【趨勢人物35】環保新招 永續新解 艾蜜莉的義享世界

文╱楊慧莉 圖╱網路 |2021.04.10
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經濟發展、環境保護,是當前人類所面對的兩難,顧此失彼,可能將引發氣候變遷、糧食短缺等危機。不過,這樣的兩難在艾蜜莉的科學和科技檢視下都將迎刃而解……

生命軌跡
從科學人到社企家


艾蜜莉‧勒普魯斯特(Emily Leproust)是美國DNA(去氧核糖核酸)合成和定序方面的先驅人物。既是休士頓大學有機化學博士,也是法國里昂學院工業化學碩士的她,出版了三十多本專業著作,並握有無數專利權。

開公司發揮效益
美國雜誌《外交雜誌》(Foreign Policy)稱許她為全球領先群倫的人生建構思想家,雜誌《快公司》(Fast Company)則讚賞她為快速合成DNA方面「最有創意的企業人」。去年,她還榮獲羅莎琳‧富蘭克林獎(BIO Rosalind Franklin Award)。

作為DNA合成的先驅,艾蜜莉大可好好享受亮眼的學術生涯,而毋須離開實驗室,但她卻於二○一三年成立了公司「推斯特生物科學」(Twist Bioscience),利用DNA編寫科技,解決公共衛生、食安和永續等全球性挑戰,也同時快速帶動了未來以生物科技為主的經濟。

之所以想從科學走向企業,艾蜜莉的解釋是:「運用想像力、創意和努力解決重大問題,這是科學偉大之處,但企業化才是讓世界變得更好的契機。」

深信啟發性領導
「推斯特生物科學」在她身兼創辦人和執行長的帶領下,很快的成為DNA合成生產方面的領先公司。

根據公司代表約翰(John Bautista)的觀察,「企業生手」艾蜜莉,必須很快的學會如何籌募資金、建構公司及有效管理她的團隊。她個人則表示,公司草創時深受開設發包公司的父母啟發,對「啟發式」的領導深信不疑:
我如果想要一艘船,大可自己畫好藍圖,對員工說,幫我建造一艘船。或許,我就因此得到想要的船。但如果我給他們對海洋的渴望,他們就能想出自己的藍圖,建造他們想要的船,那艘船將會更優於我的船。建構好的團隊,就是要雇用比你優秀的人。如果將目標設定在自行可做的範圍內,那你跟一般人無異。但如果你提高標準,讓人認同也有感,他們就會完成自己的目標。

啟動生物性革命
那麼,站在趨勢的前沿,艾蜜莉希望領航的又是什麼樣的未來?日前,她透過公益平台,以深入淺出的方式,現身說法其這些年來的努力方向、想法和做法。
首先,她指出近年來大自然的反撲現象,其實是對人類過往違反永續原則的發展「示警」,因此該是改弦易轍的時候了,但「這不代表人類要屏除科技,而是要駕馭生物力量,調和人類文明和自然界之間的發展」。

艾蜜莉知道有些人已經採取回收、不吃肉、搭乘公車或自己種食物等有助生態發展、有益地球永續生存的行動,但單單倚賴個人努力其實是不夠的。她認為,如想真正改善狀況,改變的規模要是全球性的,「這需要重新思考當今全球永續發展該有的樣貌,以及一種新式的環保主義」。

現在,大家都在提倡環保。不過,對艾蜜莉而言,永續發展,不單只是環境問題。她表示,當今永續發展應整合環境、人類和經濟,以上元素都需蓬勃發展,不能掛一漏萬;落實永續發展,要認知這三者息息相關,需要採取不同的對策,而答案就在合成生物學——以有益人類社會的方式對大自然進行工程改造。

合成生物學,看似新穎,且不自然,但根據艾蜜莉的說法,已有千年歷史。她表示,我們的祖先改善牛奶產量及將野生玉蜀黍變成食用玉米的做法,都是人為介入自然的例子,只不過祖先們花上千年在田野所行之事,過去七十年來已可以在實驗室完成了,其結果是我們現在有科學知識和科技方法,對於DNA有更好的掌控力,可據以開啟真正的生物性革命了。

永續關鍵
合成生物創造多贏

夯的合成生物學。對她而言,合成生物學,是人類未來的救贖,可藉由編寫和合成DNA,促成健康、食物和物材的突破性創新,解決目前環境保護與經濟發展「魚與熊掌無法兼得」的困境。
那麼,合成生物學是如何促成對永續發展至關重要的諸多改變,且聽艾蜜莉娓娓道來:
防治多病兼護生
影響全球四億多人口健康的糖尿病,主要靠注射胰島素來控制病情。過去,這種救命藥要從豬隻和牛隻身上的胰腺萃取,而今則可取自酵母或細菌。如此一來,人們可用較低的費用大量生產胰島素,且毋須殺生,代表再也不需要為了藥架上置放胰島素而集約畜牧了。

此外,今天還可以藉助遺傳學之力減少或去除因蚊子而起的疾病,如瘧疾、茲卡病毒等,方法是控制蚊子的基因,去除由其所衍生的疾病;也可以藉由修改缺陷基因,讓一些潛在疾病沒有發病的機會,如俗稱「氣泡男孩症」的重度綜合性免疫缺乏症(Severe Combined Immunodeficiency)。也多虧基因修改科技的先進,未來末期癌症可望轉化成慢性疾病。

量產食物省成本
生物科技的發達要拜編寫DNA能力的大幅進展和費用降低之賜。過去二十年來,編寫一組基礎DNA的費用已從十美元下降到零點零九美元,不僅成本大幅降低,也啟動全球科學家的想像力,所帶來的影響,除了改善健康問題之外,也解決糧食和物質缺乏問題。

以DNA為基礎的合成生物科技,在糧食方面的貢獻上,可藉由基因改造細菌,將氮傳輸到植物根部,省去施肥。由於肥料來自地下提取的煤或天然氣,把合成生物科技應用在糧食生產上,就能創造三贏:產出更多的食物、花費更低的成本,也毋須從地底下挖出化石燃料。

此外,還可以使用友善環境的方法,對摧毀作物的害蟲進行控制,特別是用蟲子身上的味道防止其交配和產卵,保護了農作物之餘,也保護了鳥類、蜜蜂和其他動物。這些做法目前都還有些貴,但成本會慢慢下降。

而常遭致命病原體威脅的香蕉和木瓜,如今透過基因改造,已對病原體產生抗體,因此這兩種作物將可持續量產。未來,其他遭受類似自然物攻擊的農作物也都能如法炮製。

不再非石油不可
另一個讓合成生物科技對人類生活造成重大改變的是──物材。今天,我們碰觸到的所有物材都產自地底下的石油或天然氣,但這兩樣東西並非源源不絕。未來可藉由基因改造酵母、綠藻和細菌,讓它們對糖類或其他生物質進行發酵,製造出等同於用石油生產的化合物,如塑膠品、香水、甜味劑等。

此外,牛仔褲上的藍色顏料,在製造過程中極汙染環境。不過,若是透過發酵過程,成本少很多,也沒有環境危害,穿上這種牛仔褲,一點都不會有罪惡感。

除了石油,現代人創造舒適生活的另一種方式是取之於大自然物種,而這也非取之不盡,用之不竭。舉例而言,讓肌膚光滑水嫩的保溼霜,其關鍵成分是角鯊烯(Squalene),這種化合物的主要來源是鯊魚的肝,鯊魚又是海洋生態的重要物種。因此,用鯊魚製造面霜,一點也不明智。現在有了更好的做法:將蔗糖發酵萃取出角鯊烯。 

將合成生物科技運用在生活物質的生產上,重點不在用更多可永續的物質取代現行物質。艾蜜莉重申,其目的是在生產無需用到石油的更好化合物。

舉例而言,蜘蛛絲是很棒的物質,它比鋼還堅韌,而且超輕,但問題是你無法用石油製造蜘蛛絲,也無法養出一堆蜘蛛,因為把一萬隻蜘蛛放進房間,一周後回來,會發現只剩下一隻,其他都互相咬死了。若是用合成生物科技,就能商業量產蜘蛛絲,且免去蜘蛛互咬的暴力行為。未來,飛機或飛行汽車都可用合成蜘蛛絲製造,而不再使用碳複合材料,這將讓產品更堅硬、更輕,燃料的使用也將更少。

道德上當行之務
未來經合成生物科技打造的世界,在艾蜜莉的描繪下,讓人眼睛一亮,有些不可置信。但以企業家的雄心壯志全心投入此趨勢的科學人卻覺得還會更好,也符合經濟價值──「合成生物科技將帶給人類健康、源源不斷的糧食和物材,且更便宜。」

艾蜜莉表示,許多人其實是不那麼在乎環境保護的,但大家都會喜歡一筆實惠的交易──人類用更低的費用獲得健康、糧食和物材,而大自然也得以免費獲得喘息、永續的空間;附帶的紅利是透過這種永續遠見將產生成千上百萬的工作機會,且都不是微不足道的工作,這些新工作有尊嚴、有意義,將分布在全球各地,確保人類更有道德的活在自然界中。

創業維艱,特別是對無前例可循的新興產業而言,但艾蜜莉所創辦的公司已研發出新的科技、專屬軟體、具延展性的商業設施和電子商務平台,並靠著多種策略即將成為產業亮點。日前,它還憑著團隊熱情和堅毅力克服種種困難,成為上市公司。二○一七年,其合成生物科技產品的市場供應量達四十四億美元,預期明年將成長至一百三十九億。

不管未來公司營運狀況如何,艾蜜莉對合成生物科技的發展寄予厚望,且認為勢在必行──「我們再也不用在人類利益和環境保護兩者間做抉擇了,而是終於得以往平衡的方向前進,讓兩者和諧發展。這不該視為可為之事,而是道德上當行之務。」

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