在虹口區(qū)北科創(chuàng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)園藍(lán)晶微生物的實驗室里，一臺機械臂正忙碌地操作著培養(yǎng)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(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)菌株的“萬里挑一”。

這里是上海藍(lán)晶微生物科技有限公司的研發(fā)中心，也是中國合成生物學(xué)領(lǐng)域最具創(chuàng)新力的實驗室之一。

合成生物學(xué)被譽為“第三次生物技術(shù)革命”，它通過設(shè)計和改造微生物，使其像工廠一樣生產(chǎn)出人類所需的物質(zhì)。據(jù)麥肯錫預(yù)測，到2030年，合成生物學(xué)每年將為全球帶來1.8萬億至3.6萬億美元的直接經(jīng)濟效益。上海已將合成生物列入未來健康產(chǎn)業(yè)集群，加快合成生物技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，全力打造高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群。

上海藍(lán)晶微生物合伙人耿強介紹，作為中國首家掌握工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)PHA材料的企業(yè)，藍(lán)晶微生物成功打破了美國、日本、韓國化工行業(yè)巨頭在該領(lǐng)域的壟斷供應(yīng)。2024年12月，藍(lán)晶微生物獲國家衛(wèi)健委食品可接觸認(rèn)證，成功成為全球第一家，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(yè)。

半年迭代一代菌株

每個菌株細(xì)胞長度為1-2微米，是只有頭發(fā)絲百分之一大小的微生物工廠。

藍(lán)晶微生物的實驗室里每天在做的事，就是用合成生物技術(shù)“構(gòu)建”并“篩選”出這極其微小的最有用菌株，然后讓它們產(chǎn)生“改變世界”的用途。其中的核心用途，是供工廠規(guī)?；慨a(chǎn)塑料替代品——被譽為“綠色塑料”的可降解生物聚合物PHA。

篩選優(yōu)質(zhì)菌株的重要過程，在“黑燈實驗室”里進(jìn)行。這個藍(lán)晶微生物自主研發(fā)的“Synbio OS”技術(shù)平臺，涵蓋“設(shè)計-構(gòu)建-測試-學(xué)習(xí)”全流程，實現(xiàn)了操作環(huán)節(jié)全程無人化智慧運行，這也正是藍(lán)晶微生物的核心競爭力所在。

上海藍(lán)晶微生物首席科學(xué)家饒馳通告訴記者，因為這個世界一流研發(fā)平臺的賦能，實現(xiàn)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(yè)平均需要的1年至1年半周期縮短了約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(chǎn)得更多，由此降本增效，實現(xiàn)環(huán)保閉環(huán)。

2016年成立的藍(lán)晶微生物，背后是一支典型的學(xué)霸創(chuàng)業(yè)團隊。核心研發(fā)人員來自北大、清華、中科院、哈佛醫(yī)學(xué)院等國內(nèi)外頂尖高校院所，且擁有生物學(xué)、物理學(xué)、自動化設(shè)計、機械工程等不同領(lǐng)域背景，通過跨學(xué)科合作賦能企業(yè)全鏈條發(fā)展，僅用不到6年就完成了PHA的原研技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化落地，走完了同行15年的路。

比如，黑燈實驗室，就是技術(shù)人員將研究員的思路通過編程，并引入機器人、機器視覺等先進(jìn)技術(shù)，形成高效處理系統(tǒng)。

他們還通過AI驅(qū)動的代謝網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、基因編輯與高通量篩選，成功將PHA生產(chǎn)成本降至傳統(tǒng)方法的1/3，并建成全球首條萬噸級PHA智能化生產(chǎn)線。

在位于江蘇鹽城的藍(lán)晶微生物智能工廠，實現(xiàn)從原料到產(chǎn)品的全自動化生產(chǎn)，單位產(chǎn)能能耗比傳統(tǒng)工藝降低45%，且可快速切換生產(chǎn)不同型號的PHA，滿足客戶定制化需求。

讓菌株改變生活

在藍(lán)晶微生物的企業(yè)展示廳里，有一個頗為吸睛的魚缸。熱帶魚在歡快地游動，活珊瑚也在盡情搖擺，幾張藍(lán)晶?PHA制成的紙片，放在其中，第四周便幾近消失。

不同于目前市場上大量使用的PLA，PHA可在自然環(huán)境中完全降解，被視為替代傳統(tǒng)塑料的終極解決方案。據(jù)第三方測算，每噸PHA產(chǎn)品全生命周期可減少3.2噸CO?排放。若替代全球10%的塑料消費，相當(dāng)于每年減少1.5億噸碳排放——接近日本的年度排放量。

如今，藍(lán)晶微生物PHA材料的投產(chǎn)產(chǎn)量達(dá)8000噸/年，已進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段，除了與國內(nèi)外知名企業(yè)合作，將其大量用于環(huán)保領(lǐng)域，產(chǎn)品線也已涵蓋農(nóng)業(yè)、紡織、美妝、食品、醫(yī)療等多個領(lǐng)域。

不久前，藍(lán)晶微生物面向農(nóng)業(yè)市場，發(fā)布多生菌脂矩陣產(chǎn)品。藍(lán)晶微生物PHA作為國內(nèi)唯一脂類農(nóng)用生物刺激素，在土壤改良、鹽堿地修復(fù)、農(nóng)作物增產(chǎn)方面得到廣泛認(rèn)可，在上海、江蘇、云南、青海等地大田及經(jīng)濟作物種植中表現(xiàn)優(yōu)異。

耿強介紹，在崇明進(jìn)行的一項試驗中，針對土壤鹽漬化問題，使用PHA多生菌脂復(fù)配產(chǎn)品對小白菜進(jìn)行了種植示范。結(jié)果顯示，在逆境條件下，可有效改善鹽漬化土壤，讓小白菜的根系發(fā)達(dá)且活力顯著增強，產(chǎn)量提升20%。這一成果對于推動鹽堿地資源的可持續(xù)利用具有重要意義。

上海藍(lán)晶微生物創(chuàng)始人張浩千提出:“通過我們的努力，要讓傳統(tǒng)產(chǎn)品成本打?qū)φ?，新型產(chǎn)品效果好十倍?！泵鎸γ绹?、德國等巨頭的專利壁壘，藍(lán)晶微生物已獲批超100項國內(nèi)及海外專利申請，其中PHA相關(guān)專利數(shù)量居世界第二。

構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈

在采訪中，記者感受最深的就是藍(lán)晶微生物團隊的創(chuàng)新活力。

這個總共200余人、研發(fā)團隊100余人的企業(yè)中，平均年齡31歲，均以花名互稱:張浩千是“張師兄”，耿強是“強哥”，饒馳通是“大通”。團隊里不講“等級”，卻一心朝著一個目標(biāo)奮斗:“用合成生物產(chǎn)品造福每個人?！?/p>

這個遠(yuǎn)大理想的背后，有政府部門的鼎力支持。2022年，藍(lán)晶微生物在上?？疾?0余處園區(qū)后，最終明確入駐北科創(chuàng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)園。虹口區(qū)政府在土地收儲后，將地塊性質(zhì)調(diào)整為研發(fā)用地，并為藍(lán)晶微生物量身定制了約1.1萬平方米的辦公研發(fā)空間。

饒馳通告訴記者，盡管產(chǎn)業(yè)前景廣闊，藍(lán)晶微生物仍需應(yīng)對挑戰(zhàn):合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展不過20余年，受政策驅(qū)動明顯，民眾的理念接受還需要時間。

但機遇也是空前的:目前全球發(fā)酵產(chǎn)能的70%在中國，國內(nèi)的原料、產(chǎn)業(yè)鏈及人才優(yōu)勢明顯。為此，藍(lán)晶微生物將每年營收的50%投入研發(fā)，重點突破“非糧原料轉(zhuǎn)化”與“超高密度發(fā)酵”技術(shù)，目前融資已超過15億元。

2024年，藍(lán)晶微生物正式入駐北科創(chuàng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)園后，北科創(chuàng)集團與藍(lán)晶微生物共同出資建設(shè)了合成生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量孵化器——天工開物創(chuàng)新孵化中心，面向科創(chuàng)企業(yè)團隊開放使用，加速生物技術(shù)領(lǐng)域前沿創(chuàng)新項目的概念驗證及產(chǎn)業(yè)化落地，目前已孵化特色企業(yè)20家。

其中，藍(lán)依生物公司依托藍(lán)晶微生物的PHA、PGA等核心技術(shù)，成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)鏈伙伴；象生新材與藍(lán)晶微生物的發(fā)酵研發(fā)平臺緊密合作，在生物基呋喃二甲酸的研發(fā)上已達(dá)中試階段，將共建可降解生物基材料新賽道。

《經(jīng)濟學(xué)人》曾預(yù)言:“當(dāng)微生物成為新生產(chǎn)力，誰掌握了細(xì)胞編程的語言，誰就將定義下一個產(chǎn)業(yè)紀(jì)元?！?/p>

藍(lán)晶微生物團隊有一個共識，屬于未來產(chǎn)業(yè)的合成生物仍處于初期發(fā)展階段，只有不斷奔跑，才能始終立于前沿，擁抱產(chǎn)業(yè)爆發(fā)時刻，真正成為傳奇。

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