近年来,生物农业企业迎来蓬勃发展。一批创新型企业正在用前沿科技重塑农业生产方式。这些企业巧妙运用生物技术突破农业发展瓶颈,为全球农业可持续发展提供了新思路,并获得了资本的青睐,不少企业还吸引到了行业巨头的合作。
本文从AgroPages世界农化网2024年报道的生物农业公司获得融资的新闻中,盘点融资金额排名前15的企业,深度解析其创新技术与发展战略。
表1. 2024年生物农业领域融资超过200万美元的企业
Elicit Plant:首家农用甾醇开发商,应对大田作物干旱胁迫
据Elicit Plant介绍,他们是唯一一家开发多种农用甾醇制剂的公司。为了应对日趋频繁的极端天气,Elicit Plant利用植物甾醇的独有特性,改善干旱环境下植物的健康状况。
公司介绍,自然界有超过200种不同的植物甾醇,每种都具有胁迫专一性和物种专一性。这些天然甾醇作为″信号″分子,能够激活一系列植物生理和表型反应,Elicit Plant的甾醇制剂向叶面施用一次即可在整个种植季获得持久的功效。产品能够部分关闭植物气孔,在气体交换的同时减少水分流失。此外,产品还会促进根系发育,有助于植物从土壤中摄取更多水分。公司指出,其技术可提升对干旱的适应性,减少高达20%的耗水量(对植物生长无负面影响)。
Elicit Plant已有产品进入市场。其用于玉米的Best-a已于2022年进入法国和乌克兰市场,于2023年进入巴西市场。用于向日葵的EliSun和用于谷类作物的EliGrain已于2023年在法国和乌克兰推出。据悉,EliSun-a在使用后平均每公顷增产320公斤。当EliGrain-a与谷物传统杀菌剂联用时,平均每公顷增产380公斤。
公司也正在开拓美国业务。过去两年在″玉米带″及其他玉米种植区开展的试验,显示其产品能够显著提升作物产量。在北美市场立足是其优先发展的业务之一。其用于玉米的产品预计将在2025年进入美国市场。其在当地的业务开发受到了行业知名领导者Pam Marrone等当地团队的支持。美国是全球最大的玉米生产国,Elicit Plant的产品在该国市场潜力巨大。
Elicit Plant的技术受到了巴斯夫与拜耳的关注。巴斯夫与Elicit Plant开展了2024-2025年合作项目,双方将结合各自的优势,为法国向日葵和谷物市场加速开发生物刺激素EliSun-a和EliGrain-a,这两款产品的部署响应了农民的需求,并从2024年11月1日起受到巴斯夫法国农业部门和Elicit Plant销售团队的支持。拜耳法国公司和Elicit Plant 达成独家合作协议,拜耳将经销Best-a和EliZea,借此推动法国未来农业的可持续发展。
WeedOUT:开发首个以不育花粉对抗杂草技术
WeedOUT利用不育花粉这种全新的方式来应对抗性杂草。其花粉能够竞争得过杂草天然产生的花粉,使杂草产生无法存活的种子。公司独有的花粉在杂草开花期通过人工授粉施用,以防止产生能够生长发育的抗性杂草种子。这一具备新作用机制的控草方案绿色无毒,并且产生抗性的风险非常低,也能够更快,更低成本地获得登记,并且易于纳入杂草综合治理方案中,延长联用化学除草剂的使用时间。
公司的第一款产品针对的是长芒苋(Palmer Amaranth),这是美国最为棘手的杂草,也是巴西和阿根廷的一种主要杂草,据悉可使玉米减产高达90%。据公司介绍,使用常规花粉对长芒苋进行人工授粉产生的种子呈现典型的重量和形态,而使用WeedOUT花粉进行人工授粉获得的种子颜色较浅,重量明显减轻,并且完全失去了发芽能力,证明WeedOUT花粉可有效抑制抗性杂草的传播。
长芒苋应用WeedOUT花粉结出的种子(右)与对照组(左)(图源:公司官网)
该技术还通过了在苋菜藤子(Amaranthus tuberculatus)上的检验。
使用雄性不育昆虫防治害虫的历史已长达80年,至今未出现过抗性问题,被视为最安全的方式之一。WeedOUT是第一家将不育技术用于杂草防治的企业,其技术适用于世界上多种最棘手的抗性杂草。公司已向美国环保署提交了用于不同种类杂草防治的登记申请。
多肽技术企业持续获得巨头关注
Micropep和SOLASTA Bio以其突破性的多肽技术,正推动着植物保护的新潮流。
Micropep的微肽产品具备独特的作用机理,源于特殊的研究发现。植物的许多生物活动由基因调控,蛋白质是控制这一过程的″开关″,每种蛋白质影响的生理过程(如叶片生长,开花,对抗病害)不同。当植物发现环境出现变化(如病害入侵,干旱胁迫),它们需要快速向调控蛋白质发出信号,以对环境变化快速做出应答。这一过程中,植物需要利用微小核糖核酸(microRNA)控制这种调控蛋白的产生。microRNA源自更长的初级转录序列,在成熟后,microRNA与靶标信使RNA结合,由此造成破坏,阻止调控蛋白生成,使靶标基因沉默,由此植物能够快速做出生理应答。
Micropep发现,一些原本更长的初级转录序列也被移送到细胞质,并转录成微肽,用于控制自己的microRNA。由此Micropep公司发现了控制植物生理的一种方式——不需要改变植物的DNA,通过向植物细胞中加入更多的微肽,可成倍增加相应microRNA的数量,发挥出更快更强的基因沉默功效,造成更强的植物响应。Micropep的挖掘技术平台使用计算方法来发现调控特定生理过程及其相关微肽的microRNA,而后基于一套标准,设计并确认微肽的优先顺序。由于微肽可自然降解,这一技术不仅效率高,对人和环境非常安全,可为农民提供应对种植挑战的一系列新解决方案。
Micropep还指出,微肽的使用剂量是一些传统化学品的1/10到1/100,但微肽需要足够稳定,并且能够快速抵达靶标。由于微肽比一般的蛋白质和RNA小10-20倍,其具有更佳的穿透性。而Micropep的分析和配方技术能够选出兼具良好稳定性和穿透性的微肽,将其开发成易于使用,功效可靠的产品。
公司生产微肽的方式也大大降低了产品的生产成本。据公司介绍,含10个氨基酸的微肽已广泛用于医药和化妆品中,通常以化学合成方式生产,每克价格达数百欧元,这对农民而言难以负担。Micropep利用生物工程技术大规模生产多肽,成本与化学合成相比改善了100倍。公司利用生产食品级酶所用的细菌来合成微肽。其专利生物合成体系能够让Micropep筛选出最佳的候选微肽,由此确定农民能够负担得起的微肽。
目前Micropep的研发聚焦在生物杀菌剂和生物除草剂两个主要领域上。其中,生物除草剂的开发正与富美实合作开展。
SOLASTA Bio开发的多肽制剂用于害虫防治,受到了行业巨头的关注。2024年融资的投资方除Forbion外,还有富美实和科迪华旗下的Corteva Catalyst。SOLASTA Bio还是2024年UPL旗下Radicle天然植物保护(NPP)挑战赛的获胜者,由此获得了100万美元的奖金。
4加仑顶半卡车氮肥!Sound Agriculture重塑作物营养方式
Sound Agriculture的产品用于减少作物对化肥的需求,并使用非转基因/基因编辑的育种技术。
公司目前供应两款作物营养产品:2020年推出的SOURCE(模仿天然植物信号的专利物质),以及在2024年新推出的BLUEPRINT(高品质丛枝菌根真菌)。其产品在短短4年内应用于美国200万英亩农田并持续快速增长。
公司指出,SOURCE非常特别,是市场上唯一的用于替代化学氮肥的生物化学产品。SOURCE 通过模仿天然植物信号,可激活土壤有益微生物,释放可被植物利用的氮、磷和微量营养元素,这是改善养分吸收,提高作物长势最简单的方法之一。由于SOURCE不含活体生物,其在环境变化下的稳定性更高,更容易与其他产品联合使用,可与除草剂、杀菌剂桶混施用。公司首席执行官Adam Litle表示,4加仑产品即可替代半卡车的氮肥。
Sound Agriculture还与其投资方先正达合作,未来向中国市场供应SOURCE,帮助中国种植业减少氮肥用量。
微生物企业打造菌种资源库,深挖微生物潜力
慕恩生物、BioPrime AgriSolutions和FA Bio三家公司正积极构建微生物资源库,发掘微生物的潜力,开发出一系列有助于植物生长和病害防治的新产品。
慕恩生物自成立9年以来,已成为中国发展最快的生物制剂企业。公司已建成超30万菌株的菌种资源库,是全球最大的商业化微生物菌种保存中心之一,具备全球最大的微生物物种和基因多样性资源,掌握了生物农业和生物制造产业的核心″芯片″。在此基础上,慕恩生物已登记超过50款生物肥料和生物农药产品。
近几年,慕恩生物与先正达植保研发团队保持了密切合作,这项合作需要慕恩生物能够在短时间内,完成数万个菌株的筛选。其高度多样性的菌种库及基因发掘和分析的能力,为双方的合作打下了坚实的基础。
BioPrime AgriSolutions的BioNexus是印度最大的植物用微生物菌种库,具备专利。该库拥有从印度400个不同地点采集而来的超过1.7万种微生物。这些丰富的菌种资源具备帮助植物应对干旱胁迫,提高植物对病害的抵抗力,进而提升产量的潜力。这些微生物潜在的应用方式包括作为植物的益生菌和益生元成分施用于田间,以及用于处理种子,也可整合进育种方案中。目前公司已从该资源库中发现了超过172种新型菌株,开发出的一些产品已进入市场。
FA Bio同样正在建立独有天然微生物资源库。其SporSenZ技术可从与作物根部相互作用的农田土壤中捕获微生物样本。其科研团队利用DNA测序、生物信息学、AI和机器学习算法、生物化学和微生物测定,以及温室研究,以评估微生物活性成分的功效,利用土壤微生物开发病害防治、生物刺激剂和作物营养产品。
其他深挖微生物资源的企业还有BiocSol。该公司的新一代微生物源解决方案基于鲁汶大学十年的研究。公司利用源于微生物的特定成分开发生物防治产品,不使用活微生物即可为作物提供具备前沿技术的高效保护,在马铃薯、蔬菜和葡萄等主要作物上发挥更稳定性,更高的功效。
此外,Hedera-22的创新技术帮助其克服传统菌株保藏维护、培养和提取工艺中存在的挑战。通过利用基因和环境DNA库的丰富资源,Hedera-22能够释放其挖掘出的天然生物农药的潜力。Hedera-22利用独有机器学习算法加速生物分子挖掘。其创新方法整合了基因组挖掘、代谢组学和结构预测算法,有助于快速识别新一代化合物。这种有选择性,有针对性的方法简化了挖掘过程。
微生物基因技术应对种植挑战
Switch Bioworks和BioConsortia这两家创新企业,通过对微生物的精准"改造",使其能够为作物持续供应氮肥。BioConsortia的技术还可用于对抗病害和线虫侵害。
Switch Bioworks是2022年从斯坦福大学分离出的肥料企业。该公司借助新一代合成生物学技术,通过改造天然微生物,为作物提供可持续的氮肥。斯坦福大学的新研究成果和Switch Bioworks能够重编基因,让微生物为植物提供营养。
一些微生物能够将环境中的氮气转化成氨。Switch Bioworks对天然寄居在植物根部的微生物进行工程改造,使其转化的氨能够分享给植物使用,发挥氮肥功效。公司分离出了玉米根部的微生物并对其基因组进行测序,以确定其是否具有固氮基因,而后对微生物进行工程改造,使其释放氨。工程菌需要与农田其他无产氨负担的微生物竞争。因此公司先后在工程菌生长和产氨方面进行投入,这些微生物首先会专注于在根系上繁殖,抢先定殖于根部,定殖后开始向植物提供营养。
农民可以在种植时将其微生物粉剂用于作物上。另一种应用产品的方式是与大型种子公司合作,将微生物包衣在种子上,供后续播种使用。
肥料是农民种植的一大开支。Switch Bioworks表示,他们能够生产出比化肥成本更低的氮肥。Switch Bioworks希望1盎司微生物能够替代100磅的化肥,农民可以通过邮寄方式获取这些生物肥料,无需依靠卡车大量运输。
另一家具备微生物基因技术的公司BioConsortia综合了微生物特性描述和基因组设计技术、植物多性状筛选技术,以及用于数据解释和模型的独有软件技术来开展研发工作。BioConsortia借此开发多款固氮、生物防治和生物刺激素产品。
BioConsortia的研发运用了3大技术:先进微生物筛选(Advanced Microbial Selection,简称″AMS″)、RhizoViz和GenePro:
公司AMS技术将植物用作筛选工具,以此建立对植物有益的微生物菌种库。BioConsortia具备专利的AMS平台已帮助公司开发出促进植物生长的微生物制剂,应对氮肥不足,病害和线虫侵害等问题。
RhizoViz技术帮助BioConsortia在不同土壤酸碱度、温度等条件下测量植物相关微生物的定殖,以优化其在田间的实际应用。其他公司拥有数千种细菌的菌种库中,只有功效最强,和植物关联紧密的微生物才能进入BioConsortia的产品开发。
BioConsortia独有的GenePro基因分析和编辑技术能够更快,更高效地设计多种微生物。GenePro分析技术可识别基因的基本构架,从而将微生物按照功能进行分类,结合基因组数据、微生物组分析、微生物表型和植物体内试验,来预测最佳的微生物和菌群。GenePro独有的基因编辑技术能够提升微生物基因组的潜力,释放新价值。
专利制剂技术企业提升生物产品功效
Kapsera和Catalera BioSolutions的独有制剂技术能够提升生物活性成分的稳定性,改善生物制剂在田间的功效和易用性。
Kapsera专注于为农业、人和动物营养开发生物解决方案。其独有的微流体技术利用基于海藻酸的天然微囊,封装生物农药、益生菌、信息素等活性成分,以提高其稳定性和功效。其封装工艺具备专利,生产的包囊可生物降解,适合用于喷洒的生物肥料和生物农药。包囊的大小(100~500 µm)和规则的形状使其适合借助农场设备喷施。这种环保型制剂可替代合成产品,推动农业绿色转型,满足欧盟禁用微塑料等法规要求。
公司的技术受到行业认可。Kapsera在2019年被法国最大的初创企业创新加速器Wilco评为″最值得期待的增长型企业″(future scale-up)。2022年获评法国科创(Ia French Tech)″农业食品未来领军企业Top 20"(Top 20 future champions in agrifood)。2023年4月,KAPSERA和与中国信息素领先企业中捷四方签署了产品开发合作协议。
Kapsera此次获得的420万欧元的资金将用于开始公司在法国波尔多工厂的微囊生产,其目标是在2027年以前,年产能达到200+吨。
Catalera BioSolutions具备专利的制剂技术能够使其克服理化和生物学难题,开发出效率高的产品。其Exosect递送体系能够提升生物活性成分的稳定性、加载性和功效。Actigate靶标技术可提高活性成分在靶标细胞中的可利用性,提高吸收和功效。此外,公司还拥有数百个独有生物成分,用于控制理化性质,以提高效率、易用性和功效一致性。其独有的算法能够比人眼更快,更精准地发现在有害生物和植物上的影响。
并购加速度:销售额破5亿欧元,BioFirst强势崛起
BioFirst公司近年业务发展的一大亮点在全球业务战略扩张上。作为全球领先的生物作物保护和营养公司,BioFirst通过旗下4个核心品牌——Biobest、BioWorks、Plant Products和Biotrop,致力于提供经济有效的生物解决方案,服务于全球的温室种植者和露天作物种植者。
战略部署方面,BioFirst通过有针对性收购,不断扩大其产品组合和国际影响力。特别是在2023年,Biobest通过收购Biotrop——巴西头部生物农药、生物刺激素和接种剂公司,进一步扩展了其在露天作物市场的业务。2023年Biobest还收购了美国拜沃,加速了在生物农药领域的扩张。2022年公司收购了葡萄牙经销商Agronologica,加强了在葡业务……Biobest近些年完成了多项收购,而后集团更名为BioFirst。目前公司已在70 多个国家推广可持续农业解决方案,销售额超过5亿欧元。
BioFirst的前景被投资方看好。公司已设定了宏大的目标,计划在未来10年内成为全球作物保护公司前十名的纯生物解决方案供应商。随着全球对可持续农业实践的需求不断增长,BioFirst凭借其全面的生物解决方案产品组合和全球分销网络,有望在生物技术市场中占据重要地位,并推动农业行业的可持续发展。
小结
在当前投资行情低迷的环境下,这些创新型农业生物技术企业依然展现出强劲的融资实力,不少公司还获得了先正达、科迪华等巨头的投资青睐。这些案例表明,具备突破性技术的生物农业企业仍是资本市场的投资热点。
推动这一领域持续获得资本青睐的核心动力,在于其卓越的创新能力和巨大的市场潜力。全球农业正面临气候变化,化肥价格波动,农药抗性等挑战,亟需更可持续的解决方案。各国对环境保护和食品安全的重视程度不断提升,生物农药、生物肥料作为绿色解决方案,将在未来农业发展中扮演越来越重要的角色。
展望未来,生物农业领域将呈现出几个明显趋势:一是技术路线更趋多元化,从微生物基因技术、多肽等新型物质,再到专利制剂技术,创新解决方案不断涌现;二是产业链合作更加紧密,初创企业与行业巨头的战略联盟不断涌现;三是AI和机器学习赋能加速,在微生物筛选、基因分析等环节的应用不断提升研发效率。
该行业的竞争格局正在加速重塑。率先突破技术瓶颈并实现规模化应用的企业,将在未来的市场竞争中占据先发优势。尽管市场存在波动,但投资者对创新型生物农业技术公司的信心依然强劲,该行业将继续成为投资的热门领域。
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