【連網】（記者 周瑩 通訊員 連科）酵母菌生成角鯊烯、圓柚酮……今天這些原先需要動植物組織器官生成的原料可以在工業廠房中生產了。12月5日，筆者來到連云港市灌南經濟開發區百開盛生物廠區，見識到“天工開物”般的造物神奇。百開盛（江蘇）生物科技有限公司工作人員張寶琪介紹，目前他們利用合成生物技術在連云港已經建成了“酵母菌”等合成生物工廠，其可以利用酵母菌、大腸桿菌等微生物底盤細胞大規模合成角鯊烯、圓柚酮等萜類化合物。因為良好創新性和產業化率，該項目在今年中國創新創業大賽上獲得了生物醫藥初創組全國第三名的好成績。
聽起來是不是有點神奇。所謂的合成生物就是科研人員可以對一個生命體進行重新設計、構建和合成，并重新構建一個具有全新功能的生物體能力。其工藝主要是構建在“微生物發酵技術”之上，即在適宜的條件下，將微生物經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物。這種不僅能夠顛覆傳統的動物提取、植物提取、化學合成的生產模式，輕松獲得人類所需的各種物質，而且有助于構建綠色可持續發展的生物工業。
以百開盛酵母菌生產角鯊烯為例，傳統的角鯊烯是在鯊魚肝油中發現的。每提取一噸角鯊烯需要捕殺3000條鯊魚，且在動物體內提取的角鯊烯具有內源性毒素，產品不穩定。為了減少對自然的傷害，科學家考慮從植物種子油提取角鯊烯。然而這種模式生產角鯊烯含量低、雜質多、品種難以控制，不能用于疫苗的高端需求。為此，人們就想到用合成生物技術生產角鯊烯。
百開盛團隊創始人魏東芝教授是華東理工大學魯華生物技術研究所創始人、中國輕工業生物催化與智能制造重點實驗室主任，他帶領團隊利用“線粒體+過氧化物酶體”協作優化技術率先在國際上實現了角鯊烯微生物合成并量產。
張寶琪介紹，合成生物學融合了生物學、化學、工程學、信息與人工智能等學科相關知識內容，為利用微生物底盤細胞大規模合成萜類化合物提供了新方案。在研發的過程中，其通過合成萜類化合物關鍵酶的發掘與改造、萜類化合物合成途徑的優化與設計、細胞器工程及細胞全局水平調控、發酵過程智能分析與控制等，實現高值萜烯類化合物的綠色生物制造。根據最新測試結果，該企業生產的角鯊烯產品純度已經達到了99.99%。
這樣的過程是如何實現的呢？原來，他們利用的是酵母這種微生物。它本來僅能合成極少量的角鯊烯用于自身的生長，現在百開盛的研發人員把它用合成生物學技術改造了，讓它擁有了高產角鯊烯的能力，并用發酵的方式來生產角鯊烯。在具體工作中，工作人員對10微米大小的酵母菌進行基因編輯、改造，讓其基因組整合角鯊烯合成相關的基因，并具備高產量、高產率特點。
隨后，工作人員將只有10微米的酵母菌放到大約有兩層樓高的反應釜（即發酵罐）中“生長”，7天后，反應釜就會產生800噸的酵母菌。通過簡單的離心，就可以得到像油狀物一樣的百噸級角鯊烯。這些角鯊烯經過提純、去除雜質等工藝就可以得到化妝品、藥品等行業急需的高純角鯊烯。
酵母菌生產角鯊烯僅是百開盛通過合成生物技術生產萜類化合物的一個縮影。目前，企業已經實現了圓柚酮、羅漢果甜苷等生物制造的萜類化合物產業化。目前，該企業正在進行新廠區的生產，預計今年產品量產后，年度銷售額有望突破1500萬元。預計未來幾年，企業每年將完成2至4個新產品的中試、上市，推動港城生物產業快速發展。
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