生物制造领域长期存的关键瓶颈，正被中国科学家逐步攻克。华东理工大学魏东芝教授团队历经20余年持续攻关，构建出“多酶协同催化体系”，为破解传统生物制造高能耗、高污染等难题提供了新路径。传统生物制造主要受制于三上：酶源获取受限、多酶协同效率不高、产业化转化难度大。受此影响——单一产品一旦研发成功——有关技术也难以快速复制到其他产品，行业发展因此受到明显制约。以角鲨烯为例，传统工艺依赖从鲨鱼肝脏提取，每获取1吨角鲨烯约需捕杀3000头鲨鱼，不仅对生态造成压力，也难以支撑持续增长的市场需求。研究团队将玉米、秸秆等可再生生物质作为原料，搭建“酶工程与生物催化”“细胞工厂与生物合成”“生物过程强化与集成”三大技术平台，使多种酶常温常压条件下协同完成原料转化的全流程。该路线在降低能耗的同时，也提升了转化效率与生产效率。 产业化应用上，该技术已取得多项落地成果。在大健康领域，团队全球首次实现医药级角鲨烯的微生物合成，单次使用20吨发酵罐的产量即可替代传统工艺约3000头鲨鱼的提取量。在农药领域，建成全球首条年产万吨L-草铵膦除草剂的生物合成生产线，原料利用率接近100%，基本实现零废水排放。在食品添加剂领域，升级后的柠檬酸生产工艺助力企业建成百万吨级生产线，三年累计节约粮食81万吨。 专家认为，这一突破具有多重意义：一是提升了我国在高端生物制造领域的自主能力，减少关键技术受制于人的风险；二是为传统化工产业的绿色转型提供了可借鉴的路径；三是以农业废弃物为原料推动资源循环利用。测算显示，如全面推广，可带动相关产业年产值增加超百亿元。 展望未来，随着“双碳”目标深化，绿色生物制造将迎来更大的应用空间。研究团队表示，下一步将聚焦更多高附加值产品的生物合成关键难题，同时完善技术标准体系，推动我国生物制造能力向更高水平迈进。
从替代传统提取到重塑生产方式，绿色生物制造的意义不止于“做出一种产品”，更在于以系统性创新推动产业链向低碳、高效、安全方向升级。把关键环节掌握在自己手中，形成可迁移、可放大的平台能力，才能在新一轮产业变革中赢得主动。面向未来，持续加强基础研究、工程放大与产业协同，绿色生物制造有望在更多领域释放更大价值，为经济社会高质量发展提供更坚实的科技支撑。