「先锋者说 Pioneers Talk」是一档由 Pioneer Lab 和 FT 中文网共同发起的深度访谈栏目。
科技创新正在重新定义时代，我们不想错过背后更动人的部分：那些思想的跃迁和关键的抉择，以及那些在孤独中坚持前行的先锋故事。
我们将与那些深度参与科技创新的科学家创业者、投资人、产业领袖们面对面。我们不谈浮于表面的新闻，而是探寻他们「为何出发、如何穿越迷雾，以及他们对未来范式的真正洞察」。
本期嘉宾：陶飞
上海肆芃科技有限公司创始人，上海交通大学生命科学技术学院研究员、博士生导师。他长期从事微生物合成生物学研究，致力于光/电/化能驱动的先进“负碳生物制造”技术。研发了“智能代谢重编程”系列的方法和生信息平台，为细胞工厂的理性设计与高效构建提供了使能技术。取得了多项国际领先的原创突破，包括从二氧化碳一步合成聚乳酸（PLA）的负碳技术、高温发酵生产光学纯乳酸等，为生物基材料生产摆脱“与人争粮，与粮争地”的困境提供了助力。相关技术正在通过其创立的肆芃科技公司实现产业化，是“产学研创”深度融合的践行者。
办公室墙上挂着一幅显眼的火星画像，桌上摆放着3D打印的火箭推进器模型。这些看似遥远的符号，却体现了陶飞作为创业者浪漫的一面——推进器模型使用了肆芃科技开发的生物基材料，而火星，承载着他的终极理想——用合成生物学技术帮助人类实现物质自由。
这种愿景同样映射在他的微信头像上：女儿画笔下的男孩站在火星地貌上，身后停着宇宙飞船。“这是我们做这一切的愿景。”陶飞说。
他对自己有几重身份定义：他是上海交通大学从事合成生物学、AI和工程学交叉研究的科研人员；他是肆芃科技的创始人，致力于将温室气体转化为绿色可持续材料；他更是一个期望未来材料能像生命一样“生长”出来，并与地球生态和谐共处的探索者。
在与陶飞的一次深度访谈中，我们感受到，好奇心、专注力、跨界思维与责任感这些特质，随着他不断切换角色，相互交织并不断强化，最终共同塑造了今天的陶飞。
好奇与专注：一个工程师的底色
那时汽车和发动机还是稀罕物，村里的孩子见到汽车跑过，总会追着跑一阵子。对年幼的陶飞而言，这些会自动运转的庞然大物充满神秘。“不知道这东西为什么能自己动，”这种强烈的好奇心驱使他去观察、去探究。
每逢有人修拖拉机或机械，他总会凑上前去，甚至废寝忘食。“就在那一直看，观察人家是怎么修的。”他试图通过观察，理解机器运转的逻辑。这种观察本领，后来成为了他科研能力的重要基石。
观察之后，便是动手。从制作木盒，到用铁丝铁皮剪裁造型，甚至“手搓”小电动机。“不像现在可以上网买零件打印，小时候什么都没有，”陶飞回忆，“只能用手头的材料，想办法徒手造一个出来。”
好奇心与动手能力的结合，让陶飞早早萌发了工程师思维。但这只是起点，真正塑造他如今性格的，是初中的一次转折。
那是一次被他形容为“差点人也没了”的意外事故。“经历过那样的事，心态自然会变。”陶飞坦言，他从中悟出两点：第一，生命脆弱，“一线之隔，说没就没”；第二，正因如此，做事应当全情投入。
在此之前，陶飞抱着“差不多就行”的态度，学习上也未倾注全力。事故之后，他的行事准则彻底改变。“既然要学，就应该拼命学，把它做到极致。”
转变迅速带来了正向反馈。他的成绩大幅提升，从高中到大学始终保持优异，他也尝到了“尽全力”的甜头。
自此，“尽全力”成了陶飞贯彻至今的信条。“做事情不能有偷懒心理，做到80分觉得自己差不多了，这种心态很难把事情做成。必须穷尽所有办法和时间，去把一件事情做到极致，才有可能做好。”
碰撞与交叉：创新从何而来
带着好奇心和专注力，陶飞在大洋彼岸得到了学科交叉的启蒙。
2012年至2013年，已在交大任职的陶飞远赴MIT访学。那次经历同样给他带来了深深的触动和长远的影响。
MIT Media Lab是一个典型的“反学科”（antidiscipline）场所，艺术、建筑、机械、电子、计算机等不同背景的人在此聚集。这种氛围让陶飞看到了创新的另一种可能——“如果不跨界，没有不同行业的思想和知识迁移，很难搞创新。”
比“反学科”更让陶飞印象深刻的，是MIT里人与人之间思想碰撞的氛围。
“氛围差别还是蛮大的，”陶飞回忆。在MIT，大家习惯聚在一起聊天、喝咖啡、听讲座，这不是刻意组织，而是自然状态。“我们当时一个项目的idea，就是和工业界朋友喝咖啡聊出来的。”
这不是礼貌性社交，而是真正的思想交锋，大家会互相challenge。“人和人的思想碰撞才是创新源头，”陶飞说，“这对我的触动很大——要有这样的氛围，创新才能搞好。”
回国后，陶飞一直在呼吁学校创造这种氛围。现在交大的学科交叉氛围已经很好了，青年教师论坛等交流活动日益增多。陶飞也一直在构建自己的学科交叉“朋友圈”。
“先交朋友，再搞合作。”他说。比如在实验室里，他借鉴计算机思想做研究，在团队建设中引入化学、计算机等不同专业背景的人才。
启明星联谊活动就是一个典型例子。当时陶飞急需寻找纳米技术专家，恰巧活动安排他和一位化学院老师同住。“本来都在交大，但不认识。”他笑着回忆。此后，两人开始合作研发纳米传感器。
学科交叉思维，也体现在他早期对AI与生物学结合的探索上。
2014年，陶飞开始研究“智能代谢重编程”方法体系，在行业内属于探索较早的。
最初的动机很朴素：“想省点力气，说白了就是偷懒。”他解释，生物学实验需要大量试错，耗费人力、财力，尤其是时间。
能否借鉴IT、生物信息领域的工具，缩小试错空间、提高产出？这个想法促使他跨界。他亲自上手写代码，后来吸引了感兴趣的学生加入。这项探索包含四个层次：新功能基因发现、蛋白质功能改造、基因线路设计、细胞系统优化。
“做企业更是需要碰撞，”陶飞说，“从基础研究到工程开发再到商业运营，每个领域的人都需要，交叉碰撞更频繁。”
他提到，学校和政府推动的“有组织的科研”，一个重要抓手就是学科交叉——把不同人放在一起攻关项目。“这样，学科交叉创新自然会生长出来。”
理想与务实：科学家的创业进阶
“一旦技术产生，我们首先思考它能否产业化、能否应用。”陶飞说。作为技术开发者，他更希望“亲自推动”——躬身入局。
陶飞解释，公司形式能高效聚集人才和资源。“能找到很多认同想法、感兴趣的人一起做。”
但从科研到企业，思维方式必须转变。陶飞总结了几个关键转变。
第一个转变，是从“够炸”到“够稳”。科研领域追求idea够新、技术够炸，而企业里则更看重技术的持续性和稳定性。
第二个转变，必须有市场思维。核心问题是：谁来买单？用生物学术语说，系统要能“自持”。“实现不了，就转不下去。”
第三个转变，要在技术理想和商业现实之间找到平衡。“技术理想可能很高，像珠穆朗玛峰。但商业路径不能一步登顶，必须设计不同目标，一步步实现。”
陶飞说，有两种方式：赌一把，赌十年后技术能成；或一步步来。对肆芃而言，“我们走第二条路。大方向明确坚定，但不设定高不可攀的目标，商业路径要一步步往那个方向推进。”
在这些转变之上，陶飞还有一个核心观念：高技术必须带来低成本，然后普惠大众。
合成生物学恰恰有这个潜力。
陶飞用种庄稼类比：庄稼呼吸二氧化碳，利用阳光长出粮食。微生物细胞就像微小植株，改造后从产大豆转为产PLA聚合物。“这和生产糖在原理上没本质区别，都是酶催化的化学过程。”
这种生产方式高度集成。传统塑料生产需石油开采、炼油、产乙烯、聚合、改性，产业链很长。“对我们来说，从二氧化碳到塑料的整个过程，都装进了一个微米级小细胞。”陶飞说，“所有步骤封装在一个细胞里。”
更重要的是原料切换——从化石资源转向二氧化碳，以及生产方式温和——无需高温高压，在生命存活条件下即可生产。
“我们说材料是长出来的，用细胞长出来。”陶飞说。
这些听起来很神奇的理论正在转化为实实在在的产品。
陶飞在办公室里拿出几款肆芃产品。第一件是与英雄合作的钢笔，外壳部分使用高性能PLA材料。“我们用不含塑化剂且韧性更强的生物基材料替代了传统塑料，赋予文具更强的健康和安全属性。”
第二件是保鲜膜，外包装写着“ZeRoll”——这款商标试图直观地告诉用户产品坚守“零”的理念。“我们生物基产品添加的都是可降解或生物亲和成分。”产品已出口多个一带一路国家。
第三件是护肤品，含肆芃用微生物发酵的小分子成分，保湿效果好，生物兼容性强。“自然界本身就存在这种物质，细菌天然分泌。生物界对它很熟悉，不会太多排异。”
产品落地速度超出预期。这背后，科普工作功不可没。“很多误会都源于不了解。科普工作做好了，大家会对生物制造产业有更好认识、更大接受度。”
合成生物的未来想象
对于未来的想象，我们的谈话从微观的细菌延伸到宏大的星际。办公室墙上的火星画与书架上的3D打印火箭推进器并置，指向生命与材料相互牵引的同一套愿景。
在陶飞看来，蓝细菌是地球历史上的“先锋生命”：它们通过光合作用积累有机物、释放氧气，经过漫长演化把地球从还原性大气转为氧化性，为其他生命铺路。他相信未来的火星也需要类似的先锋，在火星上就地取材制造材料、燃料和氧气，因为人类难以把这些资源从地球成规模运去。
办公室里的推进器模型本身由肆芃的PLA材料打印，也象征着他想打造的闭环：未来用合成生物学制备的生物基燃料，将驱动同类型的发动机，完成从微生物到航天器的跨尺度连接。
他认为，AI for Biology是最具前景的方向之一。细胞工厂的设计构建可以类比芯片的设计制造，也需要三件核心工具：综合知识图谱、EDA式的细胞数字模型以及生物铸造机器人。前者提供生物学设计的底层知识，第二项负责对细胞构建进行模拟和推演，第三项负责细胞工厂高通量建造，三者协同将推动合成生物学产业快速发展。
在他的规划里，合成生物学短期即可在物质转化的多种产品上落地，从二氧化碳出发生产小分子化合物和聚合物，未来几年就有望看到成果。
更长远的命题是“物质自由”：能源可以依靠核聚变与新能源技术不断演进，而物质供应仍深度依赖石化体系，他希望通过生物制造来实现从二氧化碳到各类有机物的可持续路径。一旦掌握这一能力，国家层面可以实现资源自循环，航天器内部能维持物质循环，人类的行星探索也有了现实支撑。
在他看来，科技公司还是技术创业者，需要对技术未来保持足够想象力和憧憬，更高的目标才能为团队提供牵引力。
“敢入无人之境者即为先锋。”问及如何定义“先锋”，陶飞给出答案。
这个定义既指向蓝细菌——那个曾改变地球大气环境的“生命先锋”，也指向他自己的选择：从实验室走向产业，用微生物“长出”材料。
（肆芃科技是一家专注于负碳合成生物学领域的高科技企业，公司秉持“造于生命，谐于生命”的理念，致力于成为全球领先的生物基材料解决方案供应商。公司依托上海交通大学等顶尖科研机构，构建了从研发到产业化的全链条生态体系。肆芃科技首创了直接利用二氧化碳一步法合成聚乳酸（PLA）的负碳生产技术，该技术拥有完全自主知识产权，有望彻底解决传统生物制造“与人争粮”的瓶颈，兼具成本与环保双重优势。目前，公司已推出Yogtic®等系列高性能生物基材料，产品广泛应用于高端文具、绿色包装、化妆品及医疗等领域，并进入多家世界五百强企业供应链。肆芃科技正以其前瞻性的技术和产业化能力，引领生物制造产业向智能化、非粮化和可持续化的未来迈进。）