合成生物重大科技基础设计极大加速了对菌株的编程。受访单位供图
读特客户端·深圳新闻网2023年3月2日讯（深圳商报首席记者 陈小慧）“未来有合成生物技术的赋能，相信我们能研发并生产出更多高性能的新材料产品出来。”深圳市沃特新材料股份有限公司（以下简称“沃特股份”）副总裁、董事会秘书张亮近日在接受记者采访时如是说。2022年11月，沃特股份“牵手”中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）合成生物学研究所罗小舟团队，成立了“生物化学应用联合创新中心”（以下简称“创新中心”）。
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拥有300项发明专利
据张亮介绍，沃特股份主要做的是高分子材料，产品包括液晶聚合物（LCP）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚砜（PSU）、特种尼龙（PPA）等，目前已拥有300余项境内外发明专利。
随着新材料应用场景越来越广泛，如何高效地生产出低碳环保、性能更优的新型高分子材料？沃特股份和罗小舟团队不约而同地将目光瞄准合成生物技术。
合成生物学被誉为“21世纪最值得关注的行业之一”，因其拥有“以生物造万物”的“魔法”，目前已广泛应用于医药制造、化工生产、新材料、食品等行业。2022年6月，深圳市出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》，更是将“合成生物”排在八大未来产业之首，并明确要“建设合成生物学研发基地与产业创新中心”。
“我们希望在合成生物技术的赋能下，生产出更多更强大的特种高分子材料。”张亮说，“深圳先进院恰好有相关的技术积累，可以满足我们的市场需求。”罗小舟表示，通过合成生物技术对微生物进行改造，可以酿造出更多高分子材料所需要的单体，使得材料更清洁环保、性能更佳，实现1+1>2的效果。
在生命体上“编程”
那么，合成生物技术又是如何对新材料进行“施法”的？这就需要对微生物进行“编程”。
罗小舟告诉记者，与电脑编程一样，合成生物学的路径也是一种生命的“编程”，而源代码就是我们的DNA。通过“设计—合成（编码）—测试—学习”等流程，对菌株进行改造和测试，可以得到新的底盘菌株。
而这些底盘菌株，则对于新材料的合成发挥着关键作用。罗小舟介绍，基于底盘菌株，通过引入新的改造技术，加入新的基因，可以合成不同的目标分子和材料。
据了解，目前罗小舟团队利用20种研发工艺对不同的酶进行改进、对不同的通路进行优化，已经积累了基于不同生物合成途径的十几个底盘菌株，这些底盘菌株是更高维度、更接近最终产物的菌株。“利用团队前期已经开发的多个针对酿酒酵母改造的工艺方法，再结合内部的合成生物元件库，我们在6个月时间内就将液体橡胶HVR的产量提升到了可商业化的水平。”罗小舟说，未来，创新中心将充分发挥团队在改造工艺、底盘菌株方面所积累的优势，合成更多市场上需要的新材料产品。
或将引领产业新方向
随着国家“双碳”战略的持续深入，通过生物技术等手段制造的生物基材料越来越受关注。近年来，生物基材料需求不断攀升。数据显示，2021年我国生物基材料产量700万吨、产值超过1500亿元，占化工行业总产值的2.3%。工信部发布的《“十四五”原材料工业发展规划》中，将发展生物基材料纳入重点任务。
由于生物合成成本高、设备投资大，许多合成生物成果往往倒在了产业转化的“死亡之谷”。为了提高转化效率，沃特股份找到了深圳先进院。
据了解，深圳先进院多年来一直聚焦创新链与产业链深度融合，率先探索了独具特色的“0-1-10-∞”的“蝴蝶模式”，很好地解决了在高校和科研院所中普遍存在的科学研究与成果产业化“脱节”的问题。值得一提的是，深圳先进院合成生物学研究所首创的“楼上楼下创新创业综合体”模式，也被国家发改委写入“推广深圳经验47条”文件中。
“深圳先进院对于产业方向的认知以及在成果转化上有很强的优势，这是我们选择与其合作的一个重要原因。”张亮告诉记者。他相信，借助深圳先进院产业化的优势，未来一定会研发出更多新的高分子材料产品。而一旦“合成生物+新材料”形成了新的产业化方向，将会对深圳产业尤其是制造业高质量发展起到很大的带动作用。
