科创中国
利用合成生物技术制造生物降解材料PHA
发布时间: 2022-10-30
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利,实用新型专利
行业领域：
节能环保产业
成果介绍
合成生物技术制造生物降解材料PHA：生物制造成本居高不下，重要原因是生产过程中消耗大量淡水和能量，生产工艺复杂、设备投资巨大，出错（染菌）率很高。2003年，微构工场团队经过多次实地土壤筛选，从新疆艾丁湖发现了极端细菌Halomonas（盐单胞菌），盐单胞菌就像是细菌中的“藏獒”，具有高度适应性以及快速生长的特性，不易被其他微生物感染。本项目的PHA生产所需的原料是秸秆、厨余垃圾、废工业乙酸等。通过“下一代工业生物技术”，材料生产过程中可以实现开放、无灭菌的连续发酵生产，降低50％以上传统生物制造的能耗，生产用水也可以循环利用。在原发现于新疆艾丁湖嗜盐菌的基础上，又进行了多次改造，使其更适用于工业量产。团队目前已于2015年至2021年完成了5吨和15吨小规模生产，在2021年到2022年完成了200吨发酵罐多次多种PHA的生产。北京微构工场持续专注菌株研发，利用全新的代谢路径可生产PHB、P34HB、P34HBHV、PHBHHx、PHB5HV、P3HP3HB等多种材料，产品管线全面覆盖上述生物降解材料的生产和应用，以及戊二胺、四氢嘧啶、肌醇、氨基酸、3-羟基丙酸等产品管线。
成果亮点
北京微构工场生物技术有限公司（简称微构工场）是清华大学科技成果转化成立的一家创新型合成生物技术研发与应用企业。依托清华大学陈国强教授团队15年攻关开发的30余项专利技术，微构工场现可生产种类丰富、品质优异的生物降解材料聚羟基脂肪酸酯（PHA），并已实现规模化量产。本项目的PHA生产所需的原料是秸秆、厨余垃圾、废工业乙酸等。通过“下一代工业生物技术”，材料生产过程中可以实现开放、无灭菌的连续发酵生产，降低50％以上传统生物制造的能耗，生产用水也可以循环利用。
团队介绍
陈国强，公司创始人、首席科学家。清华大学生命学院/化工系 教授，清华合成与系统生物学中心主任，基金委杰出青年基金获得者，教育部长江学者特聘教授，新世纪百千万人才工程国家级人选。发展了基于嗜盐菌的“下一代工业生物技术”，使微生物合成PHA效率更高，过程更简单，更有竞争性。发表SCI论文300多篇，引用20,300多次（H指数66），连续6年被评为Elsevier高引用作者。授权和公开专刊70多项。作为第一完成人获得国家技术发明二等奖和北京市科技进步一等奖，还获得中国青年科技奖等。
专家点评
“科创中国”技术路演先进制造与新材料专场 | 2022-10-25
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陈国强
清华大学生命科学学院—教授
贾恩明
北京机械工业自动化研究所有限公司—市场部长
周豫山
中江联合（北京）科技有限公司—董事长
李巍
南京新广云信息科技有限公司—创始人
王连泽
清华大学航天航空学院—首席科学家