新興技術(shù)應(yīng)該服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展，這一想法已經(jīng)開始在社會中扎根。目前，借助合成生物學(xué)的技術(shù)，利用光合微生物實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的步伐明顯加快。而藻類憑借其高效的光合作用和更低的消耗重新受到了生物技術(shù)公司的追捧。
“迄今為止，我們在改造藻類方面已經(jīng)做得很好。因此從技術(shù)方面來說，現(xiàn)階段讓藻類技術(shù)用于生產(chǎn)并不困難?！?法國索邦大學(xué)副教授 Pierre Crozet 說，作為一名重點(diǎn)研究微藻設(shè)計(jì)的技術(shù)人才，他表示，如今在基因工程的幫助下，只需幾周時間即可完成一種新型藻類的編輯。
與使用細(xì)菌和酵母進(jìn)行合成相比，藻類的一大優(yōu)勢在于所需原料單一化。因?yàn)榧?xì)菌等通常需要更復(fù)雜的生長設(shè)施以及輸入糖源才能夠生產(chǎn)出產(chǎn)品；而藻類只需要水、二氧化碳和一些無機(jī)養(yǎng)分。除此之外，它們還能夠在海水和鹽堿土地上生存，對于改善生態(tài)環(huán)境有極大的好處。
“在當(dāng)前，除了使用者自身的想象力限制之外，很難再有其它問題能夠影響到藻類生物技術(shù)的發(fā)展?！盋rozet 指出。
生物燃料行業(yè)受挫
藻類應(yīng)用的一大限制條件在于生長速度較慢，生產(chǎn)效率低下。如果將其用在一個不適用的領(lǐng)域之內(nèi)，就更是 “滅頂之災(zāi)”。
2010 年左右，在美國出現(xiàn)了幾家利用藻類合成生物燃料的初創(chuàng)公司。多家公司聲稱，將為市場帶來更具有價格競爭力的藻類生物燃料。包括 Sapphire Energy、Solazyme 和 Algenol 等在內(nèi)的多家公司獲得了大量公共和私人投資，并被寄予厚望。但由于技術(shù)挑戰(zhàn)和 2015 年至 2016 年間油價下跌，藻類技術(shù)并沒有帶來任何具有商業(yè)可行性的燃料產(chǎn)品，上述企業(yè)要么破產(chǎn)，要么不得不徹底改變重點(diǎn)。
“藻類和藍(lán)藻所面臨的挑戰(zhàn)歸結(jié)為它們緩慢的生長周期，因此增加了制造成本?！?澳大利亞新南威爾士州初級產(chǎn)業(yè)部的研究科學(xué)家 Hugh Goold 說，藻類的復(fù)制速度不如生物技術(shù)應(yīng)用中常用的細(xì)菌和酵母，這就提高了維持藻類生產(chǎn)所需的資源量。
多年來，細(xì)菌和酵母在生物技術(shù)應(yīng)用（例如生產(chǎn)大宗化學(xué)品以及藥物等高價值化合物）中已得到優(yōu)化，這意味著光合生物難以在這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)與其競爭?！巴顿Y者必須清楚的是，利用藻類是為了能夠生產(chǎn)出更便宜的產(chǎn)品，而不僅僅是使用‘產(chǎn)自藻類’作為噱頭” Goold 說。
盡管面臨這一挑戰(zhàn)，藻類和藍(lán)藻已經(jīng)開始引起新的細(xì)分市場的興趣，在這些市場中，它們或?qū)a(chǎn)生出優(yōu)于傳統(tǒng)生物生產(chǎn)方法的關(guān)鍵優(yōu)勢。
瞄準(zhǔn)食品行業(yè)
微藻利用鮮艷的色素（如葉綠素、類胡蘿卜素和藻藍(lán)蛋白）捕捉陽光。在很久以前，螺旋藻和小球藻已經(jīng)作為食品補(bǔ)充劑和食品著色劑并進(jìn)入市場。此外，藻類也是蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源，這為人造肉和純素食品的生產(chǎn)提供了機(jī)會。
近年來，隨著 “食品植物化” 逐漸成為流行趨勢，有越來越多的食品行業(yè)大咖開始認(rèn)識到藻類產(chǎn)品的潛在價值。
作為一家大型食品和消費(fèi)品生產(chǎn)商，聯(lián)合利華已經(jīng)看到了微藻的營養(yǎng)潛力，其于 2020 年開始與英國微藻技術(shù)初創(chuàng)公司 Algenuity 展開合作，在植物基產(chǎn)品中進(jìn)行創(chuàng)新。據(jù)介紹，Algenuity 開發(fā)了一種技術(shù)可顯著降低微藻的葉綠素含量，同時保留其天然的營養(yǎng)功能，從而解決葉綠素含量高所帶來的顏色深、口感苦澀的問題。
“藻類是優(yōu)質(zhì)植物蛋白的來源，” 聯(lián)合利華科技副總裁曼 Manfred Aben 介紹，“這些產(chǎn)品將吸引各種消費(fèi)者，既適用于純素食者，也適用于希望減少動物產(chǎn)品消費(fèi)的彈性素食者和肉食者?！?/span>
“在食品和飲料行業(yè)，微藻成分的機(jī)會巨大且切實(shí)可行，”Algenuity 首席執(zhí)行官 Andrew Spicer 解釋說?！拔覀冞€將擴(kuò)展微藻成分在食品和飲料以外的市場中的應(yīng)用，在這些市場中，可持續(xù)性、植物性和天然成分來源同樣將成為強(qiáng)大的驅(qū)動因素?！?/span>
不僅是聯(lián)合利華，早在 2019 年，雀巢即與荷蘭食品和生化公司 Corbion etablished 展開了類似的合作伙伴關(guān)系，利用微藻提供 “可持續(xù)、美味和營養(yǎng)的植物基產(chǎn)品”。
不止食物和飼料
2011 年，Renana Krebs 從特拉維夫的申卡學(xué)院畢業(yè)并獲得時尚學(xué)位。在從事時尚行業(yè)的工作期間，她意識到該行業(yè)對環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。服裝和紡織品制造占全球碳排放總量的 10% ，廢水排放總量的 20%。為尋找替代解決方案，Krebs 與她的父親合作創(chuàng)立了 Algaeing，以提供基于藻類的纖維和紡織品。
據(jù) Krebs 介紹，Algaeing 基于藻類技術(shù)，針對紡織和染色兩項(xiàng)工藝進(jìn)行了革新。目前，該公司主要與那些樂于向可持續(xù)解決方案支付更多費(fèi)用的時尚品牌合作，通過調(diào)整技術(shù)和工藝使 “綠色” 纖維進(jìn)入時尚產(chǎn)品中。
Renana Krebs 還表示，目前已有來自其它行業(yè)的公司提出了使用 “綠色” 纖維的業(yè)務(wù)需求。在她看來，藻類將成為對可持續(xù)發(fā)展最具有影響力的資源之一。
除了時尚和服裝行業(yè)之外，藻類還可用于生產(chǎn)日常石化產(chǎn)品的可持續(xù)替代品。
例如，美國初創(chuàng)公司 Algenesis 使用海藻油作為石油的替代品。由于其創(chuàng)始人都是沖浪愛好者，這家初創(chuàng)公司推出的兩款首批產(chǎn)品是由可生物降解的藻類生物聚合物制成的沖浪板和人字拖。而另一家初創(chuàng)公司 Living Ink 則正在開發(fā)以藻類為原料的可持續(xù)墨水產(chǎn)品。
在解決了最初的一些小問題之后，藻類正在準(zhǔn)備重新進(jìn)入市場。該領(lǐng)域的新一代初創(chuàng)公司正在通過藻類搭建跨領(lǐng)域之間的聯(lián)系，同時，他們也在圍繞客戶對于環(huán)保產(chǎn)品的需求進(jìn)行品牌建設(shè)。
顯而易見的是，藍(lán)藻和藻類不會在傳統(tǒng)應(yīng)用中取代細(xì)菌和酵母的地位。然而，它們也具有獨(dú)特的產(chǎn)品特征和商業(yè)潛力，有待更多的技術(shù)研究和大膽的商業(yè)探索。
