强强联合 | “合成生物+新材料”铸牢制造业“底盘”

［时间：2023-03-02 16:13:33；  阅读： 次 ]


2022年11月，沃特股份“牵手”中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）合成生物学研究所，成立了“生物化学应用联合创新中心”（以下简称“创新中心”）。自成立以来，双方多次讨论，确定了具体的研发方向，将主要围绕生物基高分子材料、动植物营养等方面，在前沿技术研究、新产品开发、技术平台建立以及人才培养等多层面开始广泛合作。

材料被誉为制造业的“底盘”。沃特希望依托于双方共同成立的创新中心，借助深圳先进院在合成生物学方面的研发工艺和技术积累，为深圳“制造业当家”添砖加瓦。


未来，创新中心将推出更多合成生物学新型高分子材料产品，并加速量产和商业化落地，为深圳市加快建设全球领先的重要先进制造业中心贡献力量。



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沃特产品包括液晶聚合物（LCP）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚砜（PSU）、特种尼龙（PPA）等，目前已拥有300余项境内外发明专利。


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▲沃特展厅部分展品



沃特研发的高分子材料在很多创新产品上都有神奇的应用。

  • 由LCP制造的电子产品让移动办公设备更加轻薄，通讯速度更快；

  • 由PTFE制成的、布满圆形小凸点的“茶杯垫”，应用于国内某跨海大桥的桥墩和桥面之间，可以起到防滑减震作用。



以往常见的高分子材料绝大部分是石油化工材料，多数是以石油基化学法生产的，不仅对环境造成影响，更重要的是，随着未来石油等不可再生资源被“耗尽”，将难以满足新材料行业的新需求。


随着新材料应用场景越来越广泛，如何高效地生产出低碳环保、性能更优的新型高分子材料？沃特股份和深圳先进院不约而同地将目光瞄准合成生物技术。


合成生物学被誉为“21世纪最值得关注的行业之一，因其拥有“以生物造万物”的“魔法”，目前已广泛应用于医药制造、化工生产、新材料、食品等行业。2022年6月，深圳市出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》，更是将“合成生物”排在八大未来产业之首，并明确要“建设合成生物学研发基地与产业创新中心”。


通过合成生物技术对微生物进行改造，可以酿造出更多高分子材料所需要的单体，使得材料更清洁环保、性能更佳，实现1+1>2的效果。


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与电脑编程一样，合成生物学的路径也是一种生命的“编程”，而源代码就是我们的DNA。通过“设计—合成（编码）—测试—学习”等流程，对菌株进行改造和测试，可以得到新的底盘菌株。而这些底盘菌株，则对于新材料的合成发挥着关键作用。


新材料行业也一样，基于底盘菌株，通过引入新的改造技术，加入新的基因，可以合成不同的目标分子和材料。


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▲合成生物重大科技基础设计极大加速了对菌株的编程







目前联合创新中心利用20种研发工艺对不同的酶进行改进、对不同的通路进行优化，已经积累了基于不同生物合成途径的十几个底盘菌株，这些底盘菌株是更高维度、更接近最终产物的菌株。比如，以酿酒酵母为底盘细胞，目前已经生产出了包括被称为“液体黄金”的液体新材料橡胶在内的多种产品。


利用团队前期已经开发的多个针对酿酒酵母改造的工艺方法，再结合内部的合成生物元件库，联合创新中心在6个月时间内就将液体橡胶HVR的产量提升到了可商业化的水平。


未来，创新中心将充分发挥团队在改造工艺、底盘菌株方面所积累的优势，合成更多市场上需要的新材料产品。


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随着国家“双碳”战略的持续深入，通过生物技术等手段制造的生物基材料越来越受关注。近年来，生物基材料需求不断攀升。数据显示，2021年我国生物基材料产量700万吨、产值超过1500亿元，占化工行业总产值的2.3%。工信部发布的《“十四五”原材料工业发展规划》中，将发展生物基材料纳入重点任务。


沃特有义务尽到企业应有的社会责任，基于政策、行业和市场的发展需求，着手布局生物基材料发展。深圳先进院对于产业方向的认知以及在成果转化上有很强的优势，这是沃特选择与其合作的一个很重要原因。目前，创新中心已经在生物—化学法的生物基高分子材料方面开始小试验证和前期实验。


相信借助深圳先进院产业化的优势，未来一定会研发出更多新的高分子材料产品。而一旦“合成生物+新材料”形成了新的产业化方向，将会对深圳产业尤其是制造业高质量发展起到很大的带动作用。


（文章援引深圳商报）


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