本報記者 劉慧
“中國科學家用二氧化碳人工合成澱粉，今後如果能構建細胞工廠，透過分子生物學來生產食品原料組分，那將是一個終極目標。”中國工程院院士陳堅在近日舉行的第三屆生物活性物功能食品與腸道面板大健康高峰論壇上說道。當天，中國工程院院士朱蓓薇、中國工程院院士譚天偉就高效生物製造、營養保健食品發展、關鍵技術與產業化等發表了觀點。院士們表示，中國在生物製造領域大有可為。
用生物技術實現低碳發展
朱蓓薇表示，中國在營養健康方面出臺了一系列綱要和檔案。到2030年，人民的健康水平要持續提高，對人健康有影響的危害因素要得到有效控制。我們要聚焦食品營養素與人類健康的關係研究，對新資源進行挖掘與突破。
陳堅表示，用二氧化碳人工合成澱粉，就是將流程完全重構，把原來的製造方式進行變革。用生物方法可以實現低碳發展，最根本的是希望是利用碳原料，透過微生物、分子生物學來生產食品的原料組分，如蛋白組分化合物。
“從微生物或植物裡調取基因來組合，就是合成生物學的方法。”陳堅分析表示，第一類是黃酮類化合物，有超過8000種。第二類是嬰兒配方奶粉裡的生物製造。陳堅表示，食品中的重要配料，特別是嬰兒配方奶粉裡的活性物質，如90%的乳體蛋白都完全依賴進口且價格很高。“世界各國專家，包括我們的團隊都在研究用發酵方法生產乳體蛋白，只有解決這個問題才能真正實現生物製造。”
陳堅進一步表示，第三類是結構脂肪。第四類是乳源神經節苷脂。此外，糖胺聚糖的透明質酸也可應用在藥物、食品資源等方面。2020年，糖胺聚糖的全球市場超過130億美元。“希望未來透明質酸分子量能實現全覆蓋，一步發酵，雙酶切割，成為第一個生產全物類別的透明質酸。”陳堅說。
華熙生物一直和國內外高校院所研究生物活性物質。華熙生物董事長趙燕表示，中國正快速推進生物技術的基礎研究，現在要讓產業落地。陳堅帶領團隊研究合成生物，能夠幫助我國解決碳達峰、碳中和的綠色生物製造問題。
發展綠色生物製造戰略性新興產業
生物製造有哪些意義？譚天偉表示，世界經合組織把生物技術定義為工業可持續發展最有希望的技術。近幾年，生物製造像網際網路在20年—30年前的情形一樣，逐漸由幾個領域向全行業、全世界延伸。
譚天偉表示，目前，有20多個發達國家和經濟體制定了國家生物製造發展戰略。例如，歐洲提出到2025年，生物質能源替代化石能源的20%；美國製定了2030年生物質路線圖，即25%的有機化學品、20%石油燃料將由生物產品替代。
譚天偉說，生物製造的核心是酶和菌種，現在主要依賴於國外。但一些革命性的技術進步往往能促使整個產業發生變革。青蒿素是我國首先發現的，但國外把青蒿素的合成基因匯入微生物後，用細胞工廠生產，就可以顯著降低成本，因此使得中國的青蒿素市場由以前全球70%左右的市場份額降至2018年的10%。技術革命性變化會帶來產業的重新分佈，我國必須迎頭趕上，用高新技術來改造提升傳統產業。
譚天偉表示，我國很多生物製造的菌種都受制於外國，比如，抗生素菌種不到10%自主率，益生菌也不到10%，所以，未來我國在生物製造領域將大有可為。當前，我國已啟動綠色生物製造的重點研發計劃，要重點解決“卡脖子”的技術，即工業酶製劑和菌種，形成核心技術平臺，解決產業升級換代。
此外，二氧化碳能否作為燃料，能量應怎麼來利用？在譚天偉看來，這是碳中和的重點，也是生物製造未來發展的新增長點。生物製造的產業示範很大一部分在能源領域。未來可以透過酶的方法，透過二氧化碳微生物轉化方法，將二氧化碳轉化為高價值產品，為碳中和作出貢獻。
