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強強聯合 | “合成生物+新材料”鑄牢制造業“底盤”

[時間:2023-03-02 16:13:33;  閱讀: 次 ]


2022年11月,沃特股份“牽手”中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱“深圳先進院”)合成生物學研究所,成立了“生物化學應用聯合創新中心”(以下簡稱“創新中心”)。自成立以來,雙方多次討論,確定了具體的研發方向,將主要圍繞生物基高分子材料、動植物營養等方面,在前沿技術研究、新產品開發、技術平臺建立以及人才培養等多層面開始廣泛合作。

材料被譽為制造業的“底盤”。沃特希望依托于雙方共同成立的創新中心,借助深圳先進院在合成生物學方面的研發工藝和技術積累,為深圳“制造業當家”添磚加瓦。


未來,創新中心將推出更多合成生物學新型高分子材料產品,并加速量產和商業化落地,為深圳市加快建設全球領先的重要先進制造業中心貢獻力量。



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沃特產品包括液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜(PSU)、特種尼龍(PPA)等,目前已擁有300余項境內外發明專利。


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▲沃特展廳部分展品



沃特研發的高分子材料在很多創新產品上都有神奇的應用。

  • 由LCP制造的電子產品讓移動辦公設備更加輕薄,通訊速度更快;

  • 由PTFE制成的、布滿圓形小凸點的“茶杯墊”,應用于國內某跨海大橋的橋墩和橋面之間,可以起到防滑減震作用。



以往常見的高分子材料絕大部分是石油化工材料,多數是以石油基化學法生產的,不僅對環境造成影響,更重要的是,隨著未來石油等不可再生資源被“耗盡”,將難以滿足新材料行業的新需求。


隨著新材料應用場景越來越廣泛,如何高效地生產出低碳環保、性能更優的新型高分子材料?沃特股份和深圳先進院不約而同地將目光瞄準合成生物技術。


合成生物學被譽為“21世紀最值得關注的行業之一,因其擁有“以生物造萬物”的“魔法”,目前已廣泛應用于醫藥制造、化工生產、新材料、食品等行業。2022年6月,深圳市出臺《關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見》,更是將“合成生物”排在八大未來產業之首,并明確要“建設合成生物學研發基地與產業創新中心”。


通過合成生物技術對微生物進行改造,可以釀造出更多高分子材料所需要的單體,使得材料更清潔環保、性能更佳,實現1+1>2的效果。


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與電腦編程一樣,合成生物學的路徑也是一種生命的“編程”,而源代碼就是我們的DNA。通過“設計—合成(編碼)—測試—學習”等流程,對菌株進行改造和測試,可以得到新的底盤菌株。而這些底盤菌株,則對于新材料的合成發揮著關鍵作用。


新材料行業也一樣,基于底盤菌株,通過引入新的改造技術,加入新的基因,可以合成不同的目標分子和材料。


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▲合成生物重大科技基礎設計極大加速了對菌株的編程







目前聯合創新中心利用20種研發工藝對不同的酶進行改進、對不同的通路進行優化,已經積累了基于不同生物合成途徑的十幾個底盤菌株,這些底盤菌株是更高維度、更接近最終產物的菌株。比如,以釀酒酵母為底盤細胞,目前已經生產出了包括被稱為“液體黃金”的液體新材料橡膠在內的多種產品。


利用團隊前期已經開發的多個針對釀酒酵母改造的工藝方法,再結合內部的合成生物元件庫,聯合創新中心在6個月時間內就將液體橡膠HVR的產量提升到了可商業化的水平。


未來,創新中心將充分發揮團隊在改造工藝、底盤菌株方面所積累的優勢,合成更多市場上需要的新材料產品。


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隨著國家“雙碳”戰略的持續深入,通過生物技術等手段制造的生物基材料越來越受關注。近年來,生物基材料需求不斷攀升。數據顯示,2021年我國生物基材料產量700萬噸、產值超過1500億元,占化工行業總產值的2.3%。工信部發布的《“十四五”原材料工業發展規劃》中,將發展生物基材料納入重點任務。


沃特有義務盡到企業應有的社會責任,基于政策、行業和市場的發展需求,著手布局生物基材料發展。深圳先進院對于產業方向的認知以及在成果轉化上有很強的優勢,這是沃特選擇與其合作的一個很重要原因。目前,創新中心已經在生物—化學法的生物基高分子材料方面開始小試驗證和前期實驗。


相信借助深圳先進院產業化的優勢,未來一定會研發出更多新的高分子材料產品。而一旦“合成生物+新材料”形成了新的產業化方向,將會對深圳產業尤其是制造業高質量發展起到很大的帶動作用。


(文章援引深圳商報)


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