『企业技术笔记』主要针对基因编辑、合成生物学、生物基、AI、数字农业等前沿农业科技领域的龙头企业，对企业的产品情况、研发投入、技术特点、生产工艺、发展战略、产能等情况进行系统性的梳理和总结，向你展现企业的完整面貌！
基因编辑育种
纵观育种行业的演变与发展，从1.0版本的杂交育种、2.0版本的分子标记育种及3.0版本的转基因育种，目前已步入4.0时代——基因编辑育种。
我们可以发现其内在的核心驱动力是技术的变革。CRISPR-Cas9系统、AI靶点预测、三代测序等技术的出现使基因育种工作变得更加精准、高效。在新技术的加持下作物基因编辑育种近年来受到了资本热捧，诞生了Pairwise、BensonHill、Inscripta、TropicBiosciences、Inari等一大批明星企业，今年2月Pairwise仅在B轮就完成高达万美元融资，刷新了行业纪录。近期，BensonHill发布通过收购SPAC合并上市再次成为行业焦点。反观国内，除了科研端我们经常可以看到中国科学家的阶段成果，但在资本端、产业端、监管端我们很少听到中国的声音。以美国、以色列、英国为代表的国家已有不少商业化案例，而中国仍未有一个成功的产业化案例，更多的还是停留在科研技术服务阶段。接下来我将对作物基因编辑育种领域内的全球领先企业来一场大梳理，以此明晰该行业的现状和趋势，希望能够对国内同行有所帮助。本期「农科笔记」将首先为大家带来作物基因编辑育种全球领先企业——BensonHill。
BensonHill成立于年，总部位于美国圣路易斯。公司主要将数据科学+生物学+基因组学+食品科学+人工智能+机器学习+云计算等技术相结合，构建了全球领先的生物技术平台—CropOS。CropOS平台上数亿个基因序列结合AI预测和基因编辑等先进技术大幅缩短了作物育种时间，在短短几年内取得多项成果，加速了人类探索植物遗传多样性奥秘的进程。
成长经历看，BensonHill从年6月完成第一笔天使轮融资开始共完成5轮融资，去年10月在GoogleVenture和全球最大的农业食品投资机构WheatsheafGroup的领头下完成1.5亿美元D轮融资后，今年发布了收购公司（SPAC）合并上市的计划，公司上市后估值将达20亿美元。
图.BensonHill的融资历程
图.BensonHill的主要投资机构
让我们来了解下BensonHill的技术储备情况
BensonHill拥有CropOS育种平台、基因编辑CRISPR3.0Edit、作物加速器CropAccelerator三大技术，形成了从育种大数据库—基因组合预测—基因编辑育种—作物加速生长的育种技术垂直体系。
01
CropOS育种平台
CropOS数据平台是公司核心的综合数据平台，平台基于云计算的认知引擎，年5月该平台正式转为商用。CropOS为用户提供PB级的基因组数据分析，来确定种子产生所需的性状，从而减少研究员大量重复实验工作。
CropOS育种平台以大数据为支撑
CropOS育种平台通过研究植物光合系统过程中积累的大量植物基因型与表现型之间的关联信息而建立。BensonHill拥有20年大豆育种数据，并逐步形成了玉米、大豆、小麦、大麦等27个作物物种的K+个独特植物基因组、3亿SNP变体、4.74亿个SNP位点、65亿+环境监测数据，此外还包括消费者口味、土壤、微生物组等数据。BensonHill预计该数据库未来还会以每年一倍的速度继续扩大。
如此庞大的数据，BensonHill是如何采集的？
BensonHill的数据采集主要依靠分布在美国的数百个种植和研究基地，CropOS数据库的数据融合了来自无人机、卫星图像、农民提供的数据、农艺师采集及加工厂批量采集的信息，信息源涵盖个研究基地、个种植基地、50K/年的线上数据、70种生长环境。
CropOS共有5种重要功能
1）缩短周期：CropOS筛选具备开发潜力的植物基因仅需几周时间，较以往的几个植物生长季的时间有了大幅缩减。
2）预测表型：通过CropOS平台专有的表型分析、预测育种和环境建模算法，将植物基因组数据与已知的基因表型组数据相结合，经机器学习驱动便可预测出杂交后的表型。
3）育种优化：能够提高作物产量、增加营养物质、改善口感、增强抗逆性、降低用水量等多方面特性。
4）降低成本：通过大幅压缩时间、减少实验环节、减少人工等方面大幅降低育种的开发成本，成本最高可下降90%。
5）持续进化：每次使用CropOS平台都会为带来新的数据和经验，经过深度学习自我驱动，CropOS将变得更加智能。
02
基因编辑CRISPR3.0Edit
BensonHill的基因编辑CRISPR3.0Edit建立在CropOSTM生物信息平台的基础上，年9月，BensonHill首先将CRISPR3.0商业化。10月，全基因编辑系统Edit正式上线。
CRISPR3.0是一个新的Cms1核酸酶家族，与其他广泛应用于基因编辑的核酸酶相比Cms1更短，更容易进行传导。相较使用CRISPR/Cas9，CRISPR3.0具有效率更高、知识产权更清晰的优势；
全基因编辑系统Edit结合了计算平台CropOS的分析能力和基因组编辑核酸酶，使得植物优化的速度更快，准确率进一步提升，Edit系统的基因命中率达到了13-60%。
03
作物加速器CropAccelerator
年2月，BensonHill的作物加速研究设施CropAccelerator正式动工。CropAccelerator占地平米，配备平米的人工气候室，内部配置多光谱LED光源、CO2添加装置，能够精准控制温度、湿度和光照。该设施能将传统植物的育种速度加快四年。
在CropOS育种平台强大数据库和AI预测技术的支撑下，BensonHill将技术延展到了基因编辑和更下游的作物育种种植，这些技术又转化成了哪些业务？
在CropOS育种平台强大数据库和AI预测技术的支撑下，BensonHill将技术延展到了基因编辑和更下游的作物育种种植，这些技术又转化成了哪些业务？
疫情之下BensonHill仍取得不错成绩，公司年营收1.02亿美元，较去年同比大幅增长44.4%，由于业务规模仍处初期阶段及受投入研发高增的影响，年公司微亏6.7万美元。BensonHill预测-年公司将取得高达46%的复合增长率。
BensonHill的业务主要为产业链合作业务+作物基因育种服务两大类
1）作物基因育种服务：BensonHill通过CropOS平台为有需求的客户提供基因编辑育种服务。
2）产业链合作业务：这部分业务分为鲜食作物销售和配料销售。公司通过CropOS平台优势从自研种子出发，与种植户和食品供应商建立合作。详细过程是，公司提供种子给种植户，再从种植户那里溢价收购自己的作物，然后将鲜食蔬果类产品销售，或将大豆、豌豆交提供给加工方生产浓缩豆蛋白、健康豆油等配料，最后将配料出售给食品公司，从而创建一个具有端到端可追溯性的闭环系统。
配料销售是BensonHil目前的的重点业务，此块业务目前毛利30-40%，从市场空间看，浓缩豆蛋白、植物肉用豆蛋白、饲料用豆蛋白、健康豆油等产品均具有广阔市场空间。
豆类配料市场空间（单位：10亿美元）
年3月，BensonHill还推出了制剂、鲜食两个新业务板块。制剂板块将重点利用大豆和黄豌豆开发植食产品；鲜食板块侧重于开发差异化农产品和功能性食品，以迎合“药食同源”的消费新趋势。
图.BensonHill的目前业务
BensonHill的长期布局将越来越向高附加值业务倾斜。受精力和经验的限制，公司目前业务除了少部分基因育种服务外主要集中在附加值较低的鲜食作物及配料产品，公司现在的整体毛利率为12%。长期BensonHill将重点开发附加值更高的健康美容食品、功能食品配料、室内农业/环境保护等领域，公司预计到年毛利率将提升至48%。
图.BensonHill的业务布局
经过数年发展BensonHill在与外界合作方面已取得诸多成效。通过CropOS平台对外合作的品种已涵盖玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、马铃薯、棉花、油菜、花生、甘蔗、甜菜、可可、工业大麻、花卉等27个物种。服务对象包括美国农业部、美国大豆协会、美国国家玉米种植协会、华盛顿州立大学、北卡生物中心、辛普劳、百威、玛氏、BrownseedGenetics、RoseAcreFarms等企业和机构。
作物基因编辑育种是农业科技最最前沿的领域，科研投入和人才的组成将对企业的未来命运有决定性作用，接下来我将对BensonHill在这两方面的情况进行梳理。
从科研方面看，我想说BensonHill是一家非常重视研发的公司。公开资料显示，年BensonHill的研发投入为万美元，年研发投入就增长到了万美元，年复合增长高达50%，研发占营收比更是达到了28.4%，这远高于全球科技企业一般10%的占比。公司预计年研发投入将达万美元。目前BensonHill已授权和在申请的专利已有多项。
在人才方面，从企业管理层的构成看我认为BensonHill是一家专业性强且十分重视战略的企业。首席执行官MattCrisp是生物技术风投出生，自诩为终身学习者，有一位好学习的生物风投做领导人，企业发展眼界将大幅扩宽。并且企业中还单独设置了参谋长和战略主管两个岗位，公司在构建战略发展能力方面的意图较为明显。专业性方面，企业高层在农业食品领域均具备20年以上的从业经验，专业技能涵盖基因育种、合成生物学、生物技术风投、食品技术等领域。
总结
技术方面，BensonHill基于作物多维数据库，结合AI靶点预测、云计算等前沿技术，成功打造了CropOS育种平台。凭借CropOS育种平台的优秀口碑，不断有新的业务合作伙伴为BensonHill带来新的作物基因数据，已形成明显的马太效应，未来CropOS育种平台有望持续领跑行业。BensonHill让我们看到了育种不是一个只属于遗传学家的行业，而是需要多学科的交叉融合，新技术的组合创新。
业务方面，BensonHill依托CropOS逐步打造了基因育种全套服务，同时向市场空间更大的食品及配料领域扩张。
从中可以看出CropOS育种平台是BensonHill最为核心的优势，掌握底层技术的BensonHill无论是在数据的积累、业务的延展性、专业能力提升等方面均给企业带来了明显的正循环作用。这一点值得国内企业和科学家重视，市场需求是什么？在哪里？我们需要探索出符合中国国情的答案
研发方面，BensonHill是一家及其重视研发的企业，一方面我们看到公司的研发投入多年以50%的速度增长，其研发占营收比高达30%。另一方面公司拥有较强的创新能力，能够率先将作物基因大数据、AI预测、机器学习、云计算等技术融合在一起，保持了公司技术的先进性。BensonHill高度重视研发敢于创新的精神值得国内同行学习！
人才方面，BensonHill决策人才+专业人才的特殊管理层组合可能是其优秀表现的底层因素。公司管理层均为农业科技行业从业20年以上涉及毒理学、基因育种、合成生物学、农业食品等多个技术方向的专业人士。拥有风投背景的CEO与拥有丰富经验的参谋长和战略主管形成眼界+战略+谋略三位一体的决策能力。这种专业和决策能力的组合，使得BensonHill在技术方向的选择和业务布局方面总是快人一步，值得我们借鉴。人才永远是行业发展的源动力，但我们看到国内越来越多的农科人正在逃离农业。
参考资料
Bensonhill：