你手中的塑料餐盒、奶茶吸管或者身上穿的衣服,可能是從細(xì)胞中“生產(chǎn)”出來(lái)的。
近些年來(lái),石油化工塑料造成的白色污染加劇,科學(xué)家們?cè)噲D通過(guò)生物合成制造,尋找綠色環(huán)保的可降解材料。在諸多生物材料中,聚羥基脂肪酸酯(PHA)這一家族的材料具有可100%降解、動(dòng)物可食用等優(yōu)勢(shì),被寄予厚望。
2021年,史上最嚴(yán)“限塑令”推行,一次性不可降解塑料包裝、吸管等被明確禁止使用,一種可替代的新材料呼之欲出,PHA可降解材料站上風(fēng)口,一批生物合成企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。
北京微構(gòu)工場(chǎng)生物技術(shù)有限公司(下稱“微構(gòu)工場(chǎng)”)便是其中一家。依托“下一代生物技術(shù)”,公司在PHA相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)上走在世界前列,生產(chǎn)多種PHA的能力達(dá)到世界第一。
如今在北京大學(xué)生創(chuàng)業(yè)板(下稱“大創(chuàng)板”)的支持下,微構(gòu)工場(chǎng)更加聚焦自身優(yōu)勢(shì),繼續(xù)探索和解決PHA工藝、成本優(yōu)化等難題,打造全球領(lǐng)先的“超級(jí)細(xì)胞工廠”。
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微構(gòu)工場(chǎng)的技術(shù)源自清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)30余年的積累,背后的靈魂人物是清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國(guó)強(qiáng)教授,他已在可降解的生物材料研發(fā)上摸索了37年。
早年間,陳國(guó)強(qiáng)有一個(gè)夢(mèng)想,即用可降解可食用的生物塑料PHA,取代會(huì)造成“白色污染”的石油基塑料。從1994年回國(guó)后,他一直在研究如何利用微生物發(fā)酵,將陳化糧甚至廚余垃圾這些有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物塑料。
但在傳統(tǒng)的PHA生產(chǎn)方案中,生產(chǎn)過(guò)程中存在高溫滅菌能耗大,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,發(fā)酵過(guò)程容易染菌等難題,導(dǎo)致制造成本居高不下,阻礙了這一材料在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用。
陳國(guó)強(qiáng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)“彎道超車”,率先開始研究“下一代工業(yè)生物技術(shù)”。其核心是利用生長(zhǎng)在特殊環(huán)境中的極端微生物,如嗜酸菌、嗜堿菌、嗜冷菌、嗜熱菌等作為底盤細(xì)胞,建立開放、無(wú)滅菌的連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)體系。
經(jīng)過(guò)多次實(shí)地土壤篩選,陳教授團(tuán)隊(duì)在新疆的艾丁湖發(fā)現(xiàn)了一種嗜鹽菌。這種菌具有天然合成PHA,適宜連續(xù)高密度培養(yǎng),且不易被其他微生物感染等優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)無(wú)滅菌發(fā)酵。
“嗜鹽菌獨(dú)特的生存環(huán)境使得將其應(yīng)用于生產(chǎn)PHA過(guò)程中可直接省去高溫滅菌這一步驟,同時(shí)經(jīng)基因改造后菌體內(nèi)能夠更加高效地積累PHA,應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)量產(chǎn)后,可降低50%以上能耗,同時(shí)建設(shè)產(chǎn)線的要求和成本也會(huì)大幅降低”,微構(gòu)工場(chǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人章義鑫說(shuō)。
自2015年以來(lái),研發(fā)團(tuán)隊(duì)在嗜鹽菌的基礎(chǔ)上,進(jìn)行多次改造,培養(yǎng)出可利用多種底物生產(chǎn)PHA的新一代嗜鹽菌株,使其更適用于工業(yè)量產(chǎn)。
但一項(xiàng)技術(shù)成果從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化成貨架上的商品并不容易。產(chǎn)業(yè)化之前,需要經(jīng)歷從小試到中試,再到量產(chǎn)的過(guò)程。達(dá)到一定產(chǎn)能后,才開始應(yīng)用于下游市場(chǎng)。
伴隨著國(guó)內(nèi)“最強(qiáng)限塑令”推行,不可降解一次性塑料制品被禁用。自然可降解PHA塑料的價(jià)值也體現(xiàn)出來(lái)。
此時(shí),經(jīng)過(guò)三十余年的研究,陳國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在制造PHA生物塑料領(lǐng)域早已走在了世界前列,并在產(chǎn)業(yè)化上也取得一定進(jìn)展。2021年2月,微構(gòu)工場(chǎng)順利從清華大學(xué)成果轉(zhuǎn)化,在順義區(qū)趙全營(yíng)鎮(zhèn)中德產(chǎn)業(yè)園落地。
依托“下一代生物技術(shù)”平臺(tái),微構(gòu)工場(chǎng)原有菌株經(jīng)過(guò)20余次迭代,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)菌種,多個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn),可以合成30余種不同性能的PHA材料。
如今微構(gòu)工場(chǎng)逐步構(gòu)建了全球前列的發(fā)酵體系,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)。公司生產(chǎn)多種PHA能力達(dá)到世界第一。
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作為市場(chǎng)上多種可降解塑料中的一顆“新星”,PHA因其優(yōu)良的材料性能,在可生物降解的包裝材料、組織工程材料、緩釋材料、電學(xué)材料及醫(yī)療材料方面擁有廣闊的應(yīng)用前景。
微構(gòu)工場(chǎng)的主營(yíng)業(yè)務(wù)為進(jìn)行PHA、醫(yī)藥中間體四氫嘧啶、尼龍56前體戊二胺等多種高附加值產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。此外,肌醇、氨基酸、3-羥基丙酸、淀粉酶和糖化酶等多產(chǎn)品管線也在同步有序推進(jìn)。
微構(gòu)工場(chǎng)主要利用前沿的“下一代工業(yè)生物技術(shù)”平臺(tái)建設(shè)“超級(jí)細(xì)胞工廠”。“您可以理解為,我們的產(chǎn)品是從細(xì)胞中‘生產(chǎn)’出來(lái)的?!闭铝x鑫說(shuō)。
圍繞市場(chǎng)需求,微構(gòu)工場(chǎng)在醫(yī)療醫(yī)藥、化妝美容、衣物紡織品、可降解材料等領(lǐng)域展開廣泛布局。其產(chǎn)品作為原材料被用于醫(yī)療器械關(guān)鍵元件、醫(yī)用植入材料、醫(yī)用耗材、3D打印材料、抑菌性纖維紡織品、隱形眼鏡美容化妝品等產(chǎn)品。
綠色低碳是微構(gòu)工場(chǎng)PHA產(chǎn)品的一大特點(diǎn)?!拔覀兩a(chǎn)出的PHA產(chǎn)品使用后可以實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境下1到3年內(nèi)快速降解,降解后產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)環(huán)境不會(huì)造成不利影響”。章義鑫介紹到。
不同于傳統(tǒng)生物制造,這家“細(xì)胞工場(chǎng)”的生產(chǎn)原料可以是秸稈、廚余垃圾、廢工業(yè)乙酸等?!拔?gòu)工場(chǎng)能夠利用餐廚垃圾、秸稈水解糖等作為細(xì)胞碳源,實(shí)現(xiàn)不采用玉米、淀粉等糧食進(jìn)行生產(chǎn),做到不與人爭(zhēng)糧?!闭铝x鑫談到。
微構(gòu)工場(chǎng)
今年10月,微構(gòu)工場(chǎng)完成了對(duì)北京中德產(chǎn)業(yè)園北區(qū)9300平方米老舊廠房改造升級(jí),建成一座年產(chǎn)千噸級(jí)的PHA智能示范生產(chǎn)線,且第一批產(chǎn)品已正式下線。
此前三個(gè)月,微構(gòu)工場(chǎng)剛與全球第二大酵母公司安琪酵母達(dá)成合作,雙方將組建合資公司“微琪生物”,共同推動(dòng)合成生物學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地,并在湖北宜昌啟動(dòng)建設(shè)年產(chǎn)萬(wàn)噸PHA生產(chǎn)基地。該項(xiàng)目也將是世界上能夠生產(chǎn)PHA類型最多的產(chǎn)線。
此外,微構(gòu)工場(chǎng)還與華北制藥、中紡院、恒鑫生活、恩格拜、同杰良、諾維信等多家知名企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,共同推進(jìn)產(chǎn)品下游應(yīng)用進(jìn)程。
微構(gòu)工場(chǎng)與美團(tuán)推動(dòng)新一代綠色外賣包裝,將PHA材料應(yīng)用于一次性吸管和一次性餐盒等外賣包裝上,成功入選了“科創(chuàng)中國(guó)”美團(tuán)青山環(huán)??萍紕?chuàng)新示范項(xiàng)目。
這些合作都將進(jìn)一步打通綠色產(chǎn)業(yè)鏈上下游,讓PHA等合成生物學(xué)新產(chǎn)品更大范圍地融入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和人們的日常生活。
未來(lái),微構(gòu)工場(chǎng)還計(jì)劃在5年內(nèi)建立覆蓋全國(guó)的3-5個(gè)大型生產(chǎn)基地,繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)建設(shè)至萬(wàn)噸、幾十萬(wàn)噸量級(jí)。
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作為誕生于21世紀(jì)初的一個(gè)分支學(xué)科,合成生物學(xué)迄今已發(fā)展了將近20年。如今在資本市場(chǎng)上,這個(gè)以“技術(shù)牛、不賺錢”而聞名的產(chǎn)業(yè),正煥發(fā)新的活力。
財(cái)通證券研報(bào)指出,在全球碳中和的大背景下,合成生物學(xué)成為生物醫(yī)藥領(lǐng)域新風(fēng)口。事實(shí)也證明,2022年是合成生物賽道爆發(fā)的一年。
據(jù)華安證券研究所的預(yù)測(cè),到2025年,預(yù)計(jì)我國(guó)可降解塑料需求量可到238萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)477億元;到2030年,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)可降解塑料需求量可到428萬(wàn)噸,市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)855億元,可降解塑料市場(chǎng)空間巨大。
作為清華大學(xué)成果轉(zhuǎn)化的項(xiàng)目,微構(gòu)工場(chǎng)也倍受資本追捧。成立僅一年多的微構(gòu)工場(chǎng)已累計(jì)完成3億元融資,投資方包括紅杉資本、中國(guó)國(guó)有企業(yè)混合所有制改革基金、富華資本等機(jī)構(gòu)。
值得一提的是,微構(gòu)工場(chǎng)也是在北股交大創(chuàng)板上掛牌的優(yōu)秀企業(yè)之一,這也是其邁入資本市場(chǎng)的重要的一次嘗試。
如果把時(shí)間線拉回到六年前,彼時(shí)在“大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新”的浪潮下,政府和社會(huì)各界都為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供一系列政策優(yōu)惠。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年近八成高校出臺(tái)了多項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育激勵(lì)政策和配套文件,超過(guò)70%的高校也因此進(jìn)行了相關(guān)教學(xué)改革。也是在這一年6月,由北京市人力資源和社會(huì)保障局、北股交共建的北京市大學(xué)生創(chuàng)業(yè)板正式啟動(dòng)。
章義鑫向創(chuàng)頭條表示:“北股交大創(chuàng)板為像微構(gòu)工場(chǎng)這樣的初創(chuàng)型中小企業(yè)提供了一個(gè)非常好的展示自己的平臺(tái),通過(guò)品牌宣傳、培訓(xùn)、人才招聘等服務(wù)可以幫助企業(yè)更好地成長(zhǎng)。”
作為技術(shù)創(chuàng)新型公司,經(jīng)過(guò)一年多發(fā)展,微構(gòu)工場(chǎng)也吸引著一批來(lái)自學(xué)術(shù)界、商業(yè)界和產(chǎn)業(yè)界的人才加入,團(tuán)隊(duì)規(guī)模也從創(chuàng)立之初的6人達(dá)到如今90人左右。
日拱一卒,功不唐捐。秉承著“微小改變世界,構(gòu)建綠色未來(lái)”的愿景和使命,微構(gòu)工場(chǎng)致力于推動(dòng)低成本的生物可降解材料普及,為節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)一份力量。
關(guān)于北京股權(quán)交易中心大學(xué)生創(chuàng)業(yè)板
為貫徹“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”戰(zhàn)略部署,進(jìn)一步完善大學(xué)生創(chuàng)業(yè)服務(wù)體系,提升服務(wù)精準(zhǔn)性和有效性,激勵(lì)和扶持畢業(yè)生群體在京創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),2016年6月30日,由北京市人力資源和社會(huì)保障局、北京股權(quán)交易中心共建,清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、海淀區(qū)人民政府協(xié)建大學(xué)生創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)板正式啟動(dòng)。
大創(chuàng)板依托區(qū)域性股權(quán)市場(chǎng)功能定位,為畢業(yè)未滿5年的畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)(含留學(xué)歸國(guó)人員)提供集人才政策、人才招聘等政策服務(wù),以及孵化培育、融資服務(wù)、創(chuàng)業(yè)診斷、規(guī)范發(fā)展和轉(zhuǎn)板上市等專業(yè)化資本市場(chǎng)服務(wù),旨在激勵(lì)和扶持畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)群體在京更好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。截至2022年2月末,通過(guò)“創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)就業(yè)、資本支持創(chuàng)新”的服務(wù)模式,大創(chuàng)板展示企業(yè)數(shù)量累計(jì)達(dá)到213家,注冊(cè)資本近15億元,企業(yè)累計(jì)融資額超32億元,帶動(dòng)就業(yè)人數(shù)近5000人。大創(chuàng)板孵化培育基地合作單位12個(gè)。
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