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绿色生物制造
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中科院天工所戴住波、张学礼:维生素A(视黄酸)高效酵母细胞工厂
全反式视黄酸(ATRA)的产业现状与技术突破 - 全反式视黄酸(ATRA)是维生素A的核心活性衍生物,具有广泛临床应用价值,近期《Science》报道其能重新激活哺乳动物再生能力 [1] - 当前主流生产厂商如BASF和DSM仍依赖传统化学合成法,虽成本可控但存在高能耗、环境污染等问题,亟需绿色替代方案 [1] - 中科院天津工生所团队通过多重代谢工程改造酿酒酵母,首次实现ATRA克级发酵(1.84 g/L),为构建自主可控的维生素产业链提供生物制造路径 [3][8] 合成生物学技术路径 底盘构建与模块优化 - 选择红法夫酵母来源的XdCrtE/XdCrtYB/XdCrtI基因组合,在优化菌株BY-HMG*3中构建Car09菌株,使β-胡萝卜素产量达129.4 mg/L [5][6] - 筛选海洋细菌blh酶与小鼠RALDH2酶组合,初期实现98.1 mg/L ATRA,但β-胡萝卜素残留154.9 mg/L显示转化效率瓶颈 [6] 细胞工厂迭代升级 - 过表达转录因子INO2扩增内质网(ATRA合成核心区室),产量提升34% [7] - 引入大肠杆菌转氢酶sthA平衡NADPH/NAD⁺,解决氧化还原失衡问题 [7] - 表达血红蛋白VHb增强氧传递,推动β-胡萝卜素裂解,ATRA产量跃升49.2% [7] 发酵工艺创新 - 开发两相萃取发酵工艺:葡萄糖生长阶段→乙醇+半乳糖诱导阶段,结合IPM原位萃取 [8] - 5L发酵罐中最终产量达1.84 g/L,残留β-胡萝卜素3.40 g/L显示进一步优化空间 [8] 合成生物产业动态 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)将于8月20-22日在宁波举办,聚焦AI+生物智造及四大应用领域(绿色化工、未来食品、未来农业、美妆原料) [10] - 大会设置分论坛覆盖化学品与新材料、新型碳源生物制造等细分方向,并配套科技成果展示与项目对接活动 [12][14]
谭天伟院士团队期待你的加入!
实验室与团队概况 - 绿色生物制造全国重点实验室由北京化工大学、清华大学和大北农集团共建,聚焦非粮生物质资源制备液体燃料及重要化学品,旨在降低化石能源依赖及减少碳排放 [1] - 实验室主任谭天伟为工程院院士、长江学者特聘教授,主导多项国家级科研项目,已培养博士硕士研究生100余人 [1] - 团队依托4个国家级/省部级科研平台(如国家能源生物炼制研发中心),并拥有秦皇岛环渤海生物产业研究院等工业化验证基地 [3][5] - 团队科研实力雄厚,包括院士1人、杰青6名、长江学者5名、教授30人及海外专家10人,具备生物与化学转化全链条研发能力 [5] 博士后招聘计划 - 招聘方向涵盖合成生物学、酶催化、发酵工程等,要求相关学科博士毕业不超过3年,年龄35岁以下,强调独立科研能力与团队协作精神 [6][7] - 薪酬分两档:"博学"青年学者年薪50万元并提供周转房,普通博士后年薪18-25万元,绩效优异者可获留校机会 [6] - 申请需提交个人简历、学术成果证明及未来研究计划,材料发送至指定邮箱并标注"202X年博士后申请+姓名" [7] 行业会议动态 - SynBioCon 2025大会将于8月20-22日在宁波举办,聚焦AI+生物智造、绿色化工与新材料等五大方向,探讨"十五五"生物制造产业趋势 [9] - 大会由DT新材料主办,获中国生物工程学会等多家机构支持,旨在推动技术产业化与科技成果转化 [9][12] - 同期活动包括项目路演、青年论坛等,参会可通过官网或扫描二维码报名 [12][13]
袁其朋教授:高效细胞工厂构建生产芳香族化合物 | SynBioCon 2025
芳香族化合物绿色生物制造 - 芳香族化合物在材料、食品、医药、化妆品等领域应用广泛,但传统生产方法存在资源不可持续和污染问题 [1] - 绿色生物制造是实现可持续发展的重要路径,但面临细胞工厂产率低、产量低、耐受性差等瓶颈问题 [1] - 北京化工大学袁其朋教授团队构建了高版本芳香族化合物合成底盘,突破了天然理论收率 [1] - 团队设计构建了对乙酰氨基酚、香豆素、对羟基苯乙酮等20余种重要芳香族化合物的细胞工厂 [1] - 通过驱动力强化策略大幅提升了熊果苷、阿魏酸等的合成能力 [1] - 已建立熊果苷、五羟色氨酸等的工业生产线 [1] SynBioCon 2025大会 - 大会将于8月20-22日在宁波举办,聚焦"AI+生物智造"和四大应用领域(绿色化工与新材料、未来食品、未来农业、美妆原料)[4] - 袁其朋教授将在"未来食品&农业论坛"分享《高效细胞工厂构建生产芳香族化合物》[1] - 大会由DT新材料主办,酶赛生物协办,多个专业机构和联盟支持 [4] - 将探讨"十五五"生物制造产业发展趋势和革新技术产品 [4] - 致力于促进产品规模化和科技成果转移转化 [4] 大会分论坛设置 - 生物制造产业宏观论坛 [6] - 分论坛一:绿色化工与新材料(含化学品与新材料专场、新型碳源生物制造专场)[6] - 分论坛二:AI+生物智造 [6] - 分论坛三:未来食品&农业 [6] - 分论坛四:美妆原料 [6] - 同期活动包括科技成果展示与对接、合成生物创新展览 [7]
南京工大陈可泉:利用可再生原料生物合成脂肪族短链二元胺与醇的研究进展
绿色生物制造行业概述 - 绿色生物制造以生物质等可再生原料通过生物过程生产生物基材料、化学品、能源等,有助于改善传统化工行业对化石资源高依赖及高能耗、高排放问题 [3] - 脂肪族短链二元胺和醇是重要大宗化学品,可作为聚合单体应用于合成聚酯、聚氨酯、聚酰胺等高分子材料,在化妆品、制药等领域广泛应用 [3] - 全球精细化工产品种类已超10万种,我国明确将生物基材料替代传统化学原料列入发展目标,对化石原料替代已成为重要战略 [4] 生物合成技术优势与商业化进展 - 生物合成1,3-丙二醇和1,4-丁二醇技术已实现商业化,与石油工艺相比原料成本降低37%,减少30%能耗和63% CO2排放 [5] - 1,5-戊二胺生物合成工艺成本较石化工艺降低30%,宁夏伊品生物和上海凯赛生物已实现规模化生产 [5] - 生物合成具有原料可再生、反应条件温和、绿色环保等优势,但存在产率较低、工艺复杂等缺点 [7] 主要生物合成路线与技术突破 - 1,3-丙二胺通过C4和C5两条途径合成,大肠杆菌改造后产量达13g/L [20] - 1,4-丁二胺通过ODC、ADC和ARG三条途径合成,大肠杆菌优化后产量达42.3g/L [23] - 1,5-戊二胺通过赖氨酸脱羧途径合成,谷氨酸棒状杆菌改造后产量达125g/L [26] - 杜邦公司1,3-丙二醇商业化路线产量达135g/L,收率3.5g/g [22] - Genomatica公司1,4-丁二醇商业化路线产量125g/L,产能超10万吨/年 [24] 可再生原料利用进展 - 木质纤维素年产量约1800亿吨,其水解糖可用于合成二元胺和醇,大肠杆菌利用木糖合成1,4-丁二醇产量达12g/L [29][31] - 粗甘油是生物柴油副产品,克雷伯氏菌利用粗甘油生产1,3-丙二醇产量达102.06g/L [35] - CO2通过7条天然固定途径可利用,工程菌株利用CO2合成1,5-戊二胺产量达84.1g/L [40] - 甲烷氧化菌利用甲烷合成1,4-丁二胺产量98.08mg/L,甲基营养菌利用甲醇合成1,5-戊二胺产量6.5g/L [38] 行业发展挑战与展望 - 原料成本占比大(25%-50%),需开发更廉价原料利用技术 [41] - 生产效率需提升,关键限速酶改造和新途径开发是重点 [41] - 合成过程还原力需求大,需优化氧化还原平衡和开发电发酵等新策略 [42] - 合成生物学、代谢工程等技术发展将推动高效生物合成工艺创新 [42]
生物制造领域 “潜力股” 团队?生物制造青年论坛,报告征集中!8月20-22日宁波
生物制造青年论坛 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)同期将举办特色专场"生物制造青年论坛",于8月20日在浙江宁波举办 [2] - 论坛旨在发掘合成生物学和生物制造科研团队创新成果,促进优秀科研工作者成果交流和产业对接 [2] - 论坛采用15分钟快速了解模式,重点阐述研究领域科学问题、解决思路、成果、放大可行性及未来发展方向 [3] - 论坛席位仅30席,分为两场进行:第一场13:30-17:30,第二场19:00-20:30 [6] 科技成果展示与对接 - SynBioCon 2025设置科技成果展示与对接专场,公开征集100个合成生物和生物制造领域从0到1到100的创新成果和项目 [6] - 展示形式为现场科技成果推介墙,面向科研院所和企业开放报名 [6] 会议主办与历史 - 主办单位为宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料),协办单位为宁波酶赛生物工程有限公司 [11] - 该系列会议已成功举办三届(2022-2024),均在浙江宁波举行 [13] - 2024年第三届会议获得上海宝山合成生物学转化研究院(筹)、广州合成生物产学研技术创新联盟等机构支持 [13] 产业服务平台 - 提供全球生物基和生物制造产业服务平台,网址为www.bio-basedlink.net [20]
生物制造青年论坛,报告征集中!聚焦科技成果对接,8月20-22日宁波
会议概况 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)将举办特色专场"生物制造青年论坛",聚焦合成生物学和生物制造领域的创新成果交流与产业对接 [2] - 会议时间为8月20日在浙江宁波举行,包含两场报告时段(13:30-17:30和19:00-20:30),席位限制30个 [6] 会议内容 - 青年论坛采用15分钟快速分享模式,重点展示研究领域的科学问题、解决方案、成果转化可行性及未来发展方向 [3] - 同期设置科技成果展示与对接专场,公开征集100个合成生物与生物制造领域从实验室到产业化的创新项目进行现场展示 [6] 会议背景 - 该系列会议已连续三年(2022-2024)在宁波成功举办,2024年第三届会议获得宁波酶赛生物工程有限公司等机构支持 [13] - 主办方宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料)是生物基与生物制造产业服务平台运营商 [11][20] 参与方式 - 高校和科研院所可申报青年论坛分享或科技成果展示,需通过扫码报名并选择参会形式 [4][5][6]
独家专访 | 二十年磨一剑!他打破PHA成本困局,携万吨级技术回国圆梦!
DT新材料· 2025-06-24 23:32
文章核心观点 - 宜可生物创始人林理坪博士通过使用水黄皮油作为原料和专利菌种,大幅降低PHA生产成本,目标是使其能与石油基材料竞争 [3][6][27][36] - PHA相比PLA/PBAT具有显著性能优势,包括耐高温、海洋降解等特性,但高成本是制约其大规模应用的主要障碍 [6][7] - 行业面临产能过剩和原料价格波动挑战,美国Danimer公司因原料涨价和订单取消导致破产,显示传统路径的脆弱性 [7] - 宜可生物采用"换道超车"策略,避开传统糖基路线,选择非食用油水黄皮油,转化率可达80%,成本比糖基PHA低30-50% [9][27][36] 创业背景 - 林理坪博士2005年起专注PHA研发,2008年在马来西亚创立Ecopha公司,曾获国家级创新奖项并与世界500强企业合作 [10][11][12] - 2015年Ecopha计划在中国建设15万吨PHA产线,但因不可抗力搁浅,使中国PHA产业化延迟10年 [20][21] - 林理坪在澳大利亚主导成立生物塑料创新中心,获政府1600万澳元资助,但认为中国更适合产业化 [23][24] - 2025年林理坪回国创立宜可生物,将全职投入公司运营,放弃澳大利亚学术职位 [26] 原料降本 - PHA生产成本中原料占比超50%,传统糖基路线转化率仅30%,而油基路线可达80%以上 [27] - 水黄皮油满足五大标准:价格仅为棕榈油一半、非食用油、产量充足、转化率高、具碳汇潜力 [35][36] - 水黄皮树可在贫瘠土地生长,避免"与粮争地",澳大利亚年产量已达15万吨,中国广西广东适合种植 [30][35] 技术储备 - 宜可生物已完成水黄皮油PHA的实验室和中试验证,设计万吨级产线工艺包,拥有全球首个PCT专利 [37] - 初期聚焦高利润医疗市场,澳洲医疗废塑料年产量125万吨,产品认证周期仅9-12个月 [38] - 计划2026年建成中试线,2028年实现万吨量产,年替代1.5-2万吨石油基塑料 [38] - 改性PHA可与PP/PE实现"无缝切换",已与医疗耗材领军企业合作完成产品验证 [38] 行业现状 - PLA/PBAT因性能缺陷(耐热性差、依赖工业堆肥)难以替代PP/PE等传统塑料 [6] - 全球PHA市场预计2030年达3.67亿美元,产能5年内将翻10倍,但成本是主要制约因素 [6] - 2024年PBAT行业开工率不足20%,显示可降解材料领域存在严重产能过剩 [6] - 美国Danimer公司因菜籽油价格上涨30%及订单取消,于2025年破产并被收购 [7]
浙大于洪巍/叶丽丹组:高产维生素A酿酒酵母菌株构建
维生素A生物制造技术突破 - 浙江大学团队通过合成生物学技术系统性改造酿酒酵母,提升维生素A生物合成产量,突破传统化学合成法的局限性[1] - 研究聚焦转运系统、能量代谢和前体供应网络三大维度进行工程化改造[1][3] - 改造后的酿酒酵母工程菌株视黄醇产量达727.30 mg/L,碳转化率达到7.62%,创下新高[4] 关键技术突破点 - 转运工程策略:筛选出PDR家族蛋白促进视黄醇、视黄醛和视黄酸的合成与分泌,解决产物积累问题[2] - 能量代谢优化:过表达FZO1和MGM1促进线粒体融合,引入Vgb提升ATP水平[3] - 前体供应增强:强化乙酰辅酶A供应,解除产量瓶颈[3] 研究成果数据 - 视黄醛产量达638.12 mg/L,胞外比例高达98.7%[4] - 视黄酸产量达106.75 mg/L,均为目前报道的最高摇瓶产量[4] - 多维改造策略协同作用显著提升生产效率[3][4] 行业应用前景 - 为高值脂溶性产物的绿色制造提供可借鉴的工程化范式[6] - 微生物细胞工厂有望成为未来生物制造主力军[6] - 技术突破将推动维生素A在健康、化妆品等领域的应用[1][6] 相关行业活动 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会将聚焦AI+生物智造等热门赛道[8] - 大会涵盖绿色化工、未来食品、美妆原料等应用领域[8] - 旨在促进科技成果转化和产品规模化[8]
独家专访 | 二十年磨一剑!他打破PHA成本困局,携万吨级技术回国圆梦!
文章核心观点 - 宜可生物创始人林理坪博士通过使用非食用油水黄皮油作为原料,搭配专利菌种,有望将PHA的生产成本大幅降低30-50%,突破传统糖基路线的成本瓶颈 [9][22][31] - PHA相比PLA/PBAT具有显著性能优势:耐热100℃、海洋降解、优良阻隔性,但当前4万+/吨的成本远高于石油基PP/PE(万元以下),制约其大规模应用 [6][7] - 行业面临产能过剩(2024年PBAT开工率不足20%)和原料价格波动(菜籽油涨幅30%)的挑战,美国Danimer公司因此破产,显示传统路径的脆弱性 [6][7][9] - 宜可生物计划分两期建设全球首条水黄皮油基PHA万吨产线(2026年中试/2028年量产),年替代1.5万-2万吨石油基塑料 [33] 创业背景 - 林理坪博士2005年起专注PHA研发,2008年在马来西亚创立Ecopha公司,曾获国家级创新奖并与世界500强常青集团合作 [10][11][12] - 2015年Ecopha与中马企业合作计划投资12亿元建设15万吨PHA产线,因不可抗力搁浅,导致中国PHA产业化延迟10年 [16][17] - 2015年后林理坪转战学术,主导成立澳大利亚生物塑料创新中心,获政府资助1600万澳元(约7500万元人民币) [17] - 2025年林理坪回国创立宜可生物,因中国具备产业化速度、成本优势和志同道合的团队,是实现PHA大规模量产的最佳选择 [19][21] 原料降本技术 - 传统糖基路线转化率≤30%,原料成本占比超50%,总成本超2万元/吨;植物油转化率可达80%以上,因碳原子占比高(75% vs 40%) [22] - 水黄皮油具备五大优势:1)成本仅为棕榈油一半 2)非食用油避免"与粮争地" 3)转化率80% 4)澳大利亚年产量15万吨且中国可种植 5)具碳汇潜力 [30][31] - 水黄皮树耐旱贫瘠,种植无需大量灌溉/化肥,可改善土壤健康,符合中国"边际土地利用"政策 [25][30] 技术储备与市场规划 - 已完成水黄皮油实验室和中试验证及万吨级工艺包设计,拥有全球首个PHA生产PCT专利 [32] - 优先开发医疗用品市场(澳洲年医疗废塑料125万吨),因产品售价高、认证周期短(9-12个月),已与行业领军企业合作完成验证 [33] - 改性PHA可实现与PP/PE"无缝切换"无需重新开模,应用包括注射器针筒、尿袋等医疗耗材 [33] - 目标替代数亿吨石油基塑料,当PHA用量达百万吨级将显著缓解塑料污染问题 [33]
工信部等两部门:2027年生物制造中试平台达20个以上!
政策文件核心内容 - 工业和信息化部与国家发展改革委联合发布《关于开展生物制造中试能力建设平台培育工作的通知》,提出培育食品及添加剂、生物制药、化妆品、化工、能源、酶制剂等重点产品领域的三大类型中试平台 [1] - 政策目标为到2027年培育20个以上中试平台,服务企业超200家,孵化产品400个以上,支撑"小试验证—中试扩大—产业化应用"全链条 [1] - 重点培育方向包括木质纤维素、一碳化合物(一氧化碳、甲醇)等新型生物制造原料开发利用平台,以及植物底盘细胞(烟草、水稻、红豆杉等遗传修饰细胞)中试平台 [2] 平台建设原则 - 要求立足产业现状和发展需求,鼓励国家级实验室和科技创新平台参与建设 [1] - 强调市场化运作原则,支持中试平台开展有偿服务实现稳定运营 [1] - 提出完善装备标准体系和服务规范流程,强化数据安全和生物安全保障能力 [1] 行业会议信息 - 第四届合成生物与绿色生物制造大会(SynBioCon 2025)将于8月20-22日在济南举办,设置绿色化工、AI+生物制造、美丽健康等专题论坛 [3][4] - 大会聚焦"十五五"生物制造趋势,探讨革新技术与产品方向,促进科技成果转化和商业化应用 [4] - 活动包含山东头部企业走访、科技成果展示对接等特色环节,由山东省科技厅指导,山东产业技术研究院等机构主办 [3][4]