“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”）。自成立以来，双方多次讨论，确定了具体的研发方向，将主要围绕生物基高分子材料、动植物营养等方面，在前沿技术研究、新产品开发、技术平台建立以及人才培养等多层面开始广泛合作。
【资料图】
“材料被誉为制造业的‘底盘’。我们希望依托于双方共同成立的创新中心，借助深圳先进院在合成生物学方面的研发工艺和技术积累，为深圳‘制造业当家’添砖加瓦。”
罗小舟表示，未来，创新中心将推出更多合成生物学新型高分子材料产品，并加速量产和商业化落地，为深圳市加快建设全球领先的重要先进制造业中心贡献力量。
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。
▲沃特展厅部分展品。
记者注意到，沃特股份研发的高分子材料在很多创新产品上都有神奇的应用。比如，
由LCP制造的电子产品让移动办公设备更加轻薄，通讯速度更快；
由PTFE制成的、布满圆形小凸点的“茶杯垫”，应用于国内某跨海大桥的桥墩和桥面之间，可以起到防滑减震作用。
不过，目前很多高分子材料都存在同一个问题，那就是“耗油”。
“高分子材料中，橡胶、塑料的合成都离不开石油。”
罗小舟告诉记者，以往常见的高分子材料绝大部分是石油化工材料，多数是以石油基化学法生产的，不仅对环境造成影响，更重要的是，随着未来石油等不可再生资源被“耗尽”，将难以满足新材料行业的新需求。
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，所以双方一拍即合，就成立了这个创新中心。”
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。
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”。
“生命的本质就是一个程序，这好比是人类正在试图读懂上帝的源代码，并开始试着在生命体上编程。”
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。
“底盘菌株就像汽车的底盘一样重要，有了底盘，套上不同的外壳，就是不同的车了。”
罗小舟表示，新材料行业也一样，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。
▲合成生物重大科技基础设计极大加速了对菌株的编程。
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。比如，以酿酒酵母为底盘细胞，罗小舟团队目前已经生产出了包括被称为“液体黄金”的液体新材料橡胶在内的多种产品。
“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。
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。
“我们有义务尽到企业应有的社会责任，基于政策、行业和市场的发展需求，着手布局生物基材料发展。”张亮说。
不过，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的时代要求，坚持科研与产业一体设计、一体推进，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很重要原因。”张亮告诉记者，深圳先进院是以产品中试和量产为导向的，“这次合作，我们希望最终能有新的高分子材料产品落地并量产。而目前，创新中心已经在生物—化学法的生物基高分子材料方面开始小试验证和前期实验。”
张亮相信，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。
“未来，‘合成生物+新材料’有望在深圳本地形成可复制的转化模式，吸引更多企业来深圳进行成果转化，循环的研发创新将不断带来新的风投资金转化，最终带动企业做大做强，推动深圳企业的高质量发展。”张亮说。
但张亮也指出，合成生物与新材料的结合目前尚处于产业探索起步阶段，成果的研发和产业转化需要的时间较长，未来希望通过政府引导基金等方式为新材料产业提供更多资金支持。罗小舟也表示，希望政府继续加大对新兴产业的扶持，同时出台相关政策法规，为深圳建设合成生物学产业创新中心提供资金和政策保障。
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编辑 吴艳红
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