用「微生物」做塑料，这家公司想用合成生物为人们打造“绿色生活”

這幾年，從茶飲店就能感受到可降解塑料市場的節奏開始變快，新材料每隔一段時間就會出現在茶飲店，其中，用合成生物方法制成的PHA（聚羥基脂肪酸酯）吸管就引起了產業的注意。

 

不同於石油基塑料，PHA相當於微生物身體裏的脂肪，在微生物細胞裏擔當著儲能物質的角色，其代謝產物是人體、動物體內天然存在的，用它制成的塑料吸管，使用感和石油基塑料吸管無異，還避免了回收中的再處理工作，可以直接在土壤、海洋等自然環境下被微生物完全分解掉。

 

微構工場PHA產品

 

工業生產上，PHA的原材料采用的是純天然的葡萄糖，生物來源、生物聚合的合成方式使PHA在生產過程中碳排放量非常低，但由於之前的生產成本過高，PHA雖然早就被發現，卻一直沒能被推向產業化。2013年CRISPR基因編輯系統的出現，使制作PHA的成本和周期都降了下來，成了PHA產業化的加速器。

 

微構工場就是這樣一家做合成生物的企業，它的出現和CRISPR基因編輯系統的發現不無關系。

 

微構工場成立於2021年2月，是一家擁有世界領先技術的合成生物企業，致力於用微生物技術給人們帶去綠色生活。成立僅半年後，就完成了近 5000 萬元人民幣的天使輪融資，今年1月，又完成了2.5億元人民幣的A輪融資，投資方有混改基金、國中資本、紅杉中國、SEE FUND（無限基金）、GRC SinoGreen Fund（富華資本）等知名投資機構。

 

微構工場創始人兼首席科學家陳國強教授於1989年博士畢業於奧地利格拉茨工業大學，後在英國諾丁漢大學和加拿大阿爾伯達大學讀博士後，1994年任清華大學副教授，三年後升任教授，2015年至今任清華大學合成與系統生物學中心主任。在嗜鹽菌改造、PHA合成及應用方面發表SCI論文370余篇。

 

近些年，陳國強意識到到技術產業化的重要性，希望把PHA技術落地到更多場景，於是，陳國強帶著自己在合成生物領域30年的經歷和半年的籌備工作，於2021年正式創立了微構工場。

 

微構工場聯合創始人、副總裁蘭宇軒則是本科畢業於清華大學，師從陳國強教授，期間在斯坦福大學做過訪問學者，碩士畢業於加利福利亞大學伯克利分校。他一直對合成生物技術的產業化感興趣，希望將實驗室裏的東西落在生產線上，輸送到生活場景裏。

 

微構工場核心產品與應用

 

在研發生產PHA的這條路上，無論是生產工藝還是產業化落地，選對了底層細胞，即菌種，就成功了一半。對Halomonas TD01和LS21 嗜鹽菌的利用，便是微構工場在PHA研發生產方向上的一次躍升。

 

LS21嗜鹽菌生長在新疆艾丁湖，是中國陸地的最低點，蒸發量比降水量高幾千倍。這樣酷熱、幹燥的環境造就了嗜鹽菌的特性，使其能夠在幾乎沒有水、鹽濃度超過200克每升、晝夜極端溫差接近100度的環境下生存。

 

由於在這種極端環境下也能快速生長，嗜鹽菌可以避免雜菌的汙染。而傳統發酵過程中，空氣中的其他細菌可能會進入到生產選用的細菌體系裏，影響細菌的生長。

 

微構工場使用的嗜鹽菌，其“不染菌”的特性可以免去生產PHA過程中高溫滅菌的步驟，節省了之前滅菌所需要的精密設備，因此，設備、人工等成本均被降低，縮短了生產工序，節省了生產周期，使PHA在進入市場時，價格上具有一定優勢。

 

今年年初，微構工場已經在北京順義中德產業園建設年產千噸的PHA智能示範線和合成生物基地，與此同時，微構工場利用合成生物學技術，生產大宗化工品，以更加可持續的方式替代原來采用化工法生產的產品。

 

微構工場在中德產業園的展廳

 

以四氫嘧啶為例，它有著長效保濕、抗氧化（預防衰老、改善皺紋）、防止紫外線傷害，是一種高端化妝品和醫療用藥的核心成分。由於尚無化學合成方法，此類化妝品生產成本一直居高不下，而微構工場的技術突破，使得四氫嘧啶的成本和周期都迎來了下降。

 

目前，微構工場的合作夥伴包括諾維信、美團，以及一些世界500強企業。

 

2021年3月，微構工場和諾維信合作開啟餐廚合成PHA研發，將利用諾維信豐富的酶制劑資源，推動PHA產業化。而和美團這一項目達成的合作主要將致力於推動PHA材料應用於一次性吸管和一次性餐盒等被大量應用的外賣包裝場景。

 

除此之外，合成生物還有很多有趣的應用。

 

蘭宇軒介紹，PHA可以制成衣物，穿在身上；又可以做成生物醫用高分子微球，植入體內靶向給藥，將藥物運送到特定的受藥部位，再將其慢慢釋放出來而達到治療效果。

 

在農業領域，PHA制成的完全可降解的綠色材料農膜還可以應用在廣大的農田中，相關產品還可以作為飼料給動物食用。不僅如此，合成生物學方法還可以制造出我們常說的“人造肉”，以及保健飲料。

 

PHA醫用微球

 

根據蘭宇軒表述，微構工場的合成生物技術可廣泛應用於醫療器械、化妝美容、精密儀器、宇宙航天以及綠色制造領域。相關產品包括人造血管、化妝品、高新技術材料、功能飲料、可降解材料，也包括骨再生、神經引導導管等醫療用品。

 

未來微構工場還會進一步降低材料成本，和合作方一起繼續探索PHA材料的應用方向。但降低成本僅僅是其中一環，微構工場向創業邦表示，其夢想是“微小改變世界，構築綠色未來”，PHA也只是微構工場第一個實現商業化的產品，未來團隊將依托合成生物學平台，推出更多豐富的產品，為建設更加綠色的世界獻一份力，目前相關的合作已經在進程中。