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生物技術(shù)可能是我們地球上最先進(jìn)的制造技術(shù)了，每天，世界各地的合成生物學(xué)家都在努力研究以尋求各領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，他們都希望可以將現(xiàn)有自然界的“天才技術(shù)”用作某種使生物工程更簡(jiǎn)單實(shí)用的工具。
這是一張看起來(lái)非常普通的膜材，不過(guò)它在未來(lái)很可能會(huì)應(yīng)用到消費(fèi)者的智能手機(jī)、筆記本電腦、智能手表或電視中。實(shí)際上，這張膜是科學(xué)家通過(guò)“發(fā)酵”方式制成的，原理與面包和啤酒的制作過(guò)程有點(diǎn)類似，它預(yù)示著生物制造時(shí)代的來(lái)臨。
根據(jù)外媒 Forbes 報(bào)道，幾周前世界經(jīng)濟(jì)論壇授予的科技先鋒 Zymergen 推出了 Hyaline，這是一種可用于電子產(chǎn)品應(yīng)用的新型生物膜。據(jù)報(bào)道，Hyaline 可能是市場(chǎng)上最先通過(guò)“發(fā)酵”方式制成的電子產(chǎn)品，目前已經(jīng)在一些柔性電路、顯示觸摸傳感器和印刷電子產(chǎn)品中使用。實(shí)際上，該產(chǎn)品也是高級(jí)生物制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造材料相結(jié)合的一種典型。
“大自然是我們?cè)诘厍蛏纤苷业降淖詈玫暮献骰锇椋贿^(guò)借助生物工程技術(shù)制作新的材料一直都非常困難，更別說(shuō)以商業(yè)規(guī)模制造和交付這些生物學(xué)新材料了，”Zymergen 的首席執(zhí)行官 Josh Hoffman 表示，“即使如此，作為一種通過(guò)生物工程制成的薄膜，Hyaline 的性能依舊優(yōu)于我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，最重要的是我們的產(chǎn)品方案還具有非常好的量產(chǎn)性，它具有改變當(dāng)前電子行業(yè)的潛力。”
Zymergen 的技術(shù)平臺(tái)位于舊金山，這座平臺(tái)的構(gòu)建用到了現(xiàn)下火熱的機(jī)器自動(dòng)化、機(jī)器學(xué)習(xí)和基因組學(xué)等技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，Zymergen 最終完成了其借助自然機(jī)制設(shè)計(jì)和制造未來(lái)用新型材料的愿景目標(biāo)。實(shí)際上，該公司的整個(gè)愿景目標(biāo)就是設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)，制造和銷(xiāo)售新穎的生物基材料，這些材料可以在電子、個(gè)人護(hù)理和農(nóng)業(yè)等眾多行業(yè)，通過(guò)差異化的功能與現(xiàn)有材料產(chǎn)品展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
Hyaline 是 Zymergen 及其開(kāi)發(fā)伙伴 Sumitomo Chemical（住友化學(xué)，日本第二大化工公司，也是許多電子公司的領(lǐng)先供應(yīng)商）開(kāi)發(fā)制造的第一款產(chǎn)品。住友化學(xué)的業(yè)務(wù)范圍非常廣泛，具體包括石化和塑料，能源和功能材料，IT 相關(guān)化學(xué)品，健康和作物科學(xué)以及制藥工程等。
Zymergen 和住友化學(xué)在 2019 年公布了兩家公司多年的合作伙伴關(guān)系。筆者最近還寫(xiě)了一些有關(guān) Zymergen 對(duì) enEvolv 公司的收購(gòu)信息，這家被收購(gòu)的公司擁有一項(xiàng)技術(shù)，它可以借助超高通量技術(shù)（Ultra-high-throughput Technology）從數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞中篩選出單個(gè)細(xì)胞，以尋找具有所需基因和特性的稀有細(xì)胞，這一點(diǎn)對(duì)于生物制造也非常有用。
電子膜材很快會(huì)普及風(fēng)靡
讀者可能正在使用一種電子設(shè)備閱讀這篇文章，作為全球 60 億電子設(shè)備之一，你的電子設(shè)備一定也用到了一些電子膜材。實(shí)際上，電子顯示器、印刷電路板（PCB）和半導(dǎo)體器件等或多或少都有用到了電子膜材。
直到最近，市場(chǎng)上大多數(shù)電子設(shè)備用到的都還是覆蓋許多晶體管和半導(dǎo)體元器件的計(jì)算機(jī)芯片。這些芯片都是使用剛性材料制成，沒(méi)辦法彎曲，同樣的情況是我們的智能手機(jī)、筆記本電腦、智能手表乃至電視也都是這樣。
話說(shuō)回來(lái)，前面介紹的基于生物工程制造出的電子膜材料將會(huì)推動(dòng)一些體積更小、重量更輕、電池效率更高且成本更低的產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。這種技術(shù)將會(huì)加速許多設(shè)備和應(yīng)用的小型化，這一過(guò)程在過(guò)去聽(tīng)起來(lái)像科幻小說(shuō)一樣。舉個(gè)例子，基于生物工程“發(fā)酵”制成的這種電子膜材，在未來(lái)很有可能會(huì)應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備和運(yùn)動(dòng)供電型（Motion-powered）電子設(shè)備中，甚至還有一些腕戴的智能手機(jī)，就像電影《黑豹》中我們所看到的那樣。
Hyaline 可以被用來(lái)制造一些超薄的電子膜材，這種膜材具有可折疊性，柔性和耐用性。憑借這些優(yōu)異的性能，該膜材可以被用來(lái)開(kāi)發(fā)一些具有特定機(jī)械、物理和光學(xué)特性的全屏觸摸傳感器。
再?gòu)男阅芙嵌葋?lái)看，Hyaline 還具有一些特別的高溫性能，這一點(diǎn)有助于設(shè)計(jì)者縮短其制造過(guò)程中的處理時(shí)間。比如作為印刷電路板用，Hyaline 就可以被印刷且在高溫下依舊可以使用，憑借這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)者可以取消環(huán)氧和丙烯酸粘合劑的使用，這對(duì)更薄、更柔韌性的電子產(chǎn)品制作非常有幫助。
Hoffman 解釋道，“通過(guò)調(diào)研，我們找到了一個(gè)非常適合我們的市場(chǎng)缺口，那就是高性能膠片的中端市場(chǎng)。這之后我們就開(kāi)始著手設(shè)計(jì)和交付一種符合該市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，該產(chǎn)品肯定需要?jiǎng)龠^(guò)目前生物工程領(lǐng)域的相關(guān)材料。Hyaline 正是這樣一種產(chǎn)品，它在光學(xué)和機(jī)械性能方面，已經(jīng)表現(xiàn)出了前所未有的差異化和穩(wěn)定性。這款產(chǎn)品將會(huì)給相關(guān)領(lǐng)域和市場(chǎng)帶來(lái)一場(chǎng)革命，同時(shí)它也將激發(fā)我們的設(shè)計(jì)師們開(kāi)發(fā)出更具想象力的下一代產(chǎn)品。”
基于“發(fā)酵”方式制成的電子產(chǎn)品
與傳統(tǒng)使用硅和石油基產(chǎn)品制成的計(jì)算機(jī)芯片不同，Hyaline 是一種基于“發(fā)酵”方式制成的材料，要知道，發(fā)酵可是生活中酒類釀造和面包烘烤所依賴的一種非常古老的生物技術(shù)。
越來(lái)越多的公司以實(shí)際行動(dòng)證明，上述“發(fā)酵”方式可用于制造航空燃料、香草、尼龍、美容產(chǎn)品以及其他一些本來(lái)通過(guò)石油化學(xué)生產(chǎn)的物品。最后，石化方式是一種有限生產(chǎn)方式，它價(jià)格昂貴，目前也正面臨著許多制造瓶頸。
目前，Zymergen 已經(jīng)擴(kuò)大了 Hyaline 的生產(chǎn)制造規(guī)模，并正在向消費(fèi)電子供應(yīng)鏈中的客戶交付相關(guān)產(chǎn)品。另一方面，這些作為客戶的產(chǎn)品公司也都完成了對(duì) Hyaline 的測(cè)試和驗(yàn)證，并將在不久的未來(lái)，將這種生物膜集成到各自的電子產(chǎn)品中。
“憑借 Hyaline 材料的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，我們不僅展示了基于一種新的生物學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造相關(guān)材料的能力，而且還具體展示了這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)材料的性能，”Hoffman 說(shuō)，“到 2020 年，消費(fèi)者將開(kāi)始看到、觸摸和使用我們受自然啟發(fā)而設(shè)計(jì)出的新產(chǎn)品。我們正處于第四次工業(yè)革命的初期，Hyaline 則是這一革命的有力佐證。”
