
不再需要猎鲨真金不怕火油,就能已毕医药级“角鲨烯”的高效合成。联系居品适用于高胆固醇血症、放化疗引起的白细胞减少症,以及改善心脑血管病的缺氧情状。这项曾被视为“不成能”的生物制造困难,被华东理工大学生物工程学院魏东芝培育团队攻克。他们仅凭单次20吨发酵罐的产能,就可“平替”传统工艺宰杀3000头鲨鱼的索求量。
魏东芝在现实室。徐瑞哲 摄
走进魏东芝地方的鲁华生物技巧揣度所主楼,从表层到底层的现实室5个楼层分散,未必对应着生物制造上、中、卑劣的各要道方法,为统共这个词绿色制造经由加注了“中国芯”。
{jz:field.toptypename/}经过20多年深耕与积淀,其领衔完成的“多酶协同催化体系及生物基居品绿色制造技巧创新与产业化”模样,近日荣膺2025年度中国石油和化学工业结合会科学技巧奖,摘得科技逾越奖(含基础揣度类)荒谬奖。这场对于分娩格式的绿色翻新,依托于“酶工程—细胞工场—过程集成”三大技巧平台,系统性鼓励食物、农药、大健康等产业面向过去的可握续跨越。
师生在发酵罐前揣度。徐瑞哲 摄
【万种酶库“多酶协同”渔人之利】
微生物宇宙中,酶就像一把精密的“钥匙”,能开启万般催化响应通谈。当作环境友好型物资,酶在环保规模发达着要道作用。魏东芝团队创新构建的“多酶协同催化体系”,恰似高端餐厅的专科后厨活水线——他们以玉米、秸秆等可再生的生物资为食材,以多种功能互异的酶为“厨师”,在常温常压的柔软环境中无缝衔尾,一步完成原料拆解、振荡、成型的全经由。
相较于传统化学合成的高能耗、高稠浊,以及单一酶催化的经由断裂、效用低等问题,该技巧已毕了“响应条目柔软化、分娩经由短程化、环境影响最小化”的三重突破,让工业分娩如当然代谢般高效洁净。
鲁华所底楼发酵功课。徐瑞哲 摄
现在,团队构建起领有1万多种自主学问产权酶的浩大酶库,通过工业酶“快速精确定制”技巧,像“精确垂纶”渔人之利雷同,从海量基因中高效发掘指标酶,并将工业酶的定制周期从1年多裁减至2周,而酶活性则升迁上千倍,破解了“多酶不兼容、效用低”困难。在此基础上,团队设备了100%国产化、低老本培养基的发酵技巧,创建了无缓冲液的生物催化响应体系,系统性贬责了生物催化介质复杂、老本高、后处理难等全局性痛点。
魏东芝现场教养菌种发酵调控
知微见著,一沙一花一生界。在分子要领,团队攻关酶与生物催化,打造高效而专一的“中枢元件”;在细胞要领,布局合成生物与细胞工场,将生物元件集成为功能强盛的“生命芯片”;在响应器要领,攻坚生物过程强化与集成技巧,系统贬责从现实室摇瓶到百吨级发酵罐的传递、戒指与优化等要道困难,从长途毕技巧恶果向产业分娩力的落地振荡。
团队成员斟酌居品差异纯化要道技巧
【从食药到农药创多项群众记载】
在国度科技时弊专项等相沿下和这一系列技巧鼓励下,一批触及食物、化工、医药及农药等规模的生物基居品,顺利跨越从现实室到限度化分娩的“临了一公里”。现在,这一国际最初的平台技巧体系在多个规模着花收尾,创造了多项群众最初记载。
魏东芝培育(右一)参与柠檬酸发酵索求过程的优化盘算
食物添加剂规模,团队全面升级的柠檬酸分娩工艺,助力山东英轩实业建成百万吨级柠檬酸分娩线。原料应用率近100%,产酸水平达国际最高的每升190克,3年累计量入计出食粮81万吨,居品供应好吃可乐、雀巢等跨国企业,并出口至120余个国度和地区,国际商场占有率群众第一,获评“国度绿色工场”。
精草铵膦(金百速)分娩现场及居品
农药规模,其冲破海外分娩技巧把持,建成群众首条年产万吨“L-草铵膦”除草剂生物合成分娩线,原料应用率近100%,险些无废水排放。由此,合作企业浙江永农生物一举成为群众限度最大的L-草铵膦分娩企业,与同类化工品传统分娩线比较,其占大地积、总投资额及确立周期仅为相配之一。
国际上首款量产医药级微生物合成角鲨烯
大健康规模,团队在群众范围内率先已毕了医药级角鲨烯的重新合成,顺利“转圜”鲨鱼。团队创造性地建议多细胞器工程改良战略,顺利突破了微生物合成角鲨烯的要道技巧瓶颈,并率先已毕其限度化工业量产。该居品已赢得好意思国FDA及中国CDE认证,无为应用于疫苗佐剂、医药、化妆品、保健品等规模,潜在商场巨大。更为紧迫的是,角鲨烯的顺利量产也买通了属于同类的数万种萜烯类精致化学品生物制造旅途。
魏东芝领会研发体系。徐瑞哲 摄
“科研恶果的价值,毫不应只所以论文和专利的数目来权衡。”魏东芝通常跟团队师生这么说。多年来,团队发表的论文成为科研恶果振荡过程中的“副居品”,累计鼓励100多项科技恶果产业化,赋能近300家企业,近三年创造经济价值超1500亿元,鼓励了我国绿色生物制造产业已毕从技巧跟跑到并行、再到引颈的跨越式发展,从“生物制造大国”迈向“生物制造强国”。