合成生物学(工程生物学)是生命科学领域的一门新兴交叉科学,被认为是理解生命的新钥匙(造物致知)和未来的颠覆性技术之一(造物致用)。

为进一步加强国内外合成生物学领域的交流合作,提高我国在合成生物学领域的国际地位,推动国内生物产业蓬勃发展, 2023 年 4 月 27-28 日第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、首届亚洲合成生物创新大会将在深圳光明科学城启幕,为推动中国与亚洲合成生物科学与产业发展提供交流平台,为加速深圳合成生物产业发展集聚贡献力量。

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以下是循原科技副总裁周世丰在第四届工程生物创新大会上的精彩致辞,由云现场整理。

大家下午好,各位领导,各位老师,我是周世丰,非常感谢大会对我的邀请,能有这样的机会参加合成生物学的会议深感荣幸,今天我谈谈对合成生物学的理解。

各个国家提出了绿色低碳的发展,但是《自然》的文章引起了我的注意,需要意识到人类作为唯一一个地球生命主群对地球产生的影响,并思考如何应对并如何改进。或者说我们需要尽快在大自然对碳的存储和人类活动导致的碳快速释放的平衡,因为人类改造自然的过程已经到达临界点,大自然历经万年的有机碳和无机碳的循环体系已经改变甚至被我们破坏,我们对能源的使用方式、制造物质的方式都需要作出改变。如果考虑金属的冶炼,生活中大部分物质的主要来源是石油炼化产业的下游产业,我国已经稳居世界第一大化学品和第二大石化产品生产国,第一与第二之差,因为我国有煤化工。我国近几十年,石油对外输出一直在70%以上,如果我们没有廉价大量的煤炭资源,这个数字会很高。

可喜的是人类社会意识到这些,并开始审视对化石资源的依赖和索取,尤其是风电和光伏产业,并将触角延伸到海外,我本人有幸参与的一部分工作。

相比石油天然气和煤,作为绿色能源的风能和光伏不好存储,最好的解决方案是找到了电,近几年还有储能的问题,大家开始找到了氢。我们假定未来的绿电越来越多,氢能的发展越来越好,我们不禁要问,能源将来要走向哪里。

为了降低石油对外依存度的问题,我国已经做了很好的尝试,作为传统的发酵国,我们在20年前已经推出了粮食乙醇,在中国快速的发展,为我们指明了方向合成生物学带来的产业发展可以给出答案。麦肯锡发布2020年的报告,全球经济活动中60%的物质产品可由生物技术进行生产,生物技术的进步加上计算、数据处理、人工智能的加速发展,正在推动生物工程新一轮的创新浪潮。

因为这段时间和各位嘉宾交流,发现大家对能源和物质之间的转换比较感兴趣,我想提一点,在氢能往下提上绿色的甲醇,绿色的甲醇通过氢能加上二氧化碳合成,现在加到船用行业,现在已经有大的船用公司用绿色甲醇作为原料,加入到集装箱中。

我们认为所有的物资始于碳基,兴与非粮,刚碳基物质在细胞中进行转化,通过系统性的设计和改造,可以实现碳元素的循环,一旦利用农业,土地上的种植能源作物实现大宗低价的糖的供应,实现低价的非粮碳原的规模化应用,完全替代粮食基的碳原,用于更大范围的物质生产,类似于煤化工在我国的能源安全作用一样,合成生物产业发展,利用可持续发展、本土化的供应,实现碳本身的利用,助力我国绿色化工的发展,提升我们的绿色未来。

循原科技是一家基于非粮碳源的生物炼化和生物制造的公司,公司依托核心团队的经验,主要专注于细胞技术,高效酶解的发酵等一系列先进的工艺开发和实施,我们推出了拥有自主产权的技术,可以利用工业废弃物作为原料生产具有普世性的发酵糖以及原料级的物质素。生物炼化平台可以广泛应用于生物基材料、化学品等各类产品的低碳制备。我们不断自身的装备和工艺,意识到生物链化不仅仅是技术的放大生产,而应该是多学科交叉融合发展。我们集聚了一大批有产业经验的行业人才,有科学家和产业顾问的团队,我们从化工到生物发酵,以常规的生物发酵法为为例,比如糖、废液和二氧化碳。我们认为要想真正的实现产业规模化,四块产业的应用共同发力,借助秸秆糖的平台,我们布局生物基的材料和化学,着重于能够规模化利用的发酵路径和不容易受到影响的催化路径。

非物质素已经有很好的商业化应用,可以生产无污染和无甲醛的树脂代替尿酸树脂,同时可以做高分子材料,利用废液生产有机肥料,带动当地的有机农业的发展,更好与当地共建生态农业循环生态。生产早期的利用已经非常成熟了,另外糖的发酵过程中会有大量的二氧化碳,纯度比较高,常常作为饮料用途。去年西北大学开发的技术已经可以利用液氧气体发酵二氧化碳生成丙酮,我们相信随着发酵规模的增大,收集规模的增大,技术的成熟,回收利用来自生物制造行业含有二氧化碳的废气实现真正的低碳制造。

产业链的上游,我们延伸到能源作物的育种和栽培,利用滩涂等土地开展生物的种植1,希望做到不与粮争地,实现种、收、储、运、建一站式的产业服务。我们的目标希望成为合成生物产业版图里的卖水者。

在核心工艺方面,我们提供全链条的制备工艺,优势在于通过生产检验的原料分解及工艺,以及工业化装置的设计制造。另外,在原料端有近20年的实验积累,针对不同原料有相当完备的测试数据,包括物料评估和发酵酵母的表现数据。同时针对不同的地域资源以及不同的应用场景,我们也有不同的下游管线匹配,生物炼化是利用各学科知识以及当地资源禀赋的工程,能让各方共赢的场景,只有让产业链调整体规划,打造产业闭环才能实现真正的商业化利用。

我们认为未来的地球怎么样,取决于我们如何科学的与碳世界共储,我们一起携手合成生物学共建健康的碳循环新模式,谢谢大家。