在传统蛋白质资源无法为人们提供足量的蛋白质的情况下，伴随着绿色环保、可持续、碳中和等理念的发展，由传统蛋白质转向更高质量创新蛋白质的追求成为了必然趋势。然而，目前的蛋白质创新仍存在生产成本高、口感不佳等诸多问题，一定程度上阻碍着高质量创新蛋白产业的发展。但随着蛋白质设计、基因编辑育种、杂交育种等更多前沿生物技术的开发、应用及与多学科技术的交叉融合，围绕“种子创新”，整合出一个“从一开始就更好”高质量创新蛋白产业链条的愿景相信即将能够成为现实。

近日，以机器学习和基因组学快速育种平台为核心，利用野生鹰嘴豆野生亲本，通过杂交育种技术开发超高蛋白鹰嘴豆的农业食品创新技术公司NuCicer宣布结束种子轮融资，本次融资由拜耳公司的影响力投资部门Leaps by Bayer、Lever VC、Blue Horizon和 Trellis Road牵头。

■ 寻找鹰嘴豆野生亲本种质资源

图源：NuCicer官网

NuCicer的新型高蛋白鹰嘴豆品种始于鹰嘴豆主要产地—土耳其东南部的美索不达米亚中所采集的优良野生亲本。据了解，NuCicer在十多年的时间里， 调查范围覆盖60000KM2，结果涵盖21个田间地点，371份种质和和839份植物DNA，最终获得世界上最大的鹰嘴豆野生亲本种质资源。

■ 多样性高出40倍的种质资源库

种质资源作为生物育种企业品种选育的基础，NuCicer所建立的庞大种质资源库拥有比商业品种多40倍的遗传多样性，为其优良鹰嘴豆品种的创新提供了关键支撑。具体的，通过NuCicer核心研发人员所参与建设的Germinate开源植物资源平台可得知，基于NuCicer所收集的371份种质和和839份植物DNA，通过26份野生种质材料杂交获得7份栽培品种，产生大约15000个独立重组自交系。

透过NuCicer建立其种质资源库的过程，能够发现，企业种质资源库的建设是一个需要经济成本、时间成本、人力成本等多项资源要素投入的过程，但对于长期深耕生物育种领域的企业而言，这却是非常必要的。

■ 机器学习和基因组学相结合的快速育种平台

机器学习和基因组学相结合的快速育种平台是NuCicer生物育种技术的核心关键，该平台使用前瞻性设计，通过将生物学、计算农学、数据科学和软件工程学相结合以深入了解作物基因组，并在基因组中进行多重编辑验证，设计出品种改良的分子遗传路径。

进一步，NuCicer通过杂交育种技术，将野生鹰嘴豆基因与优良品种的基因相结合以产生具有更理想性状的鹰嘴豆品种。除此之外，基于其资源丰富的基因库，NuCicer还能为其食品和饮料制造商客户对鹰嘴豆产品的成分进行定制。

总体而言，利用其机器学习、基因组学与杂交育种技术的结合，NuCicer能够将鹰嘴豆育种时间由传统的 10 年育种周期缩短至24个月，成本降低50%以上。

知耕认为，未来植物育种的新范式是基因组学、基因编辑、合成生物学等生物技术（BT）与数据科学、机器学习、人工智能等信息技术（IT）的多元化融合。“如何将‘知识’与‘数据’转化成为育种的驱动力”是将会是更多生物育种创新企业需要思考的问题。

■ 品质与抗逆性状共同改良的鹰嘴豆品种创新

图源：NuCicer官网

鹰嘴豆蛋白因其具有很高的营养价值以及易于被消费者接受的味道和颜色，通常被认为是植物性食品的一种理想原料成分。然而通过调查发现，由于鹰嘴豆的生产面临着良种短缺、作物易受病虫害侵扰等问题，一直以来，鹰嘴豆蛋白被认为是一种具有高需求量的同时也有着高生产成本的蛋白质来源。

基于鹰嘴豆蛋白的痛点，在产品管线布局方面，NuCicer聚焦在超高蛋白鹰嘴豆的开发当中。据了解，相较于市场上已有的鹰嘴豆品种，NuCicer利用杂交育种获得的鹰嘴豆创新改良品种，一方面在作物品质方面进行改良，另一方面则是作物的胁迫耐受适应能力方面的改良以提升鹰嘴豆的产量。具体的，NuCicer的鹰嘴豆品种在蛋白质含量上提高了75%，同时也拥有更强的抗虫害、抗病害和耐旱能力。

■ 面向新型食品饮料，发展纵深商业模式

图源：NuCicer官网

在商业模式的打造上，NuCicer计划成为以新型高蛋白鹰嘴豆为开端的，朝产业链纵深方向发展的蛋白原料研发生产加工企业，面向新型食品和饮料行业，开发高功能鹰嘴豆粉和纯化蛋白质成分产品，与此同时，NuCicer正计划通过2023年的蛋白质原料成分的商业划生产来扩大公司业务规模。知耕认为，作为选择产业链纵深路径的原料型企业，对产业链的高毛利环节进行整合，会是使得企业经营利润最大化的重要战略。

商业成熟度CML评估模型

鹰嘴豆蛋白成分已经开始渗透到替代肉类和乳制品市场，但由于价格太高，无法大规模采用作为蛋白质的主要来源。而NuCicer利用机器学习、杂交育种、基因组学等多方面的技术，开发出超高蛋白鹰嘴豆品种，优化鹰嘴豆蛋白成本，将有助于推动其作为替代蛋白质的使用，以满足消费者对非动物成分和产品的需求。在海外，同样利用人工智能、基因组学等技术，聚焦豆类等粮食作物生物育种商业化的企业中，Equinom正在将大量的非转基因超高黄豌豆蛋白成分推向市场的，Inari已开发出具有抗虫、抗除草剂的转基因大豆和玉米品种。

在生物技术快速发展的当下，知耕认为生物科学研究推动的知识体系升级和工程技术推动的技术创新发展是源头创新和产业重构的核心要素，也是未来生物产业投资的重要机遇。知耕持续关注人工智能驱动的生物育种技术在农业食品领域的长足发展，期待陪伴更多领域参与者共同推进该领域的商业化进程。