菌株半年迭一代，合成“綠色塑料”｜產業創新動態

轉載自：解放日報

■合成生物學被譽爲“第三次生物技術革命”。到2030年，合成生物產業每年將爲全球帶來1.8萬億至3.6萬億美元的直接經濟效益

■PHA（聚羥基脂肪酸酯）可在自然環境中完全降解，被視爲替代傳統塑料的終極解決方案。藍晶微生物獲國家衛健委食品可接觸認證，成爲全球第一家，也是目前唯一可在中國、美國及歐洲市場銷售食品接觸級PHA原料的企業

在虹口區北科創生物技術產業園藍晶微生物的實驗室裡，一臺機械臂正忙碌地操作着培養皿，將成千上萬的微生物樣本送入檢測儀器，與此同時，電腦端在自動解讀數據，最終實現菌株的“萬里挑一”。

這裡是上海藍晶微生物科技有限公司的研發中心，也是中國合成生物學領域最具創新力的實驗室之一。

合成生物學被譽爲“第三次生物技術革命”，它通過設計和改造微生物，使其像工廠一樣生產出人類所需的物質。據麥肯錫預測，到2030年，合成生物產業每年將爲全球帶來1.8萬億至3.6萬億美元的直接經濟效益。上海已將合成生物列入未來健康產業集羣，加快合成生物技術創新與產業化應用，全力打造高端生物製造產業集羣。

上海藍晶微生物合夥人耿強介紹，作爲中國首家掌握工業化大規模生產PHA（聚羥基脂肪酸酯）的企業，藍晶微生物成功打破了美國、日本、韓國化工行業巨頭在該領域的壟斷供應。PHA可在自然環境中完全降解，被視爲替代傳統塑料的終極解決方案。

2024年12月，藍晶微生物獲國家衛健委食品可接觸認證，成爲全球第一家，也是目前唯一可在中國、美國及歐洲市場銷售食品接觸級PHA原料的企業。

無人化研發平臺賦能快速迭代

每個菌株細胞長度爲1—2微米，是隻有頭髮絲百分之一大小的微生物工廠。

藍晶微生物的實驗室裡每天在做的事，就是用合成生物技術“構建”並“篩選”出這極其微小的最有用菌株，然後讓它們產生“改變世界”的用途。其中的核心用途，是供工廠規模化量產塑料替代品——被譽爲“綠色塑料”的可降解生物聚合物PHA。

篩選優質菌株的重要過程，在“黑燈實驗室”裡進行。這個藍晶微生物自主研發的“Synbio OS”技術平臺，涵蓋“設計—構建—測試—學習”全流程，實現了操作環節全程無人化智慧運行，這也正是藍晶微生物的核心競爭力所在。

上海藍晶微生物首席科學家饒馳通告訴記者，因爲這個世界一流研發平臺的賦能，實現了菌株和工藝的快速迭代。目前，僅需要半年時間即可迭代一代菌株和工藝，將行業平均需要的1年至1年半週期縮短了約70%。

同時，通過改寫原本吃棕櫚油的PHA菌株基因代碼，如今讓它們能吃餐廚油等，且長得更快、產得更多，由此降本增效，實現環保閉環。

2016年成立的藍晶微生物，背後的核心研發人員來自北大、清華、中科院、哈佛醫學院等國內外頂尖高校院所，且擁有生物學、物理學、自動化設計、機械工程等不同領域背景，通過跨學科合作賦能企業全鏈條發展，僅用不到6年就完成了PHA的原研技術研發及產業化落地，走完了同行15年的路。通過構建黑燈實驗室，技術人員可以將研究員的思路加以編程，並引入機器人、機器視覺等先進技術，形成高效處理系統。他們還通過AI驅動的代謝網絡優化、基因編輯與高通量篩選，成功將PHA生產成本降至傳統方法的1/3，並建成全球首條萬噸級PHA智能化生產線。

在位於江蘇鹽城的智能工廠，從原料到產品全自動化生產，單位產能能耗比傳統工藝降低45%，且可快速切換生產不同型號的PHA，滿足定製化需求。

替代傳統塑料的終極解決方案

在藍晶微生物的企業展示廳裡，有一個頗爲吸睛的魚缸。熱帶魚在歡快地遊動，活珊瑚也在盡情搖擺，幾張PHA製成的紙片，放在其中，第四周便幾近消失。

PHA被視爲替代傳統塑料的終極解決方案。據第三方測算，每噸PHA產品全生命週期可減少3.2噸二氧化碳排放。若替代全球10%的塑料消費，相當於每年減少1.5億噸碳排放——接近日本的年度排放量。

如今，藍晶微生物PHA材料的投產產量達8000噸/年，已進入規模化應用階段，除了與國內外知名企業合作，將其大量用於環保領域，產品線也已涵蓋農業、紡織、美妝、食品、醫療等多個領域。

不久前，藍晶微生物面向農業市場，發佈多生菌脂產品矩陣。藍晶微生物PHA作爲國內唯一脂類農用生物刺激素，在土壤改良、鹽鹼地修復、農作物增產方面得到廣泛認可。耿強介紹，在崇明進行的一項試驗中，使用PHA多生菌脂復配產品對小白菜進行了種植示範。結果顯示，在逆境條件下，可有效改善鹽漬化土壤，讓小白菜產量提升20%。

上海藍晶微生物創始人張浩千提出：“通過我們的努力，要讓傳統產品成本打對摺，新型產品效果好十倍。”面對美國、德國等巨頭的專利壁壘，藍晶微生物已獲批超100項國內及海外專利申請，其中PHA相關專利數量居世界第二。

“定義下一個產業紀元”

在採訪中，記者感受最深的就是藍晶微生物團隊的創新活力。

這個總共200餘人、研發團隊100餘人的企業中，平均年齡31歲。團隊裡不講“等級”，卻一心朝着一個目標奮鬥：“用合成生物產品造福每個人。”

這個遠大理想的背後，有政府部門的鼎力支持。2022年，藍晶微生物決定入駐北科創生物技術產業園。虹口區政府在土地收儲後，將地塊性質調整爲研發用地，併爲藍晶微生物量身定製了約1.1萬平方米的辦公研發空間。

饒馳通告訴記者，藍晶微生物仍需應對挑戰：合成生物產業發展不過20餘年，受政策驅動明顯，民衆的理念接受還需要時間。

但機遇也是空前的：目前全球發酵產能的70%在中國，國內的原料、產業鏈及人才優勢明顯。爲此，藍晶微生物將每年營收的50%投入研發，重點突破“非糧原料轉化”與“超高密度發酵”技術，目前融資已超過15億元。

2024年，藍晶微生物正式入駐北科創生物技術產業園後，北科創集團與藍晶微生物共同出資建設了天工開物創新孵化中心，加速生物技術領域前沿創新項目的概念驗證及產業化落地，目前已孵化特色企業20家。

《經濟學人》曾預言：“當微生物成爲新生產力，誰掌握了細胞編程的語言，誰就將定義下一個產業紀元。”

藍晶微生物團隊有一個共識，屬於未來產業的合成生物仍處於初期發展階段，只有不斷奔跑，才能始終立於前沿，擁抱產業爆發時刻。

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