植物细胞培养技术瞄准的,是那些正在被供应链不确定性折磨的食品、饮料、保健品和化妆品品牌。
传统的植物原料供应链有三大痛点:地理集中(比如全球大部分藏红花产自伊朗,大部分可可产自西非)、气候脆弱(极端天气越来越频繁)、品质参差(掺假、重金属、农药残留问题频发)。
Krokos Bio的创始人Jacob Lang说得直白:“藏红花是一个很强的首选目标,因为它极其昂贵,通过传统农业很难持续生产,而且地理集中度极高。这种集中度使市场尤其容易受到地缘政治不稳定、气候压力和供应链中断的影响。”
而植物细胞培养的卖点是,在完全受控的无菌环境中,不依赖土地、不靠天气、不用农药,全年无休地生产成分一致的植物原料。 对于品牌方来说,这意味着稳定的供应、标准化的品质、以及一个可以讲给消费者听的“可持续故事”。
不过,目前真正愿意掏钱的,主要是那些对原料品质和供应链稳定性要求极高、且产品附加值足够覆盖溢价的细分市场——高端保健品、功能性食品、精品巧克力等。要把这个市场从“小众奢侈品”变成“大众消费品”,关键在于回答下一个问题。
植物细胞培养要想从制药界“跨界”到食品界,最大的障碍不是技术,是成本结构。
在制药行业,一公斤紫杉醇价值连城,用昂贵的不锈钢生物反应器、精密控制的流程、高成本的培养基,经济上完全可行。但在食品和保健品行业,原料的利润空间要薄得多。如果用同样的“制药逻辑”来做食品原料,结果只有一个——贵到没人买。
整个行业的核心争论,就围绕“如何把成本降下来”展开。目前主要有两条技术路线在赛跑。
第一条,“大即是美”——巨型不锈钢罐
Ayana Bio的CEO Frank Jaksch是这条路线的代表。他的观点很直接:“从第一天起,我们的模型就假设我们需要能够使用CMO的现有设备配置来扩大和生产我们的植物细胞系。如果我们需要设计特殊设备然后建设制造能力才能成功,那我们就失败了。”
他认为,要达到有商业意义的规模,5万到10万升的罐体容量是进入门槛,总发酵能力需要达到约50万升。这意味着巨大的前期资本投入,但一旦跑通,单位成本可以降到非常有竞争力的水平。
Phyton Biotech拥有全球最大的植物细胞发酵设施,容量超过20万升,已经在制药领域验证了大规模生产的可行性。
第二条,“小而分散”——模块化低成本方案
另一派则认为,食品行业需要完全不同的思路。Rheaplant的CEO Sowmya Purushothaman说得很直白:“制药级的方法很稳健,但它不适合食品行业。”
Rheaplant押注的是分布式模块化方案——2000到5000升的反应器,通过“横向扩展”而非“纵向放大”来达到总产能。他们的目标是在未来六年内建成总容量超过5万升的模块化系统。
California Cultivated更进一步,把成本打到了极致。他们用可重复使用的塑料生物反应器,单个2000升反应器的制造成本仅约3000美元——相比之下,同规格的不锈钢生物反应器价格在50万到100万美元之间。这个数量级的差距,足以改写整个行业的经济模型。
Novella从一开始的目标就是“开发一个适合现有发酵基础设施的平台,无需专业设备”,这让他们能够“高效、快速地扩大规模,且资本投入相对较低”。目前他们已与意大利的战略制造合作伙伴成功在标准工业生物反应器上实现了技术放大。
成本结构的另一个关键变量是培养基。随着行业逐步转向无蛋白、食品级培养基,成本正在持续下降。有早期数据显示,培养基成本可降至1-1.5欧元/升,远期目标是在大规模量产条件下压缩至0.2欧元/升。
生产成本跨过“商业可行线”,这条线在哪里?
Phyton Biotech的Stephen Ball指出,如果目标代谢物的产量足够高——比如以“克每升”为单位来计算——工艺的经济性就能成立。Phyton在紫杉醇生产上已经用实际运营证明了这一点。
英国初创公司Green Bioactives的遭遇是一个警示。该公司去年秋天因资金耗尽而倒闭,CEO Chris Meaney说:“我们还没有完全达到产品准备上市的那个拐点。再给六个月就能实现。很遗憾,因为有巨大的商业兴趣,但融资环境异常艰难,这意味着我们无法筹集到所需的资金。”
倒在黎明前——这是所有长周期、重资产技术创业最残酷的现实。
而那些正在接近拐点的公司,有一些共同特征:
选对“第一靶点” 。Krokos Bio选择藏红花,因为价值极高,“不需要从第一天起就达到巨大规模,经济性也能成立”。Ayana Bio选择迷迭香酸(一种天然防腐剂),因为近期美国拟禁用BHA等合成防腐剂,市场对天然替代品的需求正在爆发。California Cultivated专注于富含黄烷醇的可可,同样瞄准了品牌方的供应链焦虑。
找到“低成本放大”的路径。California Cultivated的3000美元塑料反应器如果验证成功,将大幅降低行业进入门槛。他们已与巧克力巨头Puratos达成合作,产品将在2026年上市。
不重新发明轮子。Ayana Bio和Novella都强调要“利用现有的设备配置”,避免陷入定制化设备的资本黑洞。
即便技术跑通了,还有两个外部因素可能拖慢商业化的脚步。
第一是监管路径漫长且不统一。植物细胞培养生产的是“新食品原料”,需要经过GRAS认定(美国)或新型食品审批(欧盟)。Kokomodo的Tal Govrin指出:“监管格局碎片化,全球标准不一致,安全评估框架各异,审批时间漫长,欧盟和美国等市场存在区域特定要求。更大的协调性和简化或快速通道路径的建立,对于解锁大规模商业化至关重要。”
第二是产能,即找不到合适的代工厂。Novella与意大利Chemo Biosynthesis、英国CPI和Extracellular等CDMO合作来弥补产能缺口。Kokomodo则通过跟Cargill、CSM Ingredients等大公司合作来加速工业化进程。这反映出行业正在形成一种“内部研发+外部代工+产业链合作”的混合模式。
还有一个更现实的挑战,植物细胞生物加工需要定制的反应器设计、独特的放大策略和严格受控的环境,而大多数现有CMO专长于微生物或哺乳动物系统,缺乏对植物细胞的了解。
不同公司选择的“第一靶点”反映了它们对市场时机和成本结构的判断:
Ayana Bio押注迷迭香酸(鼠尾草来源),瞄准天然防腐剂市场,已接近商业化。
Krokos Bio专注于藏红花,主打高价值和供应链集中带来的焦虑。
Food Brewer和California Cultivated押注可可,吸引希望解决长期供应不稳定问题的巧克力品牌。
Novella选择草莓细胞中的生物活性成分,瞄准保健品市场对标准化草莓提取物的需求。
Rheaplant在做南非醉茄、红景天和西洋参等适应原类植物,同时探索天然色素和甜味剂。
这些选择皆避开大宗低价值原料,从品牌方最焦虑、成本容忍度最高的品类切入,建立技术和市场信任后再逐步扩大范围。
植物细胞培养能不能从制药界“跳”到食品界?答案是:能,但有前提。
行业必须彻底抛弃“制药思维”,建立一套属于食品和保健品的成本结构。这意味着更便宜的反应器、更简单的培养基、更灵活的放大路径。
从目前的发展来看,可可和咖啡可能是最先突破的品类——因为它们供应链危机最严重、品牌方最焦虑、消费者对“可持续巧克力”的故事最容易买单。Food Brewer已经提交了GRAS申请,California Cultivated即将与Puratos合作推出B2B产品。
其次是高价值保健品成分——藏红花、南非醉茄、迷迭香酸等。这些产品的单价高,对成本不那么敏感,更容易在早期实现商业可行。
而那些价值相对较低的食品成分——比如普通调味料、大宗植物提取物——可能还需要更长时间。正如Ayana Bio的Jaksch所说:“植物细胞成分需要放大到数万吨甚至数十万吨,才能成为现有大宗材料的有效替代品。”
声明:本文部分图片素材来源于网络,旨在服务信息传递与行业学习交流,其版权归原作者所有。我们尊重知识产权,并严格遵循非商业性使用原则。若任何图片存在版权争议,请版权方及时与我们联系,我们将在第一时间进行处理。