北京微构工场生物技术有限公司利用 “下一代工业生物技术”平台建设“超级细胞工厂”,具有前沿的合成生物学技术,并且能够高效率地生产PHA(聚羟基脂肪酸酯)、四氢嘧啶等合成生物学产品。
北京微构工场生物技术有限公司外景。
2021年2月,北京微构工场生物技术有限公司在顺义区赵全营镇注册完成,该公司主要利用前沿的“下一代工业生物技术”平台建设“超级细胞工厂”。“您可以理解为,我们的产品是从细胞中‘生产’出来的。”北京微构工场生物技术有限公司相关负责人章义鑫说。
1994年,清华大学教授、微构工场研发团队创始人陈国强回到国内开启了合成生物研究项目,经过近三十年的探索,在合成生物学和“下一代工业生物技术”制造PHA生物塑料领域的研究上走在了世界前列。
生物制造成本居高不下,重要原因是生产过程中消耗大量淡水和能量,生产工艺复杂、设备投资巨大,出错(染菌)率很高。2003年,陈国强研发团队经过多次实地土壤筛选,从新疆艾丁湖发现了极端细菌Halomonas(盐单胞菌),盐单胞菌就像是细菌中的“藏獒”,具有高度适应性以及快速生长的特性,不易被其他微生物感染。
微构工场PHA产品。
以“微小改变世界,构建绿色未来”为核心的“细胞工场”,在PHA、医药中间体四氢嘧啶等产品生产方法的迭代研发上已经走在了世界的前列。截至目前,微构工场研发团队的菌株已连续创新迭代至20代,拥有PHA生产的独立知识产权。通过数十年对盐单胞菌基因改造经验的积累,该公司生产多种PHA能力达到世界第一,生产的PHA有几十种类型,可以作为原材料参与医用支架、3D打印材料、抑菌性纤维纺织品、隐形眼镜等产品的生产。
养殖在PHA产品中的植物。
绿色低碳是微构工场PHA产品的一大特点。不同于传统生物制造,这家“细胞工场”生产所需的原料是秸秆、厨余垃圾、废工业乙酸等。通过“下一代工业生物技术”,材料生产过程中可以实现开放、无灭菌的连续发酵生产,降低50%以上传统生物制造的能耗,生产用水也可以循环利用。“我们生产出的PHA产品使用后可以实现自然环境下1到3年内快速降解,降解后产生的物质对环境不会造成任何不利影响。在生产车间建成后,我们计划在污水池中养殖鱼类,实现工业生产与自然循环的完美结合。”章义鑫介绍。
自然降解过程中的PHA产品。
今年,微构工场在与华北制药合作开展医药小分子研发的过程中,采用生物合成途径关键元件重塑、发酵工艺和分离纯化工艺重构等高效生物合成技术,攻克了生产菌易染菌、发酵水平低、产物杂质含量高等技术瓶颈。在与美团推动新一代绿色外卖包装方面,微构工场以PHA作为全生物降解材料,突破性地将该材料应用于一次性吸管和一次性餐盒等外卖包装上,成功入选“科创中国”美团青山环保科技创新示范项目。
目前,微构工场已有位于赵全营镇的合成生物学智能生产线以及位于湖北省宜昌市的年产万吨级生产基地两条在建产线。