合成生物学与绿色生物制造
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Science子刊 | 浙江大学陈卫教授团队在合成生物学领域取得重要进展
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-15 02:12
文章核心观点 - 浙江大学陈卫教授团队在Science Advances发表研究论文,开发了一种针对植物糖基转移酶(UGTs)的定制化FRISM理性设计新策略,显著提升了酶的催化活性、糖基供体宽泛性和区域选择性 [5][7][11] - 该策略成功应用于一种稀有糖基转移酶UGT75AJ2的改造,其四重突变体Mut4-1的催化活性达到野生型的128倍,并实现了多种具有降血糖活性的黄酮糖苷类化合物的定向合成 [5][6][7] - 研究成果为具有药用价值的黄酮糖苷类化合物的绿色、高效生物合成提供了理论和实验基础,在合成生物学与绿色生物制造领域具有应用潜力 [11] 研究背景与挑战 - 黄酮类化合物是具有显著生物活性的重要植物次生代谢产物,其糖基化修饰对提升抗氧化、降血糖等活性至关重要 [3][4] - 植物UDP-糖基转移酶(UGTs)负责催化黄酮类化合物的糖基化,是一种绿色、经济的生物修饰方法 [3] - 然而,大多数天然植物UGTs存在酶催化活性低、区域选择性差、底物谱或糖供体宽泛性有限等问题,限制了其在农业、食品和生物医药领域的应用 [3] - 能够特异性催化黄酮类化合物C-3'和C-7羟基糖基化修饰的植物UGTs此前鲜有报道 [4] 关键技术突破 - 研究筛选鉴定出一种稀有的糖基转移酶UGT75AJ2,该酶具有黄酮类化合物C-3'和C-7羟基糖基化修饰功能 [5] - 团队开发了一套基于饱和突变筛选指导的、针对植物UGTs定制的FRISM策略,从多维度蛋白结构预测、突变能计算分析、底物结合口袋重塑、关键氨基酸序列进化分析及分子动力学等方面对野生型UGT75AJ2进行理性设计 [7] - 通过该策略获得的四重突变体Mut4-1,其催化活性是野生型的128倍 [7] - 该策略在另外两种来源和糖基化修饰位点不同的植物糖基转移酶Vc3GT和Ac3GT上得到成功验证,表明其有效性和通用性 [7] - 运用基于结构和序列信息指导的氨基酸替换、饱和突变和组合突变技术,提升了UGT75AJ2的糖基供体宽泛性以及区域选择性,为高价值黄酮3'-O糖苷和7-O糖苷的生物合成提供了实用的合成生物学催化元件 [8] 研究成果与应用前景 - 实现了具有降血糖活性的矢车菊素-3,3'-O-双葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3'-O-葡萄糖苷等黄酮糖苷类化合物的定向合成 [6] - 该研究建立了植物糖基转移酶理性设计的新策略,为提升酶活性、糖基供体宽泛性与区域选择性提供了新范式 [11] - 研究成果是食品科学、合成生物学、人工智能、生物信息学与计算化学、药理学等多学科交叉融合的成果 [11] - 为蛋白质理性设计与定向改造在合成生物学与绿色生物制造领域的应用提供了新的视野和思路 [11]
最高800万!上海发布:重点支持特色种源、农业生物制造、现代设施农业等新赛道
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-13 14:38
上海市农业科技创新政策 - 上海市农业农村委与财政局联合发布《上海市农业科技创新项目及资金管理细则》,重点支持特色种源、农业生物制造、现代设施农业等新赛道科技创新,并着力打造“张江种谷”、“上海农业科创谷”、“长三角农业硅谷”作为农业科技创新创业高地 [2][3] 技术攻关项目支持 - 关键核心技术攻关项目实施周期3至5年,财政支持资金不超过400万元 [4][5] - 重要创新技术攻关项目实施周期2至3年,财政支持资金不超过200万元,研发周期3年以上项目可放宽至300万元 [4][5] 应用场景与产业提升项目 - 应用场景项目聚焦种植、养殖、储运、加工等环节,实施周期2至3年,财政支持资金不超过300万元 [5] - 产业提升项目推广农业新品种、新技术、新装备等,实施周期不超过3年,财政支持资金不超过800万元 [5] 联合育种与科技人才培育 - 联合育种攻关项目支持种业企业与科研院校协同创新,财政支持资金每年不超过500万元,实施周期不超过5年,优先支持国家种业阵型企业等 [6] - 科技人才培育项目支持优秀青年科技人才开展应用研究,单个项目财政支持资金不超过20万元 [6]
第一波大咖嘉宾揭晓!2025(第五届)非粮生物质高值化利用论坛将于11月杭州启程
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-13 14:38
论坛基本信息 - 第五届非粮生物质高值化利用论坛(NFUCon 2025)将于2025年11月27-29日在浙江杭州举办 [2] - 论坛主题为“顶尖智汇,产业共生”,旨在推动非粮生物质大规模应用,助力实现双碳目标 [2] - 论坛聚焦非粮生物基领域创新科研成果和商业化可行性,探讨生物质绿色预处理、非粮糖、生物质基化学品和材料、生物质能等重要战略方向 [2] 组织机构 - 主办单位为宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料)和生物基运输燃料技术全国重点实验室 [3] - 论坛共同主席包括中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员朱锦、浙江大学求是讲席教授李正龙、浙江大学求是特聘教授张兴宏 [3][5][6] - 支持单位包括浙江大学多个院系、浙江省重点实验室、行业协会及学术期刊编辑部 [3][4] 核心嘉宾与研究领域 - 朱锦研究员在国内率先实现了耐热聚乳酸发泡材料、禾塑复合材料、高Tg透明聚酯和呋喃二甲酸及聚酯等多项成果产业化 [4] - 李正龙教授专注于生物质等低碳资源的转化利用,围绕生物质高效绿色分离、三组分高值化利用、可再生航空燃油等方向展开攻关 [5] - 张兴宏教授担任全重实验室CO2基聚碳酸酯技术产业化方向负责人,长期从事高分子合成研究 [6] - 金明杰教授专注于秸秆等非粮原料生物炼制,创办苏州溿米生物,突破了非粮生物质废弃物到高附加值生物化学品的产业化瓶颈 [7][8] - 任俊莉教授创立木质纤维清洁高效预处理新技术体系,研发了新型固体酸催化剂,实现生物质基平台化合物的高效合成 [9] - 帅李教授团队致力于基于活性木质素的木材胶黏剂和全生物质代塑材料成果转化 [10] - 朱铭强所长致力于杜仲叶林资源高值化利用关键技术研发与产品产业化 [11] - 聂磊研究员长期从事催化反应工程研究,聚焦生物质催化制取可再生绿色燃油 [12] - 金鑫教授主要从事生物质基和CO2基功能材料和化学品制造、纳米催化等研发工作 [13] - 韩双艳教授致力于工业微生物学代谢工程和造纸工业酶的设计、酶蛋白高效表达与发酵 [14] 论坛日程与特色活动 - 11月27日举行非粮生物基青年论坛(20+场前沿报告)和生物基可持续航空燃料产业交流会(定向邀约) [16] - 11月28日进行开幕仪式、论坛特邀报告及主题论坛1:非粮生物基化学品和材料,涵盖生物质绿色预处理、非粮糖、生物基化学品、非粮生物基材料四个专题 [16] - 11月29日举行主题论坛2:非粮生物质能源,涵盖生物质甲醇、燃料乙醇、生物沼气和可持续航空燃料两个专题 [16] - 11月28-29日同期举办科技成果展示与对接活动,聚焦优质成果转移转化 [16] - 11月30日举办第四届绿色复合材料论坛,一次报名可免费参与同期论坛 [16][19] 科技成果展示与产业平台 - 论坛公开征集与筛选50个生物质利用领域具备商业化基础的创新成果和项目进行现场展示和精准对接 [17] - bio-basedlink全球生物基和生物制造产业服务平台提供往届展会报告和行业信息 [25] 相关实验室背景 - 生物基运输燃料技术全国重点实验室由河南天冠企业集团有限公司联合浙江大学、郑州大学共同组建,于2023年通过战略重组并完成建设验收 [22] - 实验室重点开展纤维乙醇技术升级及产业化应用、生物醇基航油/柴油前沿技术开发、CO2基聚碳酸酯技术产业化、生物燃料技术评价标准体系建设四大核心领域 [22]
李开复,在成都投了一家 “0卡糖” 合成生物企业
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-13 14:38
盈嘉合生公司概况 - 公司是一家甜菊糖苷生产销售商,专注于用合成生物学技术制造天然产物 [2][4] - 公司成立于2015年,是成都天府新区合成生物赛道的代表企业,拥有国内最大的天然产物合成生物学研发和生产平台 [4] - 公司自主研发的稀有甜菊糖苷成分莱鲍迪苷I获得美国FDA的GRAS认证,全球仅三家企业获得该认证,公司是其中唯一的中国企业 [4][5] - 公司产品管线覆盖制药、保健品和食品多个领域,包括辅酶Q10、新型甜菊糖苷、β-烟酰胺单核苷酸(NMN)、香兰素等 [5] 甜菊糖苷产品与技术 - 甜菊糖苷是风味上最接近蔗糖的代糖,热值仅为蔗糖的1/300 [2] - 公司不仅通过合成生物手段量产甜菊糖苷,更推出了多种甜菊糖苷复配产品与复配甜味剂系列产品,可广泛应用于烘焙、饮料、乳品等食品 [7] - 甜菊糖苷可以和多种不同类型的原料进行组合,如膳食纤维、氨基酸、其他高倍甜味剂等 [2] 市场地位与全球化 - 中国是甜菊糖苷最大的生产国,公司是中国目前最大的甜菊糖苷供应商之一 [3] - 自2019年起,公司凭借合成生物技术打造的甜味剂产品成功进入美国市场,跻身多家国际知名食品与饮料企业的全球供应链体系 [5] - 公司在英国、东南亚等地区的销售额持续攀升,有望进一步开拓日本、韩国等新兴市场 [5] 成都产业环境与支持 - 公司位于四川成都天府国际生物城,成都良好的科创生态帮助公司吸引了众多青年科技人才,研发队伍中有近90%的人员来自外地 [9] - 公司正在成都规划建设新工厂,力争今年投产 [9] - 截至2024年底,仅成都高新区就已累计引进生物医药相关项目超300个,聚集本土上市企业10家,医药健康产业总规模超3500亿元 [9] - 成都政策支持合成生物产业发展,在《成都市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中提及超前布局合成生物等前沿技术 [10]
总投资145.3亿:重庆市签约32个项目,生物制造领域聚焦中试平台建设
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-10 07:41
文章核心观点 - 中国正从中央到地方层面大力推动生物制造中试平台建设,以加速科研成果转化和产业化进程 [5][6][12] - 多个省市已出台具体政策并投入巨额资金,目标明确,显示出生物制造产业已成为战略性新兴产业的焦点 [8][10][11][12] 重庆市生物制造产业进展 - 重庆市璧山区集中签约32个总投资达145.3亿元的项目,涵盖生物制造等多个领域 [5] - 璧山区签约重庆生物制造产业中试平台项目,旨在打造国家级生物制造中试平台,成为生物制造产业“西南中心” [6] - 重庆市2025年市级重点项目总投资约3.2万亿元,年度计划投资4800亿元,生物制造产业中试平台被列入重点开工项目 [6] - 重庆两江新区已聚集博济医药、博腾制药等中试平台,其中重庆博济是华南地区最大的生物医药CRO,于2021年投用 [6] 常德市生物制造平台建设 - 常德经开区合成生物制造中试转化平台是2025年度省重点建设项目,总投资1.69亿元,占地面积46亩,建筑面积2.2万平方米 [8] - 平台规划建设从0.5吨级到20吨级的多条中试生产线,配套建设转化车间、动力中心等设施,形成闭环的合成生物制造生态系统 [8] - 平台覆盖从发酵到精制的全工艺流程,可承接医药级、护肤品级等多种生物活性原料产品的中试及小规模商业化生产 [8] 其他省市政策与投资 - 广东省发改委批复广东省合成生物制造中试平台项目,概算总投资2.1733亿元,其中工程费用19459万元 [9] - 上海市已建设中试平台或具有中试功能的企业和机构逾360家,并发布《上海市中试平台创新发展实施方案》支持建设 [10] - 四川省、河南省、贵州省、福建省均在2025年发布了支持中试平台建设的方案,设定了明确的数量和目标 [11] 国家层面政策支持 - 工信部和发改委联合发布通知,明确提出到2027年,力争培育中试能力建设平台20个以上,服务企业超过200家,孵化产品400个以上 [12]
2025(第五届)非粮生物质高值化利用论坛将于11月杭州启程!
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-10 07:41
论坛背景与行业趋势 - 国家已发布一系列关于非粮生物基材料创新发展的方案,致力于打造基于大宗农作物秸秆、竹子等非粮生物质资源利用的生物质能源和生物基材料体系 [2] - 论坛旨在探讨非粮生物质利用产业未来3-5年的发展趋势、可商业化路径、值得关注的技术团队和企业,以及从产业链和技术角度的挑战与解决方案 [2] - 行业平台拥有超过5万条产业上下游数据,是行业重要的资源和信息枢纽之一 [2] 论坛基本信息 - 论坛全称为“2025(第五届)非粮生物质高值化利用论坛(NFUCon 2025)” [2] - 举办时间为2025年11月27日至29日,地点在浙江杭州 [2] - 主办单位为宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料)和生物基运输燃料技术全国重点实验室 [3] 论坛核心议程与议题 - 主题论坛一聚焦非粮生物基化学品和材料,下设四个专场:生物质绿色预处理、非粮糖、生物基化学品、非粮生物基材料 [5][6][7][8] - 主题论坛二聚焦非粮生物质能源,下设两个专场:生物质甲醇/燃料乙醇/生物沼气和可持续航空燃料(SAF) [5][9] - 具体技术议题包括蒸汽爆破技术与装备、组合型生物质绿色高效预处理技术、工业发酵菌株和酶培育、木质素解聚及高值化学品转化、非粮大宗醇类/有机酸类/氨基酸/呋喃类化学品、竹基开发和利用、纤维素微纳米功能材料、生物质基聚氨酯泡沫材料、生物质基碳材料等 [6][10] 特色活动与参与方 - 论坛设置特色活动“科技成果展示与对接”,将公开征集与筛选50个具备商业化基础的创新成果和项目进行现场展示和精准对接 [9][10] - 参与方涵盖生产企业(如生物质能源与化学品开发企业、石化能源企业、乙醇/SAF企业)、高校科研院所、仪器设备与解决方案单位、以及园区政府协会组织 [14]
首创!我国科学家实现海水中二氧化碳变生物塑料,可拓展多种生物制造产品
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-10 07:41
文章核心观点 - 研究团队首次提出并验证了一种基于“电催化+生物催化”耦合策略的“人工海洋碳循环系统” [2] - 该系统可捕集海水中的二氧化碳并转化为高价值化学品与材料 为绿色低碳新材料产业发展奠定关键技术基础 [2][4] - 该平台技术以可降解塑料单体为示范案例 未来有望扩展至燃料、医药与食品配料等更广谱产品 服务于材料、化学、医药与食品等产业场景 [2][11] 技术原理与系统构成 - 系统采用“电催化+合成生物学”协同方案 构建了从“海水吸碳”到“材料与分子产出”的完整链条 [5] - 首个关键环节是电催化海水碳捕集 团队设计的新型电解装置能在天然海水里连续稳定运行超过500小时 二氧化碳捕碳效率高达70%以上 每吨二氧化碳捕集成本约为229.9美元 [8] - 第二个关键环节是生物催化转化 团队构建了能高效利用甲酸并将其转化为塑料单体的“超级细胞”工程菌 [9][10] 技术成果与性能指标 - 电催化环节通过两步法研制出高活性、高甲酸选择性的铋基催化剂 经放大电解系统可连续稳定运行20天 持续获得高浓度纯甲酸溶液 [8] - 生物催化环节的工程菌能够将甲酸精准转化为PBS核心单体琥珀酸和PLA单体乳酸 碳同位素标记实验证实最终产物碳原子来源于捕获的二氧化碳 [10] - 研究在1升和5升发酵罐中完成放大实验 成功实现从实验室摇瓶级到中试水平的过渡 [10] 产业化应用前景 - 研究团队已基于合成的生物塑料单体进一步合成了可完全生物降解的PBS及PLA 并制备出示范吸管产品 [11] - 未来计划在沿海地区构建集成化“绿色工厂” 依托电催化装置捕碳产甲酸 再通过发酵罐中的工程菌将甲酸转化为绿色塑料原料 [11] - 该技术平台具备模块化设计潜力 有望扩展至有机酸、单体、表面活性剂、营养配料等多元产品谱系 [11]
宁夏伊品采用新菌种产酸率提升2.5倍,L精氨酸产能至1万吨/年
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-10 07:41
项目概况 - 宁夏伊品生物科技股份有限公司计划对位于银川市永宁县杨和镇B区内的现有精氨酸生产车间进行技术改造 [3] - 项目属于食品及饲料添加剂制造业 建设性质为技术改造 总投资6551.57万元 其中环保投资90万元 占总投资的1.37% [3] - 项目预计2025年6月开工 2025年9月竣工试生产 建设周期约为3个月 [3] 产能与技术升级 - 技术改造利用现有年产4000吨精氨酸生产线的厂房和设备 通过更换新菌种Arg25-01提升产能 [4][5] - 新菌种产酸率为现有菌种Arg004-13的2.5倍 技改后饲料级L-精氨酸年产能将从4000吨提升至1.0万吨 净增6000吨 [5] - 项目将购置陶瓷膜、三效结晶器、流化床、自动包装机、码垛机等新设备以支持产能扩张 [4] 公司业务与行业地位 - 宁夏伊品是全球生物氨基酸细分行业龙头企业 产品涵盖动物营养类、食品添加剂及调味品、植物营养复合肥、新材料类等 [7] - 公司动物营养类产品包括赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸等氨基酸类饲料添加剂 [7] - 公司现有主要产品设计产能为:赖氨酸21万吨、味精22万吨、苏氨酸5万吨、色氨酸3500吨、过瘤胃饲料添加剂10万吨 [6][7]
金明杰教授:非粮生物炼制如何实现全链条创新?
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-09 07:47
技术突破与全链条创新 - 构建新型预处理技术及生物炼制体系,解决了原料收储运成本高、预处理条件苛刻、毒性副产物多、生物转化效率低及木质素降解利用难等关键难题[2] - 通过数学建模解析秸秆高固酶解过程,开发高固酶解技术使可发酵糖浓度达200g/L以上[2] - 所得水解液无需水洗或脱毒即可利用工程微生物高效发酵生产纤维素乙醇、乳酸、丁二酸、柠檬酸、油脂等产品[2] - 利用"生物漏斗"策略构建多株工程菌,实现木质素向黏糠酸和没食子酸等高值化产品的高效转化[2] 产业化进展与公司动态 - 金明杰教授于2024年在苏州高新区创办苏州溿米生物科技有限公司,形成拥有自主知识产权的全球领先成套技术[4] - 公司技术突破了秸秆等非粮生物质废弃物到高附加值生物化学品的产业化瓶颈[4] - 相关企业畔米生物已获得天使轮融资[5] - 金明杰教授将出席2025年11月27-29日在杭州举办的第五届非粮生物质高值化利用论坛并作报告[5]
超“月”想象 · 六聚鹏城丨第六届生物制造产业大会将于12月2日重磅启幕
合成生物学与绿色生物制造· 2025-10-09 07:47
大会基本信息 - 大会名称为第六届生物制造产业大会 [2] - 大会主题为合成生物制造 重塑人类生活 [2] - 大会将于2025年12月2日在深圳光明文化艺术中心召开 [2] 大会背景与目标 - 大会旨在落实国家关于合成生物和生物制造产业的相关部署 完善产业生态 推动科技创新和产业创新深度融合 [3][4] - 目标为打造集专业性 权威性 知名度高为一体的品牌盛会 [4] 大会核心亮点与议程 - 将发布《促进合成生物产业创新发展若干规定》及市级产业政策 为产业发展提供制度指引和战略坐标 [4] - 将有一系列重磅平台集中揭牌 包括未来食品合作中心 深圳合成生物产业基地等 [5] - 将首发《中国生物制造产业白皮书》和全国生物制造慧眼系统 [6] - 将举行国家生物制造产业创新中心首批企业入驻仪式 [7] - “造物”2025十大新品将集体亮相 [7] - 新增重磅嘉宾一对一战略对话及定向邀约参访环节 [8] - 设置“生物制造+人工智能”专场 推动引领产业发展新方向 [8] - 上午议程包括开幕 领导致辞 政策发布 平台揭牌 成果发布及战略对话 [11] - 下午议程包括高端圆桌 “生物制造+X”主题演讲及“生物制造+人工智能”主题演讲 [11] - 晚上设有项目路演环节 聚焦生物制造产业的新兴力量 [12] 历届大会回顾 - 首届大会聚焦深圳合成生物研究重大科技基础设施 100余位企业代表参会 [17][18] - 第二届大会近500位专家企业与资本代表共聚 深圳市工程生物产业创新中心揭牌并迎来18家企业入驻 [20][21] - 第三届大会线上线下观众超530万人次 数百家机构与企业参与 [23] - 第四届大会50余位院士专家与产业投资大咖齐聚 现场参会近2000位代表 线上线下参会人数合计近3000万人次 [26][27] - 第五届大会近200家科研机构 300家投资机构 600余家企业参与 约3000人现场参会 发布十大新品与《路线图2030》 [29]