当前位置： 首页  >> 智慧生活  >> 查看详情

开拓生物制造技术新方向

来源： 人民日报   日期：2022-04-11  责编： 殷绪江  
分享:
   在可降解的生物材料研发上摸索了37年的清华大学教授、合成与系统生物学中心主任陈国强，最近终于眉头舒展：“这次接近看到曙光了。”
   为减少不易降解的石化塑料造成的白色污染，科学家一直在寻找可降解材料，生物制造是路径之一。在诸多生物材料中，PHA（聚羟基脂肪酸酯）这一类材料家族，有全过程在水里合成、完全降解、动物可食用等优势，被寄予厚望。上世纪90年代，工业界试图大规模生产时，却遇到成本高、能耗高等难题。相比成熟的化工制造，生物制造PHA材料实在没有竞争力。
   从80年代开始，陈国强就在做PHA研究。PHA大规模产业化被认为难以走通时，相关研究迅速降温，有观点认为：作为大宗材料，PHA没有前途。靠着从国家自然科学基金委员会和产业界争取到的资助，陈国强继续研究生物制造技术。“我坚信这是未来发展方向，咬着牙也要把它做下去。”陈国强告诉记者。其间，在科技部有关课题的持续支持下，他探索出了可行的PHA规模化生产方法，但受制于制造成本、复杂的生产流程等，实际应用的范围很小。
   生物制造成本居高不下，重要原因是反应过程消耗大量淡水和能量，生产工艺复杂、设备投资巨大，生产过程中出错（染菌）率很高。能不能用海水来替代淡水？实现这一设想，前提是找到适合海水的菌种。2003年，陈国强团队得知新疆有个艾丁湖，这是一个由于酷热、干燥的气候形成的内陆咸水湖。经过多次实地土壤筛选，他们惊喜地发现，两株细菌具有高度耐盐以及快速生长的特性，且不易被其他微生物感染。这正是团队苦苦寻找的理想工业微生物菌株。
   但这些嗜盐菌能否充当新一代生物制造的底盘细胞？陈国强带领团队利用合成生物学和代谢工程学方法，改造出适应能力更强、生长速度更快的菌株，并从科学上验证：基于嗜盐菌发展“下一代工业生物技术”进行制造不仅可行，而且相比上一代技术有巨大提升。2011年，陈国强团队发表的论文引起行业广泛关注，多个国际科学团队和企业纷纷跟进。沉寂多年的PHA研究，包括使用极端细菌的工业过程，成为生物制造的新热点。
   从实验室走向工业化，没人清楚能否走得通。在国家多个科技项目支持下，陈国强开始了另一场远征——规模化生产技术验证。又攻关近10年，他带领团队基于嗜盐菌构建了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、生产成本高等难题。无论基础研究还是工程化实现，该团队如今都走在全球前列。
   “科学研究就像一场冒险，一路走来，我是幸运儿。”陈国强感慨，“37年科研生涯中，走过的弯路很多，失败探索远多于成功。走到现在，源于自己坚信：任何一个研究方向往深处钻研一定会有新发现。”
   2021年10月，他带领团队完成200吨发酵罐的PHA开放生产。利用得到的PHA，他们与多个兄弟单位合作，成功制成纤维纺织品、可降解农膜、管材、3D打印材料、医用无纺布以及发光材料等。在合成生物学和“下一代工业生物技术”制造PHA生物塑料的道路上，陈国强团队使我国处于世界领先的水平。“看到下一代生物制造从梦想变成现实，我感到一切付出都值得！”他说。




 
标签：医疗健康生物好医生智慧医疗

【免责声明】：
   凡注明 “环球科技网” 字样的图片或文字内容均属于本网站专稿，如需转载图片请保留 “环球科技网” 水印，转载文字内容请注明来源“环球科技网”；凡本网注明“来源：XXX(非环球科技网)”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其作品内容的实质真实性负责，转载信息版权属于原媒体及作者。如转载内容涉及版权或者其他问题，请投诉至邮箱；1978751725@qq.com 
本网公告
环球科技网从不发布负面新闻资讯，也绝不会发布负面信息。如发现负面信息链接请甄别是否为环球科技网所发。
本网系北京伯乐传媒广告有限公司主办、所有。本网唯一域名（www.hqkjw.cn），其它域名链接均为假冒。望广大网民及企业主认真甄别。

咨询、采访、合作、投稿等请致电：13911566744（含微信）
     
 
 


 

相关新闻

  • 高速3D显微镜可实时观察活组织细胞 高速3D显微镜可实时观察活组织细胞 2022-03-30 12:26:22

       美国哥伦比亚大学工程团队开发了一种技术，可实现活体内的实时成像并取代传统的活检。在28日的《自然·生物医学工程》上发表的一篇论文中，研究人员描述了一种高速3D显微镜MediSCAPE，其能捕获组织结构的图像，以指导外科医生定位肿瘤及其边界，而无需活体取样分析病理结果。    哥伦比亚大学生物医学工... [阅读]

  • 超声波首次成功控制哺乳动物脑细胞 超声波首次成功控制哺乳动物脑细胞 2022-02-11 10:50:36

       美国索尔克研究所的科学家在9日出版的《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们对培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞进行基因编辑，向其中添加通道蛋白TRPA1，首次用超声波激活了这些细胞。这种新方法为实现无创性脑深部刺激，开发体外起搏器和胰岛素泵铺平了道路，有望更好地治疗癫痫、心脏病等疾病。    该研究... [阅读]

  • 亚马逊宣布推出远程医疗服务 与线下医疗结合 亚马逊宣布推出远程医疗服务 与线下医疗结合 2022-02-10 12:47:59

       据外媒报道，亚马逊宣布将在美国推出远程医疗服务Amazon Care。据了解，亚马逊最早于2019年推出AmazonCare，并在西雅图总部及周边地区员工中进行试点。通过Amazon Care，用户可进行虚拟问诊，享受免费的远程医疗咨询，以及预约护士上门检测和疫苗接种。之后，Amazon Care还引入了更多初级医疗保健服务。 &... [阅读]

  • 澳柯玛便携式深低温冷疗舱为奥运健儿助力 澳柯玛便携式深低温冷疗舱为奥运健儿助力 2022-02-08 12:22:22

       在往届的奥运会上，一些运动员赛后泡在冰水里的视频让不少小伙伴感到比较新鲜。其实赛后冰浴这种做法在运动界盛行已久，是一种在剧烈运动后快速消除肌肉疲劳的有效措施。可让受损的毛细血管快速收缩，从而减少肌肉的酸痛和发炎肿胀。 　　超低温冷疗技术在国外的广泛应用，其显著效果也让国内的运动届需求大大增加。在2022年北京冬奥会上，澳柯玛生... [阅读]

新闻排行榜

热门新闻

推荐新闻