▶ 王查娜

　　北京微构工场生物技术有限公司是一家成立近两年的企业，已取得众多成果：位于北京中德产业园的PHA智能生产示范线项目建成、首批产品亮相，在业内率先实现量产突破；与华北制药合作开发医药小分子、与全球第二大酵母公司安琪酵母股份有限公司合作推进万吨级PHA（聚羟基脂肪酸酯，一种利用微生物直接制造的可降解生物聚酯）生产基地，该基地建成后，将是我国最大的基于“下一代工业生物技术”体系的PHA生产线；截至目前完成3亿元融资。

　　2021年2月成立的微构工场，背后是30年合成生物学的技术积淀以及清华大学成熟的技术转化成果。

　　多年探索成就微构工场

　　微构工场的核心技术“下一代工业生物技术”来自清华大学生命科学学院。该技术的创立者陈国强教授数十年科研生涯中积累了大量合成生物技术以及PHA生产工艺的经验，2020年，他登上了美国斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单。

　　据了解，“下一代工业生物技术”是一种高效率生物制造技术，其核心是利用生长在特殊环境中的极端微生物作为底盘细胞，建立开放、无灭菌的连续发酵生产体系，能够将传统生物制造的能耗降低50%以上，并大幅提高生产效率。

　　微构工场在成立之初，已实现200吨级PHA发酵罐开放式生产的技术突破，为万吨级工厂建设打下坚实基础。

　　目前，微构工场已拥有超过30件发明专利，获得“创翼中国”北京赛区暨“创业北京”大赛一等奖，荣登《麻省理工科技评论》“50家聪明公司”（TR50）榜单，入选2022年《财富》“中国最具社会影响力的创业公司”榜单。

　　构建核心技术平台

　　2009年，陈国强教授带领团队在世界最酷热干燥的地区之一、盐浓度达200克/升的新疆艾丁湖发现一种能够在极端环境下生存的菌株——盐单胞菌。随后，其团队开发了一系列基因编辑工具和合成生物学工具，对菌种进行改造超过20代，最终利用该菌株顺利生产出PHA，并实现了转化率和生产效率双提升。

　　PHA在生物体内主要是作为碳源和能源的贮藏性物质而存在，它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。正是因为PHA的这些优势，使其在低碳环保领域大有可为。

　　“总体来讲，这个菌株目前应该是全世界生产PHA最理想的菌株之一。它拥有可以作为下一代工程研发平台底盘微生物的潜力。研究人员对该微生物进行多年的基因改造，使其能够利用多种廉价碳源作为原料，非常适用于工业化量产大宗产品。”微构工场联合创始人吴赴清说。

　　陈国强教授带领团队利用合成生物学和代谢工程学方法，开发了基于嗜盐菌的下一代工业生物技术近30件专利技术成果，成功构建了绿色生物制造的系列核心技术平台，解决了发酵生产中高耗能、易染菌、过程复杂、产物难提取、生产效率低等难题。“目前该平台已经成功应用于生物可降解塑料PHA的工业化生产。”吴赴清表示。

　　依托创立微构工场的科研团队开发的低碳环保“下一代工业生物技术”体系，微构工场目前可以合成30余种不同性能的PHA材料，以满足不同应用的需求。

　　PHA商业化路径逐渐成型

　　据了解，PHA在生物无毒性方面具有优越的表现，是目前一种完全无毒甚至可食用的降解塑料。“PHA的绿色低碳价值，能够为我们国家碳中和、碳达峰贡献力量。”吴赴清进一步解释说：“PHA能够替代现有的塑料，纯PHA可以在自然环境中降解，从而使塑料弃海问题得以根本性地解决。”此外，PHA的原料是淀粉、秸秆水解物等，这些原材料在其生长过程中本就是消耗二氧化碳的绿色植物，其制造过程也仅需常温常压，与其他生产过程需要高温高压的高能耗材料相比，常温常压本身就是一种减碳。

　　良好的生物相容性以及诱导再生作用，使PHA材料在医学组织工程和再生研究中具有广泛应用。据了解，微构工场已经实现30余种不同类型PHA材料的合成，能够应用到医疗、美容、快速消费等多个领域。

　　基于合成生物学的“下一代工业生物技术”积累和搭建的超级细胞工厂，微构工场以PHA、四氢嘧啶、3-羟基丙酸、类胡萝卜素和苏氨酸等多样化的产品管线，在快速消费、医疗临床、化妆、纺织等领域实现了碳中和解决方案。目前，微构工场已与义翘神州、安琪酵母、中纺院、华北制药、恩格拜等企业建立合作伙伴关系，共同促进绿色制造的产业化落地。

　　今年7月，微构工场与全球第二大酵母公司、国家重点高新技术企业安琪酵母股份有限公司正式签署合作协议，双方组建合资公司“微琪生物”，共同推动三万吨级PHA产线项目。近日双方也合作完成了万吨级产线的前期工艺验证，产出一批PHA产品。

　　“与安琪酵母的合作是合成生物学在产业端成功落地转化的重要标志，国内合成生物学产品PHA生产线进入万吨级生产级别，无疑将使更多产业、消费者享受到合成生物学带来的全新技术和优秀产品，为人们的生活带去更加绿色的生活方式。”吴赴清表示。

　　随着国内合成生物学发展不断迎来新突破、新变革，众多企业加入到了合成生物学的创业中。而在行业的研发和生产摸索中，微构工场率先破局，跑通了整个生产流程，推动万吨生产线项目。

　　微构工场在项目落地期间，得到了北京市顺义区政府、北京中德产业园管委会等部门的大力支持。

　　“未来，微构工场将加强科技创新，深度推进产学研深度融合，推动智能生物制造产业全面升级，制造更多优质的绿色产品，实现‘微小改变世界、构建绿色未来’的核心愿景。” 吴赴清信心满满地表示。