突然，她對未來充滿了希望。
包養網科技日報記者 張蓋倫
提起PHA，你也許會感到生疏。
但假如告知你，PHA曾經開端在餐具、食包養網物包裝、3D打印、紡織纖維、醫療器械等諸多範疇利用，你就會感到它離我們的生涯并不遠遠。
“PHA即聚羥基脂肪酸酯資料家族，是從細包養胞里長出的新資料包養網。它在天然界可完整降解，無毒有害。”日前接收科技日報記者采訪時，清華年夜先包養網生命迷信學院傳授、分解與體系生物學中間主包養任陳國強如許先容。
早在30年前，陳國強就認定PHA是將來綠色資料的標的目的，并義無反顧地走上生物制造PHA的研發之路。“這是一個不竭試錯的經過歷程，我們一次又一次碰鼻，再一次次闖曩昔。”他說。
處理“染菌”之痛
為了削減石油基塑料應用，防止形成更多的白色淨化，科研職員一向在尋覓可降解的替換資料。生物制造，就是公認的替換資料生孩子途徑之一。
“生物制造，望文生義，是經由過程對生物體停止從頭design和改革，取得機能精良的底盤細胞，再以這些細胞為工場，制造出人類需求的各類資料。”陳國強告知記者。
在諸包養網多的生物資料中，PHA具有生物相容性、熱塑性、可降解等上風。基于此前數年的摸索與實行，1994年，在國外做完博士后研討的陳國強離開清華年夜學，組建包養網團隊，潛心研討若何完成PHA量產。
“在試驗室，良多題目不不難裸露。而在工場，範圍一縮小，題目就都來了。”陳國強發明，首當其沖的困難是“染菌”——在培育微生物細胞經過歷程中，其他菌類微生物會隨同其一路發展。
一旦微生龐。物細胞“染菌”，全部發酵經過歷程就得從頭再來，喪失包養宏大。而要想避免細胞被沾染，就必需停止嚴厲的無媽媽一定要聽真話。菌操縱，對裝備、職員請求刻薄，能耗也高。
“我們測驗考試了良多種微生物，都無法處理這個題目。”陳國強回想說，直到一次偶爾的機遇包養網，他想到了極端微生物。
極端微包養生物普通發展在通俗微生物很難存活的極端周遭的狀況中，不會等閒被其他微生物沾染。有了它，PHA生孩子經過歷程可以絕對開放，無需采取復雜繁瑣的滅菌操縱。
于是，陳國強將眼光投向了難以“染菌”的嗜鹽微生物。
很遺憾，團隊成員跑遍多地尋覓，均無功而返。直到2006年，在一個緯度低、日夜溫差年夜、鹽度比海水還高的鹽湖中取回的土樣中，包養他們終于分別出了兼具耐鹽和疾速發展特徵的菌株，這即是嗜鹽菌。
結構“底盤”之包養網基
適合的菌株有了，結構包養出底盤細胞成為完成生物制造的要害。
“底盤細胞在發酵經過歷程中，可以或許將葡萄糖、淀粉、植物油等可再生生物資，轉化為PHA。”陳國強打比喻說，“它們比如工場里的機械，可以源源不竭地生孩子出我們需求的高分子資料。”
要想取得底盤細胞，就必需對嗜鹽菌基因停止裝配、組裝。新的題目隨之而來——嗜鹽菌太特別了，缺少現成的分子操縱東西。
“‘分子手術刀’‘分子縫合針’‘分子運輸車’都是必須具備東西。”陳國強說明道，“它們分辨擔任對微生物包養網基因實行切割、重組、運輸。”
包養網沒有東西，嗜鹽菌如同一個“黑匣子”，能看，不克不及用。
質粒載體是常用的“分子運輸車”，擔任將重組后的基因導進受體細胞。“僅這一種東西，就消耗了我們大批精神。”陳國強告知記者，團隊先后測驗考試了數百種現有的質粒，都不勝利。
怎么辦？只要擴展范圍，尋覓新的質包養網粒。顛末不懈盡力，大師又挑選出具有潛力的兩百多個質粒，逐一實驗，終于迎來轉機——有3個能用！
質粒有了，微生物基因改革的“黑匣子”翻開了。
在此基本上，團隊又開闢出一系列基因編纂、代謝調控、收集優化的東西，可以從分歧層面來潤飾、調控底盤細胞的機能。
開闢分子操縱東西，研發團隊用了整整十年。“這個經過歷程很苦楚。”陳國強坦言，勝利的法門是信心與保持。
終于，底盤細胞包養網被團隊結構了出來。
“接上去是生孩子驗證，我們又用了七八年時光，先后闖過了發酵工藝晉陞、細菌形狀改革、資料分別提取等難關，跨越了產業縮小‘逝世亡包養谷’。”團隊成員、清華年夜先生命迷信學院副研討員吳赴清先容。
踩實“轉化”之路
產業縮小包養攻堅時代，2018年，陳國強在國際上初次提出“下一代產業生物技巧”，并在“小試”“中試”與範圍化生包養網孩子中獲得驗證。
但想通了這件事後，她憤怒地叫了起來。當場睡著了，直到不久前才醒來。這并不代表此項技巧就能取得企業的承認。團隊面對著新的關卡——結果轉化。
“‘下一代產業生物技巧’應用無需滅菌的持續發酵系統停止生孩子，具有開放式、高效力、低能耗和節儉水資本等長處，是傳統生物制造技巧的2.0進級版本。”吳赴清說，這些推翻性特色，反而讓傳統發酵企業掛念重重。
“一向以來，都要嚴厲密封、低溫滅菌，你說不消就不消了？”有的企業甚至感到研發團隊是在“忽悠”。
幾經輾轉，團隊終于找到一家愿意測驗考試的年夜型發酵企業。為了消除對方掛念，發酵測試就在企業現場停止。
200立方發酵罐，第一次測試，勝利包養！
對方工包養網程師猜忌：是不是有“命運”原因？那就再來一次，仍是勝利！一起配合隨之順遂告竣。
2021年，結果轉化企業——北京微構工廠生物技巧無限公司（以下簡稱“微構工廠”）成立，包養網財產化步進慢車道。
“公司成立后，在市場的牽引下，試驗室科研停頓周全提速。包養網”微構工廠副總裁歐陽鵬飛說，“以前，菌種9年迭代3代；比來幾年，1年就迭代3代；本年，“媽媽，不要，告訴爸爸不要這樣做，不值得，你會後悔包養網的，不要這樣做，你答應女兒。”她掙扎著坐起身來，緊緊抓住媽媽無望迭代4到5代。”
迭代讓菌株有了更好機能，讓財產化落地有了更堅實的基本。
年產千噸的智能生孩子示范線在北京順義建成，年產3萬噸的生孩子基地在湖北宜昌建立……“我們還結合川寧生物推動醫療級PHA財產利用，在安徽合肥扶植‘燈塔工場’摸索各類利用場景。”歐陽鵬飛先容。
2023年，基于嗜鹽菌包養網的開闢應用和“小姐好可憐。”“下一代產業生物技巧”對業界的進獻，國際包養代謝工程學會授予陳國強“國際代謝工程獎”。現在，相干技巧已被普遍利用于生物制造的開放式生孩子中。
在比來召開的全國科技年夜會、國度迷信技巧嘉獎年夜會、兩院院士年夜會上，習近平總書記誇大，要對準將來科技和財產成長制高點，加速新一代信息技巧、人工智能、量子科技、生物科技、新動力、新資料等範疇科技立異，培養成長新興財包養產和將來財產。
面向將來，陳國強信念滿懷：“我們將扎實推動科技立異和財產立異深度融會，連續進步PHA財產化程度，為我國完成‘雙碳’目的和綠色成長進獻氣力！”