转基因细菌生产纳米纤维素 十几天“长”出一只鞋

Modern Synthesis使用微生物编织而成的鞋面

据联合国预测，如果全球人口到2030年达到85亿，服装消费量将从6200万吨暴增到1.02亿吨。

时装产业是全球第二大污染产业，仅次于石化工业。棉花种植、制造过程、废弃物处理......每一步都对环境造成不容小觑的影响。

生产一公斤的棉花，需要耗费多达2万公升的水；生产一条牛仔裤需要大约2000加仑水；制作一件衣服，从染色到成衣，可能用到多达几千种化学物质……而单是染色这一个步骤，每吨织物最少需要消耗200吨淡水。而现实中，大多数未经处理的有毒废水从纺织品工厂直接排入河流，其中大量的铅、汞、砷等有毒元素，就连清洗织物也避免不了危害。

国际自然保护联盟指出，海洋中的塑料颗粒大约有35%来自清洗聚酯纤维材质的服装。即使看起来环保的棉织品，由于棉花适宜温暖干燥的环境，也需要大量水资源灌溉。1公斤棉花就需要大约2万公斤水，不合理的种植还会引起土地盐碱化、土壤污染等问题。

每年，全球有超过1500亿件服装被抛弃。据中国循环经济协会的数据，中国每年有超过2600万吨旧衣服被扔掉。而处理这些时尚垃圾往往有两个方法：填埋或焚烧，两者又会再次污染环境。

因此，占全球碳排放10%的时尚行业急需寻求可持续的纺织品替代材料。

创立于2019年，总部位于英国的Modern Synthesis是一家生物材料创新公司，旨在为时尚行业开发再生材料解决方案。近日，该公司筹集了410万美元种子资金，用于加快开发其专有微生物纺织平台。

该轮的投资者包括Collaborative Fund、Acequia Capital、AgFunder、Petri Bio等。大部分资金将用于在伦敦南部建造其试点工厂与实验室以扩大新材料生产规模，该工厂有望在2022年第三季度投入运营。资金还将用于建设并扩充公司团队。

该公司联合创始人兼首席执行官詹·基恩表示，“我们试图做的是构建这种更可持续的新材料，同时也以新的方式设计和创造，这对时尚行业来说令人兴奋。”

詹也是Modern Synthesis微生物编织工艺的创意总监。她曾在德国运动服装巨头阿迪达斯工作，因其在生物材料方面的工作成果而受到广泛认可，赢得了2018年米尔斯技术风格奖、LVMH绿色小径奖。在过去的两年里，她一直致力于改进公司的材料技术，与加州生物材料领导者Bolt Threads一起建立了潜在的合作伙伴网络，如Mills Fabrica HK的Techstvle Resident和Creative Resident。

詹·基恩（左）与本·里夫斯

另一位联合创始人本·里夫斯是伦敦帝国理工学院的生物工程师和材料专家，拥有博士学位。此前，他曾是成功的材料衍生公司Purraffinitv的创始团队成员和首席技术官。

Modern Synthesis的微生物纺织技术利用细菌将农业废物中的糖转化为纳米纤维素，目的是取代动植物和石化材料，帮助时尚行业降低碳足迹。

纳米纤维素是一种新型、绿色、可生物降解的纳米材料，因其丰度和强度而受到重视。除了来源广泛（可以来自植物、动物、微生物，不过近期难以实现人工合成）、储量丰富、循环可再生的天然优势外，纳米纤维素还具有精细的纳米结构、良好的力学强度和较低的热膨胀系数等优点。近年来在储能、医疗、化工等领域受到了广泛关注。

Modern Synthesis使用名为Komagataeibacter rhaeticus的可食用细菌，它是康普茶（一种发酵茶）中常见的细菌。研发团队对其进行工程化改造，使之能够产生纳米纤维素和黑色素，这种黑色素是存在于乌贼墨水、人类头发和皮肤中的天然色素。由此，细菌所产生的所有材料和颜料都是无毒的。

为了让细菌所产生的纳米纤维素适合纺织用途，“微生物编织”过程模仿了传统编织的经纱和纬纱技术，他们创建了一个脚手架，搭建成一定的结构。转基因细菌在这些结构周围生长，以产生最终材料。经过大约10天～14天的生长繁殖，便可产生出纳米纤维的材料。

这种方式与3D打印类似，先根据期望得到的产品设计出供细菌生长的结构或形状，再利用细菌作为“墨水”去“打印”（生长繁殖）。这也意味着不需要剪裁，几乎不会浪费材料。

到目前为止，Modern Synthesis已经能够使用上述过程构建鞋子的鞋面。该公司表示，它已将其材料交付给某些运动服饰商进行原型制作。

Modern Synthesis计划最终利用微生物取代各种动植物和石化衍生的皮革、纺织品和薄膜。但不是试图为皮革等材料创建精确的复制品，而是专注于开发一种全新的材料——并在此过程中为材料建立一个完全独立的类别。

基恩说：“归根结底，我们正在尝试用这些微生物建立一个可循环制造系统。我们利用农业废物，将微生物用作制造‘车间’，将其转化为有价值的材料。”

这项技术为材料合成公司提供了一个相当宽广的机会，也为品牌提供了一种思考可持续服装的新方式。