近日，在2026中關(guān)村論壇年會(huì)期間舉辦的生物制造新材料產(chǎn)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)上，一場(chǎng)關(guān)于“新材料”的討論引人注目。業(yè)內(nèi)人士指出，在合成生物學(xué)與人工智能（AI）的雙輪驅(qū)動(dòng)下，以聚羥基脂肪酸酯（PHA）為代表的生物制造材料，正從實(shí)驗(yàn)室走向醫(yī)療健康應(yīng)用，描繪出一幅綠色、精準(zhǔn)、可負(fù)擔(dān)的未來(lái)新圖景。
清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國(guó)強(qiáng)指出，PHA由微生物合成，性能可調(diào)，不僅能被動(dòng)物安全食用，更關(guān)鍵的是，它植入體內(nèi)無(wú)排異反應(yīng)并可生物降解。這為其在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
陳國(guó)強(qiáng)介紹，將PHA作為飼料添加劑，魚(yú)類(lèi)可快速消化且體內(nèi)無(wú)殘留，用于養(yǎng)豬還能提升增重率。這些初步證據(jù)揭示了PHA在生物體內(nèi)良性的代謝路徑，為其進(jìn)入人體臨床應(yīng)用掃除了部分安全疑慮。
在他看來(lái)，這種應(yīng)用的多樣性源于PHA超過(guò)100億種潛在的結(jié)構(gòu)組合，為匹配不同組織的修復(fù)需求提供了龐大的“材料基因庫(kù)”?！癙HA在修復(fù)軟骨、構(gòu)建人造血管、制備防粘連膜以及醫(yī)美等方面的應(yīng)用潛力巨大?！标悋?guó)強(qiáng)說(shuō)。
陳國(guó)強(qiáng)表示，比安全性更深層的價(jià)值是其貫穿全生命周期的綠色理念。PHA的生產(chǎn)依賴(lài)于微生物發(fā)酵，可使用非糧碳源等，大幅降低了碳排放。
任何新材料從實(shí)驗(yàn)室走向臨床與市場(chǎng)，都必須跨越成本以及量產(chǎn)穩(wěn)定性和性能一致性的鴻溝，新一代生物技術(shù)成為核心突破點(diǎn)之一。據(jù)了解，陳國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)利用嗜鹽菌等極端微生物，開(kāi)發(fā)出無(wú)需嚴(yán)格無(wú)菌、可利用海水、過(guò)程穩(wěn)定且易于放大的發(fā)酵技術(shù)，為規(guī)?；a(chǎn)提供了可能。
在此基礎(chǔ)上，北京微構(gòu)工場(chǎng)生物技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“微構(gòu)工場(chǎng)”）成功實(shí)現(xiàn)了從千噸級(jí)到萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)能的飛躍。微構(gòu)工場(chǎng)董事長(zhǎng)徐絢明透露，“公司與安琪酵母合作的萬(wàn)噸級(jí)生物制造工廠(chǎng)，是全球范圍內(nèi)投資效率最高、最具競(jìng)爭(zhēng)力的PHA產(chǎn)線(xiàn)之一?！彼硎?，產(chǎn)能的突破與成本的持續(xù)下探，是未來(lái)PHA從高端醫(yī)療器械走向骨釘、縫合線(xiàn)等普惠醫(yī)療產(chǎn)品的關(guān)鍵前提。
如果說(shuō)生物制造解決了材料的“來(lái)源”問(wèn)題，那么人工智能則正在解決材料的“定制”和“質(zhì)控”難題。
會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員馬波介紹的“單細(xì)胞原位表型組學(xué)”技術(shù)，通過(guò)融合拉曼光譜與AI，能在單細(xì)胞水平上實(shí)時(shí)、無(wú)損地監(jiān)測(cè)代謝狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)從“工藝”到“結(jié)構(gòu)”再到“功能”的系統(tǒng)化精準(zhǔn)調(diào)控。這意味著，未來(lái)完全可以針對(duì)特定組織修復(fù)和降解需求，反向設(shè)計(jì)并“智造”出最匹配的PHA材料。
一個(gè)嶄新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的繁榮，從來(lái)不是單一力量的獨(dú)舞。北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局局長(zhǎng)姜廣智表示，北京將全力打造未來(lái)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)方陣，推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)從點(diǎn)狀突破向集群發(fā)展跨越，持續(xù)打造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新原動(dòng)力、強(qiáng)化集聚發(fā)展帶動(dòng)力、提升示范應(yīng)用引領(lǐng)力、加強(qiáng)區(qū)域協(xié)同輻射力。
北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)副主任郭瀾濤表示，北京已初步形成從研發(fā)、中試到產(chǎn)業(yè)化的京津冀區(qū)域內(nèi)協(xié)同布局。下一步，將聚力推進(jìn)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)集聚、區(qū)域協(xié)同和監(jiān)管科學(xué)服務(wù)，加快打造具有全球影響力的合成生物制造創(chuàng)新高地。
編輯：李華山
