当瓦特手中的蒸汽机喷薄出第一缕工业文雅的曙光，人类史册的车轮便焕然再造。而今，数字化海潮正以翻江倒海之势奔涌而来，拉开了“第四次工业革命”的帷幕。正在中邦工程院院士郑裕邦看来，这场改造以人工智能、生物身手等为冲破点，此中，合成生物筑制饰演着枢纽脚色。

　　合成生物筑制将为严密化工行业带来怎么的改造，又将怎么重塑工业产物坐蓐流程？不日，郑裕邦分享了自身的见地。

　　“第一次工业革命以蒸汽机行为动力机通常行使为标识，第二次工业革命以电力的出现和通常运用为标识，第三次工业革命以原子能、电子推算机等身手的发现为标识。现正在，第三次工业革命仍正在举办经过中，但我以为，第四次工业革命也正正在发作。”郑裕邦叙到，“第四次工业革命正以人工智能、新资料、分子工程、虚拟实际、量子讯息、生物身手等为冲破口，以提升资源坐蓐率、删除污染排放、变换生计办法为骨子特性。”

　　那么，这场革命的焦点周围毕竟正在哪里？谁又将引颈这场改造？郑裕邦将谜底指向了一个交叉学科——合成生物筑制。

　　他阐释道，“合成生物学”是指采用工程化打算理念，对细胞举办定向打算、改制以致从新合成，从而冲破自然性命进化次序，重塑自然坐蓐线。其方针直指物质的高效定向合成与精准转化。“合成生物筑制”则是以众学科协调交叉为身手权谋，改制或创作自然效力的性命体及生物组分，通过经过和编制加强，完成物质的高效合成与精准转化，再制产物大周围坐蓐流程，创作经济价钱和社会效益的他日财富。

　　郑裕邦说：“特别是正在医药、农药、食物等严密化工周围，合成生物筑制正催生新财富、创筑新形式、创设新动能，促进这些工业周围向绿色低碳、无毒低毒、可一连成长形式转型。这不但是身手门道的刷新，更是一场坐蓐干系的革命。”

　　纵然合成生物筑制是他日财富，郑裕邦流露，它仍然正在为严密化工行业带来改造。

　　据郑裕邦先容，与石化门道比拟，合成生物筑制产物均匀节能减排30%～50%，他日潜力将抵达50%～70%。他以工业催化剂为例作进一步注释。正在医药、农药、食物、染料、化工等众个工业周围，环球起码有4.2万种原料和化学中央体是依赖催化剂直接或间接合成的。此中，很众贵金属和非贵金属催化剂来自矿产，属于不行再生资源，且开采本钱高。“咱们可能愚弄便宜的、可再生的活性卵白质行为生物催化剂代替化学催化剂，让生物转化代替化学转化经过，既完成催化剂原料的代替，又完成绿色低碳坐蓐。”郑裕邦说。

　　这一代替身手已取得工程化验证。“最告捷的一个例子即是丙烯腈通过腈水合酶天生丙烯酰胺。20世纪80年代，沉寅初院士取得腈水合酶微生物菌种，进而完成大周围坐蓐，当时第一套工业扮装备就筑正在东营。”他说，“腈水合酶代替正本的铜催化剂，低浸了反响温度，促成丙烯酰胺的大周围坐蓐，继而坐蓐聚丙烯酰胺，用于水经管、石油开采等众个行业。”

　　正在此经过中，生物筑制将化工行业从高度依赖化石原料和高污染、高排放的形式，升级为绿色、低碳、轮回可一连成长。从资源分子向效力分子的精准转化，更大水准地外现了原子经济性。

　　郑裕邦指出，合成生物筑制正正在成为进步筑制业的焦点组成，是新成长体例中的紧张财富板块。2023年，以合成生物学身手为引颈的商场周围达170亿美元，年复合延长率为28.8%。据预测，到本世纪末，生物筑制希望创作数十万亿美元的经济价钱。

　　的确而言，郑裕邦叙述了2种物质坐蓐新形式：一是修筑高效微生物细胞工场。采用工程化、智能化打算理念，对细胞举办定向打算、改制以致从新合成，完成物质的绿色高效合成，对原料、经过举办全代替。二是修筑高效产酶细胞。愚弄酶或含酶生物细胞行为催化剂举办物质转化，用于重构、代替与加强化学品的坐蓐经过。

　　外面上风怎么转化为财富履行？L-蛋氨酸的生物合成门道供应了外率谜底。行为生物体必须氨基酸中独一的含硫氨基酸，其正在食物、医药、饲料等周围需求激增。2023年环球L-蛋氨酸商场需求约170万吨，约330亿元。该财富已步入商场黄金期，却也面对着来自坐蓐身手和本钱的挑拨。郑裕邦团队革新开采“发酵-酶催化”耦联高效合成L-蛋氨酸身手，通过合成生物学枢纽身手修筑L-蛋氨酸前体细胞工场，耦联高产巯基转变产酶细胞，完成L-蛋氨酸的高效坐蓐，是目前最可行的生物合成门道。

　　据悉，该门道可能完成前体（OSH）稳固坐蓐，抵达产量140g/L以上，糖酸转化率80%以上，处于邦际领先秤谌。团队还以合成生物筑制促进糖尿病医治药、心脑血管疾病医治药、神经退行性疾病医治药、抗濡染药等的成长。

　　这些告捷树范正正在激励全盘财富链的改造。依托郑裕邦团队身手，江苏利民股份打制出环球首条万吨级气相投成—众酶催化坐蓐高光学纯L-草铵膦坐蓐线；浙江乐普药业筑成我邦首条阿托伐他汀钙化学-酶法合成坐蓐线；氨基酸、特种维生素、效力性糖和糖醇完成大周围坐蓐……依托院士专家就业站、浙工大—企业共创研讨中央、政校企共筑的地方研讨院、项目配合开采、成就转化等“政产学研”配合形式，将实践室成就推向财富化，撑持了“长三角合成生物筑制大走廊”的成长。2024年，大走廊完成总营收达近千亿，且周围还正在一连放大，影响力向世界延长。

　　“合成生物筑制正正在变换着物质的坐蓐办法，完成坐蓐原料、筑制经过、产物本质的强大刷新。通过创设低污染、低能耗、高原子经济性的产物坐蓐门道，低浸碳排放、提升坐蓐效力，这项身手将引颈工业筑制新的财富革命。”郑裕邦预计道，“合成生物筑制引颈变成的新型工业编制正加快变成新质坐蓐力，必将撑持邦民经济的火速成长。”

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