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新材料技术,生物医用材料

“下一代工业生物技术”是清华大学陈国强教授首先提出并发展完善的一种高效率生物制造技术，其核心是利用生长在特殊环境中的极端微生物作为底盘细胞，建立开放、无灭菌的连续发酵生产体系。     陈教授团队利用合成生物学和代谢工程学方法，开发了基于嗜盐菌的“下一代工业生物技术”近30项专利技术成果，成功构建了绿色生物制造的系列核心技术平台，解决了发酵生产中高耗能、易染菌、过程复杂、产物难提取、生产效率低等难题。目前已经成功应用于生物可降解塑料PHA的工业化生产。     利用陈国强教授的“下一代工业生物技术”体系，微构工场的嗜盐菌底盘细胞，在团队于2003年在新疆发现嗜盐菌后，2015-2021年完成了5吨，2021年-2022年完成了200吨发酵罐多次多种PHA的生产。微构工场持续专注菌株研发，尤其是2018年之后菌株已连续迭代20次，利用全新的代谢路径可生产PHB、P34HB、P34HBHV、PHBHHx、PHB5HV、P3HP3HB等多种材料。

基于盐单胞菌的“下一代工业生物技术”体系已成功用于在开放、非灭菌条件下连续生产聚羟基脂肪酸酯PHA、医药分子和大宗化学品等。相比传统工业生物技术，基于工程化盐单胞菌的“下一代工业生物技术”具有多种明显优势。 1) 节能节水省设备：发酵过程无需高温高压灭菌；其次生产过程产生的水可以多次循环利用，可以利用海水进行生产；不需昂贵的不锈钢发酵罐和不锈钢管道系统，使用便宜的塑料、陶瓷甚至水泥罐体或管道等；较传统生物制造能耗下降50%以上。 2) 生产效率高：  由于无需灭菌，所以生产过程可以连续发酵，提高生产效率；  操作过程简单，减少灭菌过程、实现连续发酵，过程操作大幅简化； 生产流程标准化，同时由于嗜盐细菌菌种一样，发酵工艺也能保持一致，使工艺开发简单化，可以高度的标准化进行产品生产。  通过基因改造，使菌体能产生自凝絮作用，简化了生产流程。 3) 废物高效利用，“不与人争粮”：合成生物学改造的嗜盐细菌可以利用秸秆糖、餐厨废料、废糖蜜、废工业乙酸等原料，来制造所需的产品，实现不采用玉米、淀粉等粮食进行生产。 4) “一菌多能”：仅一个菌种（嗜盐菌），就可以生产多种产品。

创始人是清华大学合成与系统生物学中心主任陈国强教授，主要利用“下一代工业生物技术”平台，进行生物降解材料PHA、医药中间体四氢嘧啶、尼龙56前体戊二胺等多种高附加值产品研发和生产。到2022年7月，微构工场团队人数为50人，其中研发人员约30人，大量来自世界一流院校，包括：加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、英国诺丁汉大学、清华大学、北京大学等。 

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