客觀日本

日本Spiber公司的「釀造蛋白質」與人造羊絨

2022年07月08日 資訊通訊

東京是世界著名的時髦新潮都市。由《康泰納仕旅行者》雜誌讀者評選的「世界最有名的都會排名」裏,2018年和2019年東京連續兩年名列榜首。

一個新潮的都市可以從走在街上的行人的衣着油臘看到流行的時髦。出行時從周圍人們的穿着上便可以體會時尚的流行。由於疫情的緣故,東京的街道上的行人依然都戴着口罩。五官已經不再是審美的主要標的,穿着便是最直觀的時尚的表現。令筆者困惑的是,在這炎熱的暑天,在捷運裏見到過許多穿着羊絨衫,圍着羊絨披肩的時尚之士,其神態舉止飄逸如仙,似乎這羊絨衫有避暑的功效。

上網搜尋一下,果真發現正在熱賣的幾款商品。有ThePashminaCollection店在樂天市場銷售的一件羊絨真絲春夏披肩(禮盒裝,下圖左); 有優衣庫推出的一款夏季可手洗綿羊毛衫高領毛衣(下圖中);還有鹿兒島奄美大島袖(下圖右):一種真絲與羊絨混合紡絲絲巾。

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網上檢索的資料顯示,綿羊毛有熱傳導率低、吸濕性高、彈性大、不容易變形和皺紋等特性。日本進口的綿羊毛中,近80%是美利諾綿羊毛。美利諾綿羊毛含有大量空氣,熱傳導低,具有「夏涼冬暖」的神奇功能。美利諾綿羊毛是根據纖維的細度來劃分等級的。最細的超細美利諾綿羊毛,纖維直徑16.5~17.5微米,其手感特別光滑。羊絨有彈性,復原力高,製成披肩等產品後也不易變形。

羊絨的優點來自於其生物特性,這種由生物蛋白質組成的生物纖維,是活的,會呼吸,所以具備上述優點。但是,羊絨也有弱點。羊絨是很敏感的材質,一旦被水弄溼就容易形成斑點,強度也很弱,使用時需要小心翼翼。另外,容易起毛球也是難點。爲了長期使用,定期保養是必不可少的。

羊絨的另一個不利因素是產量低,從一領頭羊絨山羊只能攝取150-250克的羊絨纖維,所以一件羊絨服需要4-5只山羊。隨着羊絨越來越受歡迎,需求也越來越大,放牧的羊絨山羊的數量也越來越多。羊絨山羊連牧草的根都會喫掉,這是造成貧草原、牧場沙質沙漠化的一個終極因數。是破壞生態環境的一個因素。

那麼,如果能造出人工羊絨,豈不是一件美事!

果然,有一家叫做Spiber的公司,在開發可替代羊絨等生物纖維的人工纖維。因爲自然界的羊絨、真絲、以及棉、麻等生物纖維都是由蛋白質構成的。Spiber公司便着眼於蛋白質的開發,目標是「把蛋白質作爲新材料平台」。

蛋白質是由大小和特性不同的20種氨基酸,從數十個到數千個,以直鏈狀連接而成的聚合體材料。我們的頭髮、皮膚、指甲、肌肉、胰島素和抗體,都主要由蛋白質組成,儘管它們的外觀、特徵和功能都完全不同。構成人體的蛋白質有數萬種,雖然每一種都是蛋白質,但氨基酸的組成和序列不同,其功能和特徵也就相異。

如果我們取這20種氨基酸,計算長度爲100的序列可能有多少,結果將是20的100次方。全宇宙的原子的數量大約10的80次方。所以,氨基酸的排列比全宇宙存在的原子數也要多出20位數。這個龐大的整合模式中,地球上存在的生命序列模式只佔極少一部分,更多的在自然界尚未認知,尚未被產業開發利用,有着無盡的潛力。

Spiber公司認爲開發「蛋白質新材料平台」的關鍵在於「演化的程序」。因爲,演化程序是生物最具創造力和創新能力的系統。生物的演化在於遺傳資訊(DNA)裏產生變異,透過置換主要的蛋白質的胺基酸序列資訊,得到新的蛋白質。透過對蛋白質的自然淘汰與選拔,賦予生物更能適應變化的新材料、新能力、以及機制。

在實驗室裏,透過資訊科學技術,大膽且大規模地植入變異,能夠戰略性地設計出具備特定特徵的素材。這樣,自然界中需要數百萬年演化的蛋白質,在實驗室中數年或數月就能夠實施。而且,實驗室設計的蛋白質,透過利用能量效率好的微生物,利用產生於可持續的植物的原料爲基礎,就可以開發環境負荷低、生產成本低的技術。

Spiber公司還開發出一種以微生物發酵爲核心的「釀造蛋白質」的技術,對完成使命(用過的)的棉、麻、羊絨、絲綢布料等進行分解與再利用,可以實施無廢棄物的循環經濟。

Spiber公司的網頁上公佈了一系列人造蛋白質的產品。有「釀造蛋白質長纖維與短纖維」、「釀造蛋白質牛仔布」、「釀造蛋白質羊絨」、「釀造蛋白質皮草」等等。

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由阿部千登勢設計,藝術總監Fabian Baron轉列圖案的這款襯衫,混織了17.5%的「釀造蛋白質」和82.5%的棉。這個比例的靈感來自地球的自然生物量分佈。(圖片出自Spiber官網)

筆者在觀看了Spiber公司的示範之後,感覺這是一家非常有前途的公司。無論是廣闊的技術與市場前景,還是新穎的環境與經濟理念,都有很強的示範性力量。這樣一家有潛力的初創公司,今後上市時一定人氣很高。日本久衰的資本市場上,如果能挖掘出這樣一支優良股,肯定會有不錯的回報。於是筆者興沖沖地一通檢索過後,發現Spiber並沒有上市的計劃,而且其融資方式很特別,是將該公司持有的智慧財產權透過評估折算成證券的價格。這種利用智慧財產權融資的方式,在日本也比較前衛。

Spiber公司未來會不會成爲日本生物技術業界的一頭獨角獸呢?

供稿 / 戴維
編輯修改 / JST客觀日本編輯部