生物來(lái)源、生物聚合的合成方式使PHA在碳中和得分最高，超過(guò)其他可降解材料。
塑料吸管不環(huán)保，紙吸管體驗(yàn)不好，年輕人苦于找一款能完美喝奶茶的吸管久矣。
這幾年，從茶飲店就能感受到可降解塑料市場(chǎng)的節(jié)奏開(kāi)始變快，新材料每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)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(chǎn)業(yè)的注意。
不同于石油基塑料，PHA相當(dāng)于微生物身體里的脂肪，在微生物細(xì)胞里擔(dān)當(dāng)著儲(chǔ)能物質(zhì)的角色，其代謝產(chǎn)物是人體、動(dòng)物體內(nèi)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(wú)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(huán)境下被微生物完全分解掉。
微構(gòu)工場(chǎng)PHA產(chǎn)品
工業(yè)生產(chǎn)上，PHA的原材料采用的是純天然的葡萄糖，生物來(lái)源、生物聚合的合成方式使PHA在生產(chǎn)過(guò)程中碳排放量非常低，但由于之前的生產(chǎn)成本過(guò)高，PHA雖然早就被發(fā)現(xiàn)，卻一直沒(méi)能被推向產(chǎn)業(yè)化。2013年CRISPR基因編輯系統(tǒng)的出現(xiàn)，使制作PHA的成本和周期都降了下來(lái)，成了PHA產(chǎn)業(yè)化的加速器。
微構(gòu)工場(chǎng)就是這樣一家做合成生物的企業(yè)，它的出現(xiàn)和CRISPR基因編輯系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)不無(wú)關(guān)系。
微構(gòu)工場(chǎng)成立于2021年2月，是一家擁有世界領(lǐng)先技術(shù)的合成生物企業(yè)，致力于用微生物技術(shù)給人們帶去綠色生活。成立僅半年后，就完成了近 5000 萬(wàn)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(guó)中資本、紅杉中國(guó)、SEE FUND（無(wú)限基金）、GRC SinoGreen Fund（富華資本）等知名投資機(jī)構(gòu)。
微構(gòu)工場(chǎng)創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陳國(guó)強(qiáng)教授于1989年博士畢業(yè)于奧地利格拉茨工業(yè)大學(xué)，后在英國(guó)諾丁漢大學(xué)和加拿大阿爾伯達(dá)大學(xué)讀博士后，1994年任清華大學(xué)副教授，三年后升任教授，2015年至今任清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任。在嗜鹽菌改造、PHA合成及應(yīng)用方面發(fā)表SCI論文370余篇。
近些年，陳國(guó)強(qiáng)意識(shí)到到技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要性，希望把PHA技術(shù)落地到更多場(chǎng)景，于是，陳國(guó)強(qiáng)帶著自己在合成生物領(lǐng)域30年的經(jīng)歷和半年的籌備工作，于2021年正式創(chuàng)立了微構(gòu)工場(chǎng)。
微構(gòu)工場(chǎng)聯(lián)合創(chuàng)始人、副總裁蘭宇軒則是本科畢業(yè)于清華大學(xué)，師從陳國(guó)強(qiáng)教授，期間在斯坦福大學(xué)做過(guò)訪問(wèn)學(xué)者，碩士畢業(yè)于加利福利亞大學(xué)伯克利分校。他一直對(duì)合成生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化感興趣，希望將實(shí)驗(yàn)室里的東西落在生產(chǎn)線上，輸送到生活場(chǎng)景里。
微構(gòu)工場(chǎng)核心產(chǎn)品與應(yīng)用
在研發(fā)生產(chǎn)PHA的這條路上，無(wú)論是生產(chǎn)工藝還是產(chǎn)業(yè)化落地，選對(duì)了底層細(xì)胞，即菌種，就成功了一半。對(duì)Halomonas TD01和LS21 嗜鹽菌的利用，便是微構(gòu)工場(chǎng)在PHA研發(fā)生產(chǎn)方向上的一次躍升。
LS21嗜鹽菌生長(zhǎng)在新疆艾丁湖，是中國(guó)陸地的最低點(diǎn)，蒸發(fā)量比降水量高幾千倍。這樣酷熱、干燥的環(huán)境造就了嗜鹽菌的特性，使其能夠在幾乎沒(méi)有水、鹽濃度超過(guò)200克每升、晝夜極端溫差接近100度的環(huán)境下生存。
由于在這種極端環(huán)境下也能快速生長(zhǎng)，嗜鹽菌可以避免雜菌的污染。而傳統(tǒng)發(fā)酵過(guò)程中，空氣中的其他細(xì)菌可能會(huì)進(jìn)入到生產(chǎn)選用的細(xì)菌體系里，影響細(xì)菌的生長(zhǎng)。
微構(gòu)工場(chǎng)使用的嗜鹽菌，其“不染菌”的特性可以免去生產(chǎn)PHA過(guò)程中高溫滅菌的步驟，節(jié)省了之前滅菌所需要的精密設(shè)備，因此，設(shè)備、人工等成本均被降低，縮短了生產(chǎn)工序，節(jié)省了生產(chǎn)周期，使PHA在進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，價(jià)格上具有一定優(yōu)勢(shì)。
今年年初，微構(gòu)工場(chǎng)已經(jīng)在北京順義中德產(chǎn)業(yè)園建設(shè)年產(chǎn)千噸的PHA智能示范線和合成生物基地，與此同時(shí)，微構(gòu)工場(chǎng)利用合成生物學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)大宗化工品，以更加可持續(xù)的方式替代原來(lái)采用化工法生產(chǎn)的產(chǎn)品。
微構(gòu)工場(chǎng)在中德產(chǎn)業(yè)園的展廳
以四氫嘧啶為例，它有著長(zhǎng)效保濕、抗氧化（預(yù)防衰老、改善皺紋）、防止紫外線傷害，是一種高端化妝品和醫(yī)療用藥的核心成分。由于尚無(wú)化學(xué)合成方法，此類(lèi)化妝品生產(chǎn)成本一直居高不下，而微構(gòu)工場(chǎng)的技術(shù)突破，使得四氫嘧啶的成本和周期都迎來(lái)了下降。
目前，微構(gòu)工場(chǎng)的合作伙伴包括諾維信、美團(tuán)，以及一些世界500強(qiáng)企業(yè)。
2021年3月，微構(gòu)工場(chǎng)和諾維信合作開(kāi)啟餐廚合成PHA研發(fā)，將利用諾維信豐富的酶制劑資源，推動(dòng)PHA產(chǎn)業(yè)化。而和美團(tuán)這一項(xiàng)目達(dá)成的合作主要將致力于推動(dòng)PHA材料應(yīng)用于一次性吸管和一次性餐盒等被大量應(yīng)用的外賣(mài)包裝場(chǎng)景。
除此之外，合成生物還有很多有趣的應(yīng)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(yī)用高分子微球，植入體內(nèi)靶向給藥，將藥物運(yùn)送到特定的受藥部位，再將其慢慢釋放出來(lái)而達(dá)到治療效果。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，PHA制成的完全可降解的綠色材料農(nóng)膜還可以應(yīng)用在廣大的農(nóng)田中，相關(guān)產(chǎn)品還可以作為飼料給動(dòng)物食用。不僅如此，合成生物學(xué)方法還可以制造出我們常說(shuō)的“人造肉”，以及保健飲料。
PHA醫(yī)用微球
根據(jù)蘭宇軒表述，微構(gòu)工場(chǎng)的合成生物技術(shù)可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、化妝美容、精密儀器、宇宙航天以及綠色制造領(lǐng)域。相關(guān)產(chǎn)品包括人造血管、化妝品、高新技術(shù)材料、功能飲料、可降解材料，也包括骨再生、神經(jīng)引導(dǎo)導(dǎo)管等醫(yī)療用品。
未來(lái)微構(gòu)工場(chǎng)還會(huì)進(jìn)一步降低材料成本，和合作方一起繼續(xù)探索PHA材料的應(yīng)用方向。但降低成本僅僅是其中一環(huán)，微構(gòu)工場(chǎng)向創(chuàng)業(yè)邦表示，其夢(mèng)想是“微小改變世界，構(gòu)筑綠色未來(lái)”，PHA也只是微構(gòu)工場(chǎng)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的產(chǎn)品，未來(lái)團(tuán)隊(duì)將依托合成生物學(xué)平臺(tái)，推出更多豐富的產(chǎn)品，為建設(shè)更加綠色的世界獻(xiàn)一份力，目前相關(guān)的合作已經(jīng)在進(jìn)程中。
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