《常德日报》2025年9月26日A03版
打造生物制造创新范式
——访清华大学教授、合成与系统生物学中心副主任李春
合成生物学作为引领未来的战略性技术领域,如何实现从基础研究到产业落地的快速转化?清华大学教授、合成与系统生物学中心副主任李春9月25日下午接受采访,分享了清华大学在生物制造领域的创新机制与实践经验。
2015年7月,清华大学成立了校级跨学科平台——合成与系统生物学中心,汇聚生命科学、化学工程、自动化、医学、药学和化学等多个学科力量。10年来,该中心的科研团队一直致力于生物制造前沿技术探索和核心技术攻关,先后孵化10多家科创型企业,市场表现优异。
该中心创新性地建立了从生物分子(DNA、RNA、蛋白质)设计到细胞工厂构建,再到面向国家需求的生物材料、生物医药和农业化学品开发的系统研究体系。这种机制为清华大学发挥从基础研究到工程技术开发,再到企业落地的全链条创新优势提供了制度保障。
针对中心内部同时布局高值化合物合成(如李春团队的植物天然产物)和大宗材料产业化(如陈国强团队的PHA)的战略考量,李春认为,这种“高值+大宗”双轨融合模式,既满足了国家对大宗生物材料的战略需求,又通过高值化合物实现了技术价值变现,为构建完整的生物制造产业生态提供了清华方案。
李春主持的“设计微生物制造植物天然产物”研究需要跨越AI、酶工程、代谢调控等多个领域。面对医药中间体等产业化需求,团队通过多学科协作打破学科壁垒。
谈及“AI+合成生物学”成果向产业转化时,李春强调了数字模型的工业场景适配性问题。“在软件开发方面,我们利用多组学数据和代谢数据库,结合生化反应规则,能够设计出多条合成路径。”李春以光甘草定为例说,“通过实验验证,16条设计路径中有6条成功合成目标化合物,但效率各有差异。通过迭代优化,我们的数字模型不断改进,更加接近工业场景需求。”
通过机制创新、学科交叉和技术突破,清华大学正在探索一条生物制造科技创新与产业创新融合的发展道路,为我国生物经济发展提供关键技术支撑和产业化范式。
9月25日,2025中国生物制造科技创新论坛在常德召开,作为论坛的共同主席之一,李春对常德发展生物制造产业寄予厚望。常德作为湖南生物制造产业的重要基地,发展势头强劲。此次论坛上,清华大学学生常德实习实践试点项目和“生物制造未来人才种子计划”系列科普活动正式启动。
PHA万吨线就是一张“全球门票”
——访北京微构工场生物技术有限公司董事长徐绚明
“我们用合成生物学技术,让嗜盐菌‘72变’,把多种PHA单体像乐高一样自由拼装,形成了我们目前开发的74种PHA。这些材料可以适应高韧性、高阻隔或是高透明的场景,成为满足医疗场景、3D打印、包装场景等需求的差异化材料。”9月25日上午,北京微构工场生物技术有限公司(简称“微构工场”)董事长徐绚明关于PHA的一番生动描述,令人无限遐想。
PHA,即聚羟基烷酸酯,是一种生物基可降解聚合物。微构工场的技术之源,是清华大学的创始科研团队30年积累的PHA代谢通路,能把生物制造从“屡屡试错”变成“快速验证”。这些年,微构工场依托高校的科技创新,又通过数字化产线落地,跨行业生态构建实现产业创新,这种“学界源头创新+企业工程化突破”的模式,在行业内极具代表性。
徐绚明认为,这一模式的关键在于坚持以客户需求为导向,注重从研发到应用各环节的价值创造,有效拓展多元化应用场景,最终实现可持续的商业闭环,形成市场驱动、技术落地与产业升级良性互动的创新发展格局。
“在产业链协同机制的推动下,高校科技成果转化正通过‘三线合一’的机制实现快速迭代,依托‘政、产、学、研’四方协同和产业链上下游联动,推动创新链条深度融合。”徐绚明坦言,在学界创新和企业工程化的融合中,最关键的链接点是产业链的协同。
那么,这种融合模式能否复制到其他生物制造领域,核心适配条件又有哪些呢?在徐绚明看来,这种模式在生物制造领域具备可复制性,但成功移植需满足三个核心条件:一是技术底层具备规模化基因,比如微构工场的嗜盐菌底盘技术,天然具备高效率放大生产的条件。二是产业链生态的协同创新,从原料到应用端需形成闭环。三是“耐心资本”与长期政策支持,因为生物制造创新周期长、风险高,长周期的“耐心资本”和有针对性的产业政策是规模化不可或缺的助推器。
记者注意到,对于微构工场的报道,频频提到“万吨级”这个概念。徐绚明表示,PHA万吨线是一张“全球门票”,因为目前国外一线厂商的产能也在万吨级水平,企业把单厂拉到万吨级,等于把中国PHA生物制造直接抬到世界水平。
在制造领域,当生产规模突破经济临界点,就会有更好的议价空间。只有迈过“万吨”这个规模,下游品牌才愿意把“绿色”从营销话题变成真实产品配方。更关键的是,万吨级产线像一块磁石,会把装备、原料、标准、资本、人才全部吸引到中国来,形成“越用成本越低、成本越低越用”的正循环。我们先有“万吨”规模,就拿到了全球PHA的定价权和规则起草权,就能打造生物制造这个高技术门槛领域的“中国智造”新名片。
常来常德 常有所得
——访慕恩(广州)生物科技有限公司董事长蒋先芝
“常来常德,常有所得。我们从2019年开始跟常德接触以来,每一次来常德都有新的收获。所以特别希望常德在发展生物制造、发展新质生产力的过程中,能获得更大的成就。”9月25日上午,慕恩(广州)生物科技有限公司(简称“慕恩生物”)董事长蒋先芝热情地表达了对常德的期许与祝福。
生物制造被视为新一轮科技革命和产业变革的核心引擎之一。慕恩生物的核心优势在于构建了全球领先的微生物菌种库和独特的DREAM技术平台。
蒋先芝介绍,今年是慕恩生物成立10周年。从2015年开始,慕恩生物分离、鉴定和保存了丰富的高价值微生物资源。“微生物菌种库不仅是企业进行原始创新的基础,也是保障我国生物制造产业安全、避免在核心菌种资源上被‘卡脖子’的关键一环。谁掌握了更多、更独特的微生物资源,谁就掌握了生物创新的主动权。”
慕恩生物搭建起了独立自主的DREAM技术平台,涵盖从资源发掘、功能研究、工程改造、应用开发到放大生产的产业化技术体系,实现了“从一个菌株到一个产品”的生物资源开发的全栈能力。
慕恩生物在常德布局了重要的生产基地。2023年,慕恩生物在常德的第一个微生物智造工厂正式投产,年产微生物制剂超2万吨。
接受记者采访时,蒋先芝对常德不吝溢美之词。他说:“常德有优越的产业生态与区位条件。常德不仅是农业大市,拥有丰富的生物质资源,还具备坚实的工业基础。这里地处中部,承东启西,是承接产业转移、辐射广阔市场的理想选择。特别是常德市委市政府领导对生物制造这一战略性新兴产业的深刻理解和前瞻性规划,与慕恩生物的长远发展目标高度契合。常德有充沛的要素保障与务实的政策环境。常德在土地、能源、人才等方面的保障非常有力,当地政府为企业提供了高效、精准的服务,创造了非常好的发展环境,形成了良好的产业氛围,为企业提供了长期、稳定、可预期的发展环境。”
在“大食物观”的战略指引下,微生物蛋白已成为生物制造的一个重要应用,其商业化正在加速。最近几年,慕恩生物在这个领域不断突破。
“以占地5000平方米、年产2万吨菌丝蛋白工厂为例,可以替代5万吨大豆、10万头牛、2400万只鸡,具备显著环保优势,符合绿色可持续发展的要求。”蒋先芝介绍,慕恩生物及其控股子公司蘑米生物,通过其国际领先的真菌蛋白产业化技术平台,实现了商业化应用的多项突破:超前储备了可应用于微生物蛋白领域的多样性微生物菌种,开发获得了包括镰刀菌在内的超过10株具有商业化应用潜力的生产菌株,搭建了专业的微生物蛋白原料评价及应用解决方案平台,自研的新一代菌丝体蛋白,已成为国内首例、全球第三种获批美国GRAS认证的镰刀菌蛋白,并获得新加坡市场准入,中国新食品原料注册申报也已受理。
目前,公司正在建设万吨级菌丝蛋白生产线并推出“蘑米菌肉”系列产品,展现了从技术到市场的全链条能力,为构建更安全、高效、可持续的未来食品系统贡献力量。
“我们非常期待与常德继续携手,共同夯实这一区域的生物制造产业基础,为区域经济的高质量发展贡献一份力量。希望生物制造这个产业能在常德落地开花,欢迎更多的企业来常德投资兴业。”说起未来,蒋先芝对常德信心满满、祝福满满。
用绿色科技成就健康生活
——访深圳瑞德林生物技术有限公司首席科学家黄华
“我是常德人。”9月25日,深圳瑞德林生物技术有限公司(简称“瑞德林”)首席科学家黄华在接受采访时,首先道出这份深厚的家乡情缘。
今年,由瑞德林投资的高端绿色活性原料生产基地项目落户常德经开区。“选择常德,有多方面的因素。”黄华认为,常德是全国首个出台合成生物制造领域地方性法规的城市,有专家顾问团、产业规划、中试基地、产业基金等各方面优势。常德敢为人先,其市级金融平台几年前就投资深圳瑞德林,提前锁定优质项目,这种跨区域投资布局为后续产业落地铺平了道路。此外,常德在降低生产要素成本方面的持续发力,以及其作为农业大市在生物质原料方面的天然优势,共同构成了项目落地的关键支撑。
谈及企业的核心竞争力,黄华指出,瑞德林的独特之处在于其三方面布局。首先是“多合伙人”架构,公司由管理、技术、财务、生产、销售等多个不同领域的资深专家合伙创业,这种模式可以有效规避或提前预防创业公司发展过程中经常碰到的各种问题,为公司顺利成长保驾护航;其次是经过8年努力,公司建成了国内领先的多学科交叉技术平台,能够根据不同产品特性配置最佳技术解决方案;第三是公司通过自建厂房、多管线产品的规模化量产、市场销售等实践,有效打通了从前端技术开发落地到最终市场销售的闭环,实现了不再依赖外部输血的独立造血功能。
展望未来,黄华认为,合成生物技术持续不断普及应用是大势所趋,这是人与自然和谐共生理念的广泛共识以及生命科学基础研究累积的必然结果。“而瑞德林所在的合成生物制造领域,是一个比较厚重的产业领域,不仅包含前端技术研发,还包含重资产、长周期的规模化量产以及竞争异常激烈的产品市场销售,普及不会一蹴而就。”黄华说。
因此,瑞德林选择循序渐进的发展路径:首先专注于附加值相对较高、规模化要求相对较低的化妆品、营养保健品活性原料等领域,落地生根;未来,再稳步推进到具有更大市场规模且竞争更为激烈的动保、饲料、农业等领域活性原料,用绿色科技成就健康生活。
“希望常德成为我国合成生物学领域重要的产业基地”
——访华东理工大学特聘教授许建和
“常德人杰地灵、民风淳朴,是创业天堂。”9月25日,华东理工大学特聘教授许建和在接受本报记者采访时说。
许建和主要从事酶工程、合成生物学及生化工程研究。这是许建和第二次来到常德,常德给他留下了深刻的印象。他说,企业在推进产能放大、实验室在推进原创产品产业化发展的过程中,除了考虑资源和成本等基本因素之外,还会特别关注产业链上下游完整性以及营商环境和商业诚信等软环境。
“常德不仅有本科院校,还有一批职业院校,具有较好的技能人才培养基础。同时,常德的营商环境很好,给来此发展的企业很大的信心。”
许建和说,目前,国内合成生物学很热,要进一步加强合成生物学领域的基础研究,避免产品高度重叠、内卷;要加强知识产权保护,充分保护创新积极性;同时,加快合成生物学新品种的行政审批制度改革创新,有力促进我国合成生物学产业的健康和稳健发展。