北京合成生物產業圖景:規劃形成百億級產業集聚區 創新成果湧現

從大自然尋找並提取基因,編程並導入微生物,通過生物發酵在細胞工廠中生產各種產品。被譽為「第三次生物技術革命」的合成生物,正在引領產業技術變革和生物經濟發展。

11月14日,在北京市科委、中關村管委會舉辦的「新質生產力看北京」主題採訪中,新京報貝殼財經記者通過實地走訪瞭解到,目前北京合成生物產業正積極突破前沿技術、推動重點品種轉化和創新企業落地、佈局技術服務平台、加快推動園區建設、提升國際影響力。隨著產業發展,相關產業創新成果加速湧現。

截至目前,北京市已集聚80餘家合成生物製造領域創新企業,形成充滿活力的產業生態。合成生物技術引領下,一幅更清潔、更經濟、更高效的工業圖景正在徐徐展開。

甘露醇生產成本大幅降低 合成生物技術引領綠色生產路徑

走進微元合成生物技術(北京)有限公司(以下簡稱「微元合成」),一面畫滿「代謝網絡圖」的牆,揭示了合成生物技術的底層邏輯。

微元合成的牆上,掛著一幅「代謝網絡圖」 新京報記者 丁爽 攝微元合成的牆上,掛著一幅「代謝網絡圖」 新京報記者 丁爽 攝

「細胞代謝網絡圖展示了細胞在酶的催化作用下,利用葡萄糖生成各種物質的代謝過程。合成生物學就是利用基因編輯技術、酶分子改造技術等核心底層技術,設計全新的細胞代謝路徑,儘可能讓細胞按照我們的意願高效生產目標產物,以達到更低的生產成本」,微元合成首席創新官劉偉豐對貝殼財經記者介紹。

微元合成成立於2021年12月,核心團隊來源於中科院微生物所,是國內最早從事合成生物學研發及產業化的團隊之一。公司面向人類營養、動物營養、日化原料、藥用原輔料和大宗平台產品市場,採用生物法替代農業生產和化工製造。目前,微元合成的成熟產品管線多達數十項,公司正在推進甘露醇、阿洛酮糖等多個產品管線的商業化落地。

甘露醇被廣泛用於原料藥、藥用輔料和食品添加劑。目前,其工業生產方式主要為化工加氫法。2023年三季度,微元合成首次完成了第一代甘露醇生物製造技術的規模化量產和數百噸銷售。

微元合成戰略發展總裁崔維敏表示,傳統化工加氫法生產甘露醇技術因催化劑的選擇性較低,導致甘露醇轉化率低、低附加值副產物多的問題,同時還存在重金屬和還原糖殘留、環境不友好等痛點,而微元合成通過合成生物製造技術可以做到低成本、高效率、無汙染地進行甘露醇生產,據介紹,目前團隊已完成第五代技術的開發,以國內平均原料和能源成本計算,該方式生產甘露醇的成本低於1萬元/噸。

與此同時,目前微元合成開發了全球首創基於生物發酵法量產阿洛酮糖的批量生產技術,在該生產方式下,阿洛酮糖產品純度達到99.9%,生產成本顯著下降。

集聚80餘家創新企業 創新成果加速湧現

瞄準合成生物技術和產業變革趨勢,積極搶抓全球生物經濟發展機遇,北京市搶先佈局合成生物賽道。隨著合成生物產業的持續發展,北京在該領域的創新資源集聚能力正迅速增強。

今年1月6日,北京市合成生物製造產業創新發展工作推進會成功舉辦,北京市合成生物製造技術創新中心(籌)正式落地未來科學城。

創新中心落地工作由未來科學城管委會統籌,由北京化工大學譚天偉院士團隊負責籌建運營。創新中心規劃佈局生物發酵中試、生物反應中試、生物分離及轉化中試、分析測試平台四個支撐平台;建設生物製造產品創新中心、生物製造原料開發中心以及生物催化劑設計中心三個分中心。成果孵化空間規劃建設生物實驗、測試平台及辦公空間等標準化生物製造產業空間,用於承載合成生物創新企業入駐。

北京市合成生物製造技術創新中心(籌)相關負責人、北京化工大學高新院副院長王斌表示,生物製造處於產業變革前夕,合成生物已成為驅動產業創新、升級的重要抓手,創新中心通過鏈接高校資源、科研機構和企業,滿足社會及產業所需,希望通過推動合成生物產業發展,幫助更多產業降低原料成本、終端產品價格,使高端產品更加親民化。

王斌介紹,創新中心圍繞生物製造產業鏈、創新鏈、價值鏈開展全流程技術攻關,實現更多「從0到1到10」的突破,彌補產業鏈短板,釋放生物製造潛力,為引領生物製造產業創新發展築牢基礎支撐。

北京市合成生物產業的頂層設計也逐漸完善。2024年9月,北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會會同北京市發展改革委、北京市經濟信息化局聯合印發實施《北京市加快合成生物製造產業創新發展行動計劃(2024-2026年)》(簡稱「行動計劃」)。

行動計劃提出,到2026年,北京合成生物製造的創新資源集聚力、產業創新策源力、示範應用引領力、區域輻射帶動力將全面提升,北京創新策源、津冀承接支撐、輻射帶動全國的發展格局基本形成。

屆時,北京市將在重點應用領域落地一批創新產品,新增3家合成生物製造上市企業,引育5-10傢俱有國內外影響力的領軍企業,培育百家以上優秀初創硬科技企業,初步形成1-2個百億級產業集聚區。

據瞭解,目前,北京市已集聚80餘家合成生物製造領域創新企業,部分化工、食品、醫藥等領域的在京重點央國企也在積極佈局新賽道,創新成果加速湧現。

其中,齊禾生科改造的高油酸大豆,油酸含量從20%提高到80%。微構工場首次實現嗜鹽菌工程改造,大幅減少了其他細胞工廠所需要的發酵成本,實現聚羥基脂肪酸酯(PHA)產業化。衍微科技基於自主知識產權的紅球菌底盤菌技術,多種原料的生物合成表達量達到全球領先。首鋼朗澤利用工業尾氣為原料生產微生物蛋白,2023年產量達到乙醇9萬噸、蛋白1萬噸。

新京報貝殼財經記者 丁爽

編輯 王進雨

校對 陳荻雁