通过对一个基因的精准调控,就能将大豆里油酸的含量从20%提高到80%,让大豆油也接近甚至达到橄榄油的高油酸。6月24日,在2025北京·昌平生命科学论坛召开前夕,北京青年报记者在齐禾生科见到了这款通过合成生物技术生产的大豆。齐禾生科是昌平区发展合成生物制造产业的缩影之一,目前,该区已聚集120余家合成生物制造企业,2024年全区合成生物制造产业收入超60亿元。
将万亩青蒿装入百升级发酵罐 北京面向未来布局合成生物制造产业
青蒿素是治疗疟疾耐药性效果最好的药物之一,中国药学家屠呦呦因为从黄花蒿中提取了青蒿素并开创疟疾治疗新方法而获得了诺贝尔奖。然而,传统通过种植青蒿再提取青蒿素的过程十分漫长。如今,通过对酵母细胞的修饰,用工业发酵的模式直接生产青蒿素,一个百升级的发酵罐就能够代替5万亩青蒿的种植。
这就是合成生物制造的神奇之处。所谓合成生物制造产业,是以合成生物学为核心理论基础,融合生物技术、工程学、信息学等多学科手段,通过设计、改造乃至重新构建生物系统,如细胞、酶等,实现化学品、材料、能源、医药等物质的高效生物合成与制造的新兴产业形态。据麦肯锡预测,未来,将有70%的产品由合成生物技术制造。
作为一个面向未来的新兴产业,合成生物制造产业已经成为大国博弈的焦点,2024年,它也被写入了我国政府工作报告。北京科研院所集中,人才优势显著,具有发展合成生物制造产业的先天优势。2024年,北京发布加快合成生物制造产业创新发展行动计划(2024-2026年),明确提出,到2026年,形成1-2个百亿级产业集聚区。
昌平区作为北京国际科技创新中心的重要组成部分,正以“打造合成生物制造创新策源地和产业引领区”为目标,重点布局生物医药及美丽经济、农业及食品、环保、能源、新材料“五大领域”,加速构建全产业链生态,推动合成生物产业成为新质生产力的重要增长极。
从实验室走向生产车间 昌平加速推动合成生物技术创新转化
“其实合成生物并不是一个新词,几十年前就有了,如今我们之所以重视它,是因为它已经从科研端走到了产业端,从技术变成了产品。”北京合成生物制造技术创新中心负责人、北京化工大学高新技术研究院副院长王斌说。
在昌平,除了推动原始创新,科研转化的进程也在加快。在未来科学城,昌平区政府与北京化工大学共同建设了北京市合成生物制造技术创新中心,中心规划布局了生物发酵中试、生物反应中试、生物分离及转化中试、分析测试四大支撑平台,并设立了生物制造产品创新、原料开发、催化剂设计三个分中心,推动合成生物产业从实验室走向生产间。
该中心致力于解决合成生物制造产业中的技术关键环节。王斌告诉北青报记者,尼龙-66是一种做材料的重要单体,我们穿的很多运动服都是用它来做的。过去,这是一项卡脖子技术,如今中心采用生物法制备合成尼龙-66的己二酸,产物的理论得率达87%,较现有路径提高32%,不仅原材料可再生,生产过程也清洁高效,有助于产业绿色低碳转型。据悉,这项技术有望从3升的发酵罐搬进1吨容量的中试大罐,向产业化迈出关键一步。这一技术的研发还可改变丙二醇等多种化工原料中国技术跟跑的情况,有望使中国的原创技术领先西方。
另一项与我们息息相关的技术则是尿酸氧化酶。王斌介绍,与目前市面上治疗尿酸高的大分子药不同,他们研发的尿酸氧化酶直接在人体内口服降解尿酸,省去代谢过程,对人的负担更小。目前这项研究已经做过动物实验,效果非常好,上市后或成为广大痛风患者的福音。
育种时间从10年压缩至3个月 多个合成生物制造突破技术在昌平诞生
近年来,昌平区高度重视合成生物产业发展,出台了一系列政策措施为产业保驾护航。2023年11月,昌平区正式发布《昌平生物制造产业发展行动计划》,2024年1月又发布《昌平支持合成生物制造产业高质量发展的若干措施(试行)》,政策包含10个方面、32条举措,突出全链条政策集成、产业共性需求和政策统筹联动三大特点。
政策加持下,一批聚焦合成生物制造的科技企业在此汇聚,专注于农业领域的齐禾生科便是其中的佼佼者。齐禾生科联合创始人、CEO张蓓介绍,齐禾生科是一家专注于基因编辑技术的公司,目前,公司自主研发的SEEDIT™基因编辑技术已实现大豆、小麦等作物性状改良,抗白粉病小麦等5个产品取得安全证书,其中高油酸大豆同时获美国USDA豁免。
张蓓告诉北青报记者,白粉病是小麦常见的一种病害,但由于小麦是6倍体,要得到抗病性状,就需要对其6个位点的基因都进行改变,因此传统育种10年未取得成果。而齐禾生科利用基因编辑技术,通过一代小麦3个月就实现突破,育种效率大幅提升。
注册于苏州的齐禾生科如今已经将公司搬到了北京、搬到了昌平。谈及此,张蓓表示,除了北京市区两级的政策支持,他们也看重昌平生命科学产业的蓬勃发展,“我们做合成生物产业需要一些工具或者检测方法,昌平生命科学产业聚集,对我们研发提供了很大支持。”张蓓说。
和齐禾生科一样,越来越多的企业将目光投向了昌平。据了解,目前,昌平区已聚集120余家合成生物制造企业,2024年全区合成生物制造产业收入超60亿元,固定资产投入项目17个,投资超43亿元,已初步形成产业集群,成为北京市合成生物制造产业的靓丽名片。
文/北京青年报记者 张月朦
编辑/汪浩舟