的层面,但得到可靠地扩大,在经济工作,并能够遍历路径快速和廉价的方式,是很困难的,我意识到,你可以设置它作为机器学习问题,”他说。
为了解释他的思维过程，他以谷歌为例。“就在一开始，拉里·佩奇就有了PageRank的想法，我们意识到你可以用类似的心态来解决这个问题。”但为了做到这一点，我们首先必须从一开始就建立一个真正的后端基础设施，设计成可伸缩的，”霍夫曼表示。他补充称:“这是谷歌的一部分，人们不太欣赏它的基础设施有多好。”“如果你不从一开始就做出这些决定，那么你就无法建立一个系统，让你能够捕捉数据，操纵数据，并加以利用。”
但并不是每个人都理解解决这样一个难题所必需的深度承诺。“让这些东西规模化运作的承诺是深刻而持久的承诺。事实上，我不知道还有谁能完全理解这一点，”霍夫曼说。“许多生命科学公司使用某种软件和技术。所以我认为很多人认为这是一种市场驱动的事情，我们只是在做其他人在做的事情，我们只是在上面洒一点机器学习。
霍夫曼提出了一个他不想批评的观点，他进一步思考道:“纯软件公司，计算生物学公司，他们不明白要让湿实验室的东西工作需要什么。而那些来自生命科学领域的公司，他们从某种程度上理解了自动化，但实际上他们并不理解。除非你去过那里，否则很难去欣赏它所需要的技术。
霍夫曼说,他的幸运一点的软件以前的生活经验,使Zymergen团队有一点直觉的生命科学博士学位的区别和理解学习黑客Python编写代码的长凳上,人编写可维护,可伸缩的企业。
考虑到这一点，霍夫曼和他的联合创始人并没有寻找那些同时是伟大的软件工程师和科学家的人，而是雇佣领域专家，帮助缩小差距，使他们能够围绕共同的问题进行沟通。今天，Zymergen的软件工程师和科学家人数大致相当。
霍夫曼说:“我开玩笑说，我们60%是生命科学公司，50%是软件工程公司。”更严重的是，他解释说，他认为Zymergen真正致力于两者兼顾，这是DCVC等机构投资该公司的原因之一。
这是一段漫长的旅程，绝非易事，但霍夫曼指出了四个关键领域，它们是衡量齐默尔根一路成功的关键指标。首先，他们的目标是将利用活细胞潜在化学多样性的产品推向市场。其次，技术证明点一直是一个关键目标。资金一直很重要，最后，回到谷歌示例作为指导，他们一直在寻找数据来源，以帮助Zymergen不断改进。
今天，Zymergen已经证明了他们有一个与主机无关的平台，这是一个致力于改进市场上已有产品的公司的关键特征。他们还证明了他们的基因组扫描算法能够可靠地提高微生物的性能，并且可以大规模地进行。他们还扩展了他们的平台的能力，在今年早些时候收购了功能宏基因组学研究的领导者辐射基因组学及其基因库。霍夫曼说，不包括大型制药公司:
“据我所知，从重量和价值上看，我们的细菌生产的产品比其他任何一家合成生物学公司所资助的产品加起来都要多。”
他补充说，通过发现科学家无法发现的基因组变化，他们已经实现了这一里程碑——所有这些都是通过人工智能和自动化的力量。
霍夫曼说:“我们不仅做到了这一点，我们还用技术按照预期的方式实现了这一点，真正证实了这一点，即一旦有了代谢途径，机器人和算法就比人类好得多。”
欢迎来到未来的湿实验室。
——文章发布于2018年12月18日
