编者按:马特·辛普森是北卡罗来纳州立大学研究与创新办公室的数字通信专家。

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　　罗利市——自从北卡罗来纳州立大学成立以来，由于我们在农业研究和教育方面的优势，体育对手们就戏称我们为“奶牛学院”。

　　因此，北卡州立大学几十年的基础工作可能有一天会帮助世界各地的养牛户更好地控制牲畜的肠道微生物群——一组有助于消化的微生物——从而降低气候温度，这是正确的。

　　牛放很多气。天然气释放的甲烷已被证明是气候变化的主要驱动因素之一。平均每头牛每年打嗝约220磅甲烷，这使得牛成为全球最大的农业温室气体来源。

　　“目前大约30%的变暖是由甲烷造成的，”斯科特·柯林斯说，他是一家名为Hoofprint Biome的初创公司的联合创始人兼首席科学官，拥有北卡罗来纳州化学和生物分子工程博士学位。

　　今年，柯林斯和他的校友凯瑟琳·波尔科夫成立了一家名为Hoofprint的生物技术公司，该公司正在通过北卡罗莱纳州立大学授权其研究专利。该公司发现了一种新的酶，可以自然地防止牛体内产生甲烷。

　　过去也有人试图减少牛的甲烷排放，并取得了不同程度的成功。但是，Hoofprint提出的方法与其他方法不同的是，它同时寻求改善牛的健康。

　　Hoofprint联合创始人兼首席执行官凯瑟琳·波尔科夫(Kathryn Polkoff)说:“产生甲烷对奶牛来说是有代价的。”波尔科夫拥有北卡罗来纳州立大学一流兽医学院的博士学位。“事实上，它消耗了牛10%的能量。”

　　蹄印计划使用一种酵母益生菌将其特殊的酶运送到奶牛的胃里，然后在那里释放酶并提供其他潜在的好处。这家初创公司希望其注入酶的益生菌不仅能消除甲烷，还能进一步帮助动物健康和营养。

　　柯林斯说，奶牛75%的能量来自它们的微生物群。

　　“作为人类，我们认为肠道微生物只是健康的一部分。但对于牛来说，它们完全依赖于它们的微生物群，”柯林斯说。“所以对我们来说，这是部署益生菌最明显的地方——它将产生最大的影响。”

　　波尔科夫和柯林斯在春天创立了Hoofprint，这家新生公司目前把北卡罗来纳州立大学植物科学大楼作为自己的家。

　　柯林斯说:“我们觉得北卡州立大学是做这件事的完美地方。”“你能在世界上多少个地方创办这家公司?”

　　作为425万美元种子期前融资的一部分，今年8月，Hoofprint从一家名为AgriZero的新西兰投资基金那里获得了250万美元。根据该基金的网站，该基金旨在“到2030年将农业排放减少30%”。AgriZero在本轮种子期前投资中获得了Ponderosa Ventures、Good Growth Capital和Twynam Earth Fund的支持。

　　波尔科夫知道，“蹄印”发现的酶代表了一个“巨大的机会”，可以“极大地减少”牛肉和乳制品消费对气候的影响。不过，她和柯林斯意识到，他们提出的解决方案必须对农民也有意义。

　　波尔科夫说，要想取得成功，他们需要消除奶牛体内的甲烷，同时为饲养奶牛的人提供好处。

　　这就是为什么他们选择了一种特定类型的酵母——博拉氏酵母菌——来携带防止甲烷的酶的主要原因。博拉氏酵母菌的益生菌效应已被科学证明可以提高牛的饲料效率。

　　柯林斯说:“如果我们给农民一种同时帮助他们的生意的方法，他们就可以成为养活世界和帮助延缓气候变化的关键部分。”

　　像许多博士生一样，波尔科夫设想毕业后在学术界从事职业。她知道自己想要坚持转化研究，并保持“接近诊所或接近该领域”。但波尔科夫说，她从未考虑过创业，直到被介绍给柯林斯，后者“从不接受拒绝”。

　　柯林斯说:“我说服了她放弃当教授的梦想，和我一起开公司。”

　　柯林斯一直在寻找一位联合创始人，后来北卡罗莱纳州立大学研究商业化办公室(ORC)的执行主任库尔塔兰·乔汉把他和波尔科夫联系在了一起。

　　乔汉是通过校长创新基金(CIF)认识他们两人的，这是ORC管理的一个竞争性种子基金项目。该大学建立CIF是为了帮助以商业为重点的研究弥合从公共资金到私人资金的差距——如果成功的话，有一天会成为一种产品、技术或另一种形式的知识产权，为社会带来实实在在的利益。

　　“实际上，如果没有CIF，我们就不会在这里，”波尔科夫说。

　　波尔科夫博士于2019年与她的导师、兰德尔·b·特里(Randall B. Terry Jr.)转化医学杰出教授、比较医学研究所所长豪尔赫·皮德拉希塔(Jorge Piedrathita)一起参与了CIF项目。柯林斯于2021年作为博士后研究员与他的前联合顾问蔡斯·贝塞尔(Chase Beisel)一起参与了CIF项目，后者是化学和生物分子工程系的副教授，现在在德国亥姆霍兹rna感染研究所工作。

　　基于他们在CIF的研究项目之间的相似之处，乔汉有一种预感，柯林斯和波尔科夫会是一个很好的团队。

　　他是对的。

　　自从柯林斯和波尔科夫的合作关系达到了他们准备创办公司的地步，ORC就一直在那里帮助他们走每一步。波尔科夫说，例如，乔汉在帮助两人早期获得第一个专利方面发挥了至关重要的作用。

　　然而，波尔科夫和柯林斯也表示，他们非常感谢两位从第一天起就指导他们的教员——早在他们的创业公司诞生之前，他们就一直在研究相关主题。

　　牛是许多被称为反刍动物的哺乳动物之一。这意味着，除其他外，它们依靠瘤胃中的微生物来消化草和其他饲料。瘤胃是它们四个胃腔中最大的一个。

　　Vivek Fellner是动物科学系的教授，他研究反刍动物营养已有40多年了。

　　柯林斯说:“有他在我们身边真是太幸运了。

　　柯林斯说，当他们刚开始创办蹄印时，他和波尔科夫请费尔纳告诉他们“所有人做过的和尝试过的事情都没有成功。”

　　“我认为这是一个非常重要的考虑因素，”Fellner说。“不是每个人都愿意为了前进而向后看。”

　　费尔纳说:“他们很热情，他们显然有能力，也有能力在这个领域取得实质性进展。”所以我坚信他们的计划，以及他们可能取得的成就。”

　　柯林斯还赞扬了他的前博士合作导师、化学和生物分子工程系助理教授内森·克鲁克，他开创了“许多早期技术”，利用博拉氏酵母菌作为一种“传递治疗性蛋白质”的方式，博拉氏酵母菌长期以来一直被用于治疗和预防人类腹泻。

　　Hoofprint正在授权克鲁克的专利技术，以帮助创造该公司所谓的“工程益生菌”，这种益生菌一旦到达奶牛的瘤胃，就会提供防止甲烷的酶和其他好处。

　　在获得博士学位期间和之后，柯林斯在克鲁克的实验室做了几年研究员;他在那里的经历帮助柯林斯看到了博拉氏酵母菌可能为养牛户带来的潜力。

　　“斯科特真的很聪明，他意识到博拉迪也被用于农业和畜牧业，作为一种通用的生长促进剂，”克鲁克说。“他对甲烷封存非常感兴趣。”

　　“Hoofprint的目标是设计这种特殊的酵母来分泌一种酶，这种酶可以减少牛的甲烷排放。因为这种酵母实际上可以进入牛的瘤胃并生活在那里，”克鲁克说。

　　除了他们最近达成的数百万美元的风险投资交易外，柯林斯和波尔科夫还被提名为最新一批突破能源研究员，作为“创新者研究员”——研究员计划的网站将其定义为“世界领先的科学家和工程师，他们带着一项关键的气候技术进入该计划，并将其商业化。”

　　该项目由比尔·盖茨(Bill Gates)创立，旨在支持“最好的早期清洁技术创新”。该项目网站称，该项目“旨在确保致力于突破性科学解决方案的早期企业家获得所需的研发资金、教育资源和网络，以实现其技术的全部潜力”。

　　波尔科夫在研究员项目的新闻发布会上说:“我最兴奋的是有机会在项目期间取得技术进步，然后与[农业]界分享观点和见解。”“这些农民正在应对人类面临的最严峻挑战。”

　　波尔科夫说，自从Hoofprint成立以来，他们的主要关注点一直是“围绕问题构建技术”。

　　“我们需要授权哪些工具?我们需要什么工具来构建?这就是我们一直在做的，”波尔科夫说。

　　波尔科夫和柯林斯认为自己很幸运，因为他们所在的地方很容易吸收合作者和附近拥有类似技能或互补能力和知识的人的集体创造力。

　　波尔科夫说:“走在校园里，你会发现有这么多才华横溢的人，他们在不同的领域拥有令人惊叹的专业知识。

　　“我们在这座美丽的建筑里工作，这里有很多其他人在平行的轨道或类似的空间里工作。所以合作是件很有趣的事情，我们可以认识大楼里的人，他们对我们正在研究的问题有着同样的理解。我们真的很幸运能来到这里。”

　　这就是为什么在短期内，蹄印打算继续扎根于植物科学大楼——一个价值1.6亿美元的研究和创新设施，位于百年校园的中心，旨在使北卡罗来纳州成为全球植物科学中心。

　　植物科学大楼是北卡罗来纳州植物科学倡议的最先进的总部。

　　代表了最新的设计和建设思想，以满足以团队为基础的植物科学的复杂需求，这座独特的建筑-包含185,000平方英尺的温室，实验室和教职员工，学生和合作伙伴的办公空间-为合作，跨学科活动和创新提供了最大的潜力。

　　Hoofprint是该大楼初创公司孵化器空间的首批租户之一。

　　该公司将继续与费尔纳实验室和商业化研究办公室以及该大学的其他小组密切合作。

　　费尔纳说:“我准备对饲料添加剂进行大量的体外和体内测试，他们的计划正好符合我在这里的常规计划，我们在这里研究如何操纵微生物。”“我们可以通过多种方式进行大量筛选，研究不同的添加剂，以及它们在肠道中的作用。”

　　鉴于他们面临的所有工作，蹄印将寻求雇用更多的帮助。由于他们已经获得了大量的财政支持，柯林斯和波尔科夫预计到明年某个时候，他们的四人团队的规模将增加一倍。

　　但柯林斯说，他们仍然喜欢在时间允许的情况下尽可能多地呆在实验室或实地，当然也不介意做脏活累活。

　　柯林斯说，只要有需要，他的首席执行官“仍然会把手放在奶牛身上”。

　　波尔科夫和柯林斯计划把他们目前的大部分资金用于初步的体内试验。他们目前正在用费尔纳实验室奶牛的胃液样本测试益生菌的功效。

　　我们想要一种能喂饱世界上每一头牛的产品。

　　费尔纳说:“我们可以在实验室培养样本，这样我们就可以做一些体外测试，而不必铲便便或给动物挤奶——这让它变得更方便。”

　　同样，Hoofprint知道它最终推向市场的产品需要尽可能方便养牛户。

　　柯林斯说，该公司希望益生菌“易于使用”，而不是“花哨的药物”。如果一切按计划进行，农民们将能够简单地将干酵母混合到饲料中——奶牛也尝不出有什么不同。

　　“大声说出来有点疯狂，但我们希望有一种产品可以喂给世界上每一头牛，”波尔科夫说。

　　在他们的崇高目标实现之前，还需要多年的辛勤劳动和许多障碍，但柯林斯知道，减少甲烷排放的使命是我们遏制气候变化浪潮的最快方式。

　　柯林斯说:“消除甲烷的好处在于，它实际上可以在10年内帮助气候降温。”

　　“甲烷分解需要10年，”柯林斯说。“如果我们消除这些甲烷排放，气候实际上会变冷。这是我们在短期内能做的最有影响力的事情。”

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　　本文最初发表于此。