华熙生物:科技支撑“双碳” 合成生物将成解决之道

近日发布的《北京市加快合成生物制造产业创新发展行动计划(2024—2026年)》提出,到2026年,北京合成生物制造的创新资源集聚力、产业创新策源力、示范应用引领力、区域辐射带动力将全面提升,北京创新策源、津冀承接支撑、辐射带动全国的发展格局基本形成,预计培育百家以上优秀初创硬科技企业,初步形成1到2个百亿级产业集聚区。

用钢铁工业尾气生产的可替代汽油的燃料乙醇、农业废弃物秸秆能做成一次性吸管……被誉为“第三次生物技术革命”的合成生物,作为新质生产力的典型代表,正一次又一次成为国家发展规划中的关键词,战略地位不断凸显。那么,为什么说合成生物是“双碳”目标的底层支撑?合成生物又是如何实现“绿色制造”的?

在2022年下发的《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》中,提出了关于“能源绿色低碳转型支撑技术”的“可再生能源非电利用”中提及“生物燃料”、“生物质基材料”及“高附加值化学品”的制备。其中“生物质基材料”的底层核心技术正是合成生物。

合成生物技术之所以被称为“绿色制造”的底层技术,重点就在于这一技术可通过细胞工厂进行生产,获得低能耗、更环保、可再生的生物基材料,进而替代传统动植物提取、或石化基来源的材料。

比如,传统尼龙是从石油中提炼出来的,生产过程中会产生大量的污染,且传统的尼龙6、尼龙66和尼龙11是不可降解的。目前,通过合成生物技术,科学家已经实现尼龙的绿色合成,不仅无需石油来源,在生产过程中有效减少碳排,同时还能够被土壤降解。

还有被称为“白色垃圾”的传统塑料,资料显示2040年全球每米海岸线大约将会有50公斤塑料,2050年塑料产品预计将增加到大约60亿吨,占全球碳预算的15%。通过合成生物技术则能够创造在海洋和土壤中快速降解的生物材料,为解决塑料生产及使用等污染问题提供方案。

而在农业和食品领域,合成生物技术可以通过转换生物基材料生产人造食品。数据显示,2030年中国农产品缺口将达到9000万吨,其中肉类缺口将达到3800多万吨。合成生物技术生产的人造肉、人造奶等食品,可以解决农产品供应不平衡等问题,还能减少传统畜牧养殖和工业生产过程中产生的土地消耗和大量温室气体排放。

目前合成生物技术已经成功实现了医药、大宗发酵产品、天然产物、未来农产品等重要领域的生物制造,合成生物技术的生物基材料也将越来越多的应用于人们的日常生活场景之中。

除了变革传统生产制造方式,合成生物技术的应用场景还包括碳捕捉、碳回收、碳封存或零碳甚至负碳物质生产等,有望在更多领域释放“绿色”潜能。

合成生物技术的绿色前景固然十分看好,但要想让技术创造价值,真正实现绿色制造,离不开具备多学科、强复合能力的绿色生物科技企业参与,以及现代化合成生物绿色工厂的落地。

事实上,基于我国合成生物技术的快速发展,国内以华熙生物为代表的一批本土头部企业已经将合成生物上升到公司战略层面,并进行合成生物绿色工厂的建设布局。

根据相关媒体此前的不完全统计,中国广义的合成生物学关联企业现有925家,其中工具层企业441家(占47.68%),平台层企业54家(占5.84%),应用层430家(占46.48%),呈现两端大中间小的格局。

有业内人士分析,当前合成生物产业链涉及几大关键环节和壁垒。第一是技术壁垒,即基因改造、基因编辑等前端合成生物技术基础;第二是工程化,即中试和产业转化,实现科研成果的转化;第三是商业化壁垒,即如何结合市场需求,推动终端应用。

在我国合成生物产业大军之中,华熙生物近年异军突起,在合成生物产业领域表现出强大竞争力。

作为国内较早布局合成生物的企业,华熙生物称其已经构建了一条覆盖“研发创新、中试及产业转化、市场转化”的合成生物绿色制造全产业链,拥有从“基因编辑、菌种改造、细胞工程创造,到中试及产业转化、再到市场转化的”全链条能力。在过去数年中,华熙生物在合成生物领域的布局不断拓深,其不仅建设了合成生物技术的研发平台、研发中心,打造了业内领先的合成生物研发团队,建设全球首座合成生物科学馆;还积极开展产学研合作,承担国家级、省市级的重点研发项目,并依托合成生物技术,陆续推出了超纯麦角硫因、微真、重组人源胶原蛋白等原料产品。

在技术层,华熙生物自主掌握前端菌种及合成技术、具备底盘细胞设计等基础研究能力。根据此前的披露,华熙生物建成了全球分子量覆盖最广的人体三大多糖— —透明质酸、硫酸软骨素、肝素寡糖库,构建国际上首个人乳寡糖物质库。依托合成生物技术,公司已建有约百余种活性物质库,开展百余种活性物开发。公司自主研发的胶原蛋白、NMN和人乳寡糖等多款物质已实现突破性进展。此外,华熙生物还与20多家全球知名的科研院校就合成生物学开展深入合作。

作为合成生物产业链上的关键环节,我国一直存在科研成果转化率低的问题和痛点,《2022年中国专利调查报告》显示,我国高校发明专利实施率为16.9%,其中产业化率仅为3.9%。“中试环节”正是解决这一问题的关键。通过中试转化平台,华熙生物能够将科研院校及企业自主研发的科研成果进行快速的产业化论证,推动合成生物领域科研成果的转化落地。

此外,合成生物在商业化的过程中,选品、规模化生产、成本控制是普遍问题,在这一层面,华熙生物因其主营业务涵盖“生物活性物原料、医疗终端、消费终端”几大板块,在市场洞察、渠道建设、终端销售、品牌建设等方面具备经验,能够快速掌握市场动向,为合成生物终端商业化发展提供参照和支撑。

如今,依托合成生物研发创新能力、中试及产业转化能力、市场转化能力的三力合一,华熙生物正逐渐成为“合成生物全产业链标杆企业”,推动我国合成生物全产业链的加速发展。(咸宁新闻网)