问答:可持续创新的蓝图

Atacama Biomaterials是一家将建筑、机器学习和化学工程相结合的初创公司,致力于开发具有多种应用的环保材料。该公司的联合创始人Paloma Gonzalez-Rojas SM ’15,PhD ’21在这里强调了MIT如何通过多个创业项目支持该项目,并反思了设计在构建一个不断扩大的业务的整体愿景中的作用。

问: 您认为您的初创公司在可持续材料领域扮演什么角色?

答:Atacama Biomaterials是一家致力于通过先进技术推动可持续材料发展的风险投资公司。我和我的联合创始人Jose Tomas Dominguez自2019年开始致力于开发我们的技术。我们最初在2020年以另一个名称成立了公司,并在第二年获得了Sandbox的资金支持。2021年,我们参加了The Engine的加速器Blueprint,并在2022年的MITdesignX项目期间将公司更名为Atacama Biomaterials。

我们开发的这项技术使我们能够利用人工智能和机器学习创建自己的数据和材料库,并作为一个适用于各个行业的平台——包括生物燃料、生物药物甚至矿业。在垂直方向上,我们生产廉价、区域来源和环境友好的生物基聚合物和包装材料,即天然可降解塑料作为旗舰产品,以及人工智能产品。

问: 是什么促使您涉足生物材料并创办Atacama?

答:我来自智利,这是一个拥有美丽丰富的地理和自然环境的国家,我们可以看到工业、废物管理和污染带来的所有问题。我们将公司命名为Atacama Biomaterials,因为智利的Atacama沙漠是世界上最适合观赏星星的地方之一,但现在却成为了一个塑料垃圾场,就像地球上的许多其他地方一样。我非常关心可持续发展,并对解决这些问题有情感上的依恋。考虑到制造业占全球碳排放的29%,可持续性在我们定义技术和创业的方式以及社会经济维度中发挥着重要作用。

当我第一次来到MIT时,是为了在建筑系的设计与计算小组开发软件,我的合作导师是MIT教授Svafa Gronfeldt,委员会成员是Regina Barzilay。在我的博士期间,我研究了模拟行人运动的机器学习方法,以了解人们在空间中的移动方式。在我的工作中,我会使用大量的塑料进行3D打印,我无法停止思考可持续性和气候变化的问题,所以我联系了材料科学和机械工程教授,研究生物聚合物和可降解的生物基材料。这就是我认识我的联合创始人的方式,因为我们都与MIT教授Neil Gershenfeld合作。我们一起成为了世界上最早的几个团队之一,可以3D打印木纤维,这是困难的——速度慢、成本高——然后迅速转向可持续包装。

后来,我获得了MCSC(MIT气候与可持续性联盟)的奖学金,这使我有机会进一步探索,并最终在MIT化学工程系获得了博士后职位,由聚合物物理学家Gregory Rutledge教授指导。这在我的职业生涯中是出乎意料的。赢得了2022年的Nucleate Eco Track和2022年的MITdesignX创新奖,使Atacama Biomaterials成为波士顿生物技术和气候技术领域崛起的初创公司之一。

问: 您开发新生物材料的过程是怎样的?

答:我的博士研究以及我在材料开发和分子动力学方面的背景,让我意识到我研究的模拟行人运动的原理也可以应用于分子工程。这种联系可能看起来不寻常,但对我来说,这是一种自然的进展。在我职业生涯的早期,我对材料有了直观的理解,了解它们的力学和物理性质。

利用我的经验和技能,并借助机器学习作为技术跳跃,我将类似的概念框架应用于模拟分子的轨迹,并在生物材料中寻找潜在应用。这种平行和转变令人惊讶。它使我能够优化一种先进的分子动力学软件,使其运行速度是传统技术的两倍,这是我今年在国际机器学习大会上介绍的算法。这非常重要,因为这种模拟通常需要一周的时间,所以将其缩短到两天对科学家和工业界在材料科学、化学工程、计算机科学和相关领域有重大影响。这样的工作极大地影响了Atacama Biomaterials的基础,我们开发了自己的人工智能来应用我们的材料。为了减少制造业的环境影响,Atacama旨在通过使用可再生能源,将其聚合物的制造过程与二氧化碳排放量减少16.7%。

另外,我在智利接受了建筑师的培训,我的学位中有设计组成部分。我认为设计使我能够从非常高的层面上理解问题以及事物之间的相互关系。它有助于为Atacama发展出一个整体的愿景,因为它使我能够从一个技术或学科跳到另一个,并在概念层面上理解更广泛的应用。我们的设计方法也意味着可持续性从一开始就成为我们工作的核心,而不仅仅是一个附加的优势或成本。

问: MITdesignX在Atacama的发展中扮演了什么角色?

答:我认识MITdesignX的教师主任Svafa Grönfeldt已经将近六年了。她是我的博士合作导师,我们有着导师和学生的关系。我钦佩她在建筑系内为对商业和创业感兴趣的人创造了一个成长的空间。她和执行董事Gilad Rosenzweig给了我们很好的建议,并得到了导师的大力支持。例如,Daniel Tsai帮助我们处理知识产权问题,包括Atacama的一项关键专利。我们仍然与其他同学保持联系。我非常喜欢这种“设计您的公司”的方法,我觉得这很独特,因为它给了我们机会反思我们作为设计师、技术人员和企业家的目标。研究用户洞察还使我们能够了解我们研究的广泛适用性,并将我们的愿景与市场需求保持一致,最终塑造了Atacama作为一个对可持续材料开发具有整体视角的公司。

问: Atacama如何进行规模化,并且公司的下一步是什么?

答:当我考虑实现我们的愿景时,我对我的3岁女儿感到非常鼓舞。我希望她在100岁时能够体验到有树木和野生动物的世界,我希望Atacama能为这样的未来做出贡献。

回到设计师的角度,我们从整体上设计了整个过程,从原料到材料开发,融入了人工智能和先进制造技术。通过证明我们正在开发的材料存在需求,并在关键环境中测试了我们的产品、制造过程和技术,我们现在已经准备好进行规模化。我们的技术准备程度与NASA使用的技术水平相当(4级)。

我们有概念验证:一种可生物降解和可回收利用的包装材料,作为清洁能源在大规模制造中的成本和能源效率。我们已经获得了种子轮融资,并通过利用全球范围内的可用资源,如重新利用纸业的机械设备,可持续地进行规模化。正如在MIT工业联络和STEX计划最近的可持续发展会议上所展示的那样,与我们的竞争对手不同,我们的产品与当前包装材料具有成本平等性,同时具有低能耗的工艺。我们还证明了对我们产品的需求,这是一个重要的里程碑。我们的下一步是战略性地扩大我们的制造能力和研究设施,我们目前正在评估在智利建立一家工厂,并在美国建立一个研发实验室和制造工厂。