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全球首创!中国突破“三非”1,3-丙二醇技术

来源:青眼      2025-06-12
导读(du):在(zai)这场技术(shu)与产业深(shen)度融合(he)的(de)(de)浪(lang)潮中,以曾安平为(wei)(wei)代表(biao)的(de)(de)有着国际(ji)视野(ye)和深(shen)厚基(ji)础及工程研究的(de)(de)科(ke)学家正成为(wei)(wei)关键推(tui)动(dong)者。他们不仅为(wei)(wei)全(quan)球合(he)成生(sheng)物学发展提供(gong)“中国方案”,更将实验(yan)室(shi)的(de)(de)突破转化(hua)为(wei)(wei)高质(zhi)量发展的(de)(de)新动(dong)能,为(wei)(wei)全(quan)球产业生(sheng)态的(de)(de)升级提供(gong)新坐标。
作为驱动(dong)“生(sheng)物制(zhi)造”新质生(sheng)产(chan)(chan)力发展(zhan)的核心引擎,合(he)成生(sheng)物学技术正以突破性的创新动(dong)能重塑全(quan)球产(chan)(chan)业(ye)生(sheng)产(chan)(chan)模式。


在我国,这(zhei)一战略(lve)(lve)性技术已被(bei)提升至国家战略(lve)(lve)高度,成为(wei)实现科技自(zi)立自(zi)强和经(jing)济(ji)高质量发展的(de)重要支撑。

从区域布(bu)局看,目前我国(guo)已形成以深圳、天津、北京、上海、杭州为(wei)核心的五大合成生物创新(xin)集群。这些集群依托“顶尖科研平台+领军人才团队”的协(xie)同创新(xin)模式,持(chi)续(xu)推动产业转型升(sheng)级。

其(qi)中,西湖大(da)学(xue)合成(cheng)生(sheng)物学(xue)与(yu)生(sheng)物智造中心,作(zuo)为杭州创(chuang)新集群的重要组(zu)成(cheng)部分,由(you)曾安平院士牵头。

2022年初(chu),受西(xi)湖(hu)大学(xue)校(xiao)长施一(yi)公力邀(yao),这位(wei)德国(guo)国(guo)家工程(cheng)院首位(wei)德籍华人院士毅然去职回国(guo),投身西(xi)湖(hu)大学(xue)合成生物学(xue)建设,带领团队在(zai)细(xi)胞工厂设计、生物智能制造等关键技(ji)术领域(yu)实现重大突破(po)。

就在近期,青(qing)眼对曾(ceng)安平进行了独家专访,他不仅分享了其科(ke)研历程与(yu)回(hui)国初(chu)心,更分享了对合成(cheng)生物学(xue)未来发展的战略思考,为行业(ye)提供(gong)极具价值(zhi)的专业(ye)洞见。

从乡村少年到院士

曾(ceng)安平的(de)学术(shu)攀登(deng)之(zhi)路(lu)



曾(ceng)安平(ping)的(de)(de)人(ren)生轨迹,完整诠释了(le)从乡村少年到国际优秀科学家(jia)的(de)(de)蜕变历程。


1963年(nian),曾安平出生于江西吉安。少年(nian)时,他常在放牛间(jian)隙刻(ke)苦学习(xi)。1978年(nian),15岁的他考入江西工(gong)学院(现南昌大(da)学)无机化工(gong)专(zhuan)业(ye),随后在北京石油(you)化工(gong)科学研(yan)究院攻读石油(you)化工(gong)硕士,并于1984年(nian)提前毕业(ye)。


1985年(nian),在同济(ji)大(da)学(xue)留德(de)预备部完(wan)成(cheng)德(de)语(yu)强化训练后(hou),他(ta)顺利(li)通过德(de)国大(da)学(xue)入学(xue)语(yu)言资格(ge)考试。次年(nian),这(zhei)位怀揣科学(xue)梦(meng)想的青年(nian)远赴德(de)国,在布伦瑞克(ke)工业大(da)学(xue)和德(de)国国家生物技术(shu)研究(jiu)院开(kai)启了他的生物化(hua)工博士研究。


回首德国(guo)(guo)求学时光,他(ta)坦言(yan),“语言(yan)障碍(ai)很(hen)快克服,但(dan)适应德国(guo)(guo)科研体系才是真(zhen)正(zheng)的考验。”


“德(de)国科研(yan)最鲜(xian)明的特点就(jiu)是实践至(zhi)上。”曾(ceng)安平深有(you)感触地说。在(zai)德(de)国国家生物(wu)技术(shu)(shu)研(yan)究(jiu)院,博(bo)士生从第(di)一(yi)天起就(jiu)被视为独(du)立(li)科研(yan)人员,被采取“放养式(shi)”培养模式(shi)。“我(wo)不(bu)仅要(yao)快(kuai)速(su)适(shi)应这种工作方(fang)式(shi),还要(yao)补充(chong)生物(wu)技术(shu)(shu)方(fang)面的专(zhuan)业知识。”


“那段日(ri)子,我(wo)过着双重身(shen)份的生活(huo):白天(tian)是实(shi)验室(shi)的研(yan)究生,晚上是课(ke)堂里的学生。”他(ta)继续说道(dao),这种模(mo)式下(xia),常(chang)常(chang)是先(xian)动手(shou)实(shi)验,遇到问题再回头(tou)补理论。


也正是这种实(shi)践导向的(de)科研(yan)(yan)培养体(ti)系(xi),让曾安平实(shi)现了从“不被导师看(kan)好”到“最引以(yi)为傲的(de)门生(sheng)”的(de)转变,并成为德国(guo)(guo)国(guo)(guo)家(jia)生(sheng)物技术(shu)研(yan)(yan)究(jiu)院首位(wei)大陆华人终身研(yan)(yan)究(jiu)员。


2006年,他出任德国(guo)汉(han)堡工(gong)(gong)业大学生(sheng)物过程(cheng)与生(sheng)物系统工(gong)(gong)程(cheng)研究所所长,2020年当(dang)选德国(guo)国(guo)家工(gong)(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士(shi)(shi),成为该院(yuan)首位华人教(jiao)授院(yuan)士(shi)(shi)。


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曾安平 摄于恒碳山东工厂实验室


当谈及当选院士的核心学(xue)术(shu)贡献时,曾(ceng)安平(ping)谦(qian)逊(xun)地(di)表(biao)示,“这(zhei)是(shi)几十年学(xue)术(shu)积累的结果,很(hen)难归功于(yu)某(mou)个(ge)单独突破。”


他同时特别指出(chu),其团队(dui)在(zai)1,3-丙二醇生物合成领(ling)域实现了(le)从(cong)理(li)论突破到产业应用的(de)(de)全链条创新,建(jian)立(li)了(le)国际公认的(de)(de)研(yan)究(jiu)范(fan)式。而这(zhei)项开(kai)创性工作也使(shi)他成为(wei)该领(ling)域最具国际影响力的(de)(de)学(xue)者之(zhi)一(yi)。



全职加入西湖大学背后(hou)的理想与抉择


2022年初,正(zheng)值(zhi)学术生涯巅(dian)峰的曾(ceng)安平作出了一(yi)个重大抉择(ze)——辞去德国(guo)终身教(jiao)职,全职加入西湖(hu)大学。

谈及(ji)这个改变人生(sheng)轨(gui)迹的(de)(de)决(jue)定,他(ta)坦言,“这个抉择并不轻(qing)松。我不仅放(fang)弃了(le)终身教职,更(geng)放(fang)弃了(le)德(de)国独有的(de)(de)教授(shou)公务员身份及(ji)其伴(ban)随的(de)(de)优厚福利。”

面(mian)对(dui)“为何选择回国发展(zhan)”的提问,曾安(an)平目(mu)光坚定(ding):“首(shou)先是教育理想(xiang)的感召。其次在(zai)科研方面(mian),我需要一(yi)个全(quan)新的平台来突破既有(you)(you)范(fan)式,专注于那些更具有(you)(you)突破性的研究方向。”

“虽然产业(ye)转化(hua)(hua)并非初(chu)衷,”他继续(xu)说道,“但1,3-丙二醇项目的(de)(de)(de)(de)产业(ye)化(hua)(hua)实践,我切身(shen)感受到(dao)(dao)国(guo)内合成(cheng)生物创新(xin)生态(tai)的(de)(de)(de)(de)蓬勃生机——从上到(dao)(dao)下,从国(guo)家到(dao)(dao)企业(ye),大家都很积极(ji)。这样富有活力的(de)(de)(de)(de)成(cheng)果转化(hua)(hua)环境,与(yu)我多年积累的(de)(de)(de)(de)系(xi)列可产业(ye)化(hua)(hua)技术相得益彰,自然也成(cheng)为了一(yi)个(ge)考量维度。”

据(ju)西(xi)(xi)湖大(da)学(xue)(xue)官网(wang)显示,曾安(an)平(ping)目前担(dan)任西(xi)(xi)湖大(da)学(xue)(xue)工学(xue)(xue)院(yuan)讲席(xi)教授(shou)(兼聘生(sheng)命(ming)科学(xue)(xue)学(xue)(xue)院(yuan)),并同时出任西(xi)(xi)湖大(da)学(xue)(xue)合成(cheng)生(sheng)物(wu)学(xue)(xue)及生(sheng)物(wu)智造中(zhong)心主(zhu)任、浙江省智能(neng)低碳生(sheng)物(wu)合成(cheng)重点(dian)实验室(shi)主(zhu)任。这一系列重要职务的(de)担(dan)任,无疑充分体现了其(qi)团队在(zai)合成(cheng)生(sheng)物(wu)学(xue)(xue)领域(yu)的(de)学(xue)(xue)术(shu)地位和(he)影响力。

谈及(ji)领先优势,曾安平从三个维度进(jin)行(xing)了(le)专业阐述:

第一,基于化工背景,建立了独特的(de)系统(tong)工程研发范式(shi),实现了工程技术在基础研究到(dao)产业应(ying)用全链条中的(de)贯(guan)通;

第二(er),全流程研发能力。团队(dui)同时具备上游(you)菌种设(she)计和下游(you)工艺开发的专业实力,形成(cheng)了完整的研发闭环;

第三,首创(chuang)“微型化生(sheng)物(wu)(wu)(wu)制造工(gong)厂”模式,创(chuang)新性地整合了生(sheng)物(wu)(wu)(wu)合成与(yu)分离提(ti)取技术,实(shi)现(xian)了分子(zi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)学与(yu)工(gong)程(cheng)技术的(de)深(shen)度融合。

曾(ceng)安平(ping)特(te)别(bie)强调,“这种‘全链条贯通’的创新模式不仅解决了(le)传统研(yan)究中(zhong)上下游割裂的痛点,更在微生(sheng)物和高等(deng)细(xi)胞合成生(sheng)物学领域取(qu)得多项原(yuan)创突破,这共同确立了(le)我(wo)们在国际合成生(sheng)物学与生(sheng)物制造领域的独特(te)地位。”

青眼了解到,西湖(hu)大学(xue)合成生物(wu)(wu)学(xue)及生物(wu)(wu)智造中心(xin)正(zheng)致力于(yu)打(da)造世界一流的科(ke)研平台。该中心(xin)将(jiang)整合生命科(ke)学(xue)、生物(wu)(wu)工程(cheng)、材料(liao)科(ke)学(xue)和(he)人工智能等(deng)(deng)多学(xue)科(ke)优(you)势,重点突破(po)新一代生物(wu)(wu)医药、生物(wu)(wu)材料(liao)以及基于(yu)CO₂和(he)太阳能的绿色(se)生物(wu)(wu)制(zhi)造等(deng)(deng)关键技术(shu)。

目前,该中(zhong)心(xin)已启动全球人才(cai)招(zhao)募(mu)计(ji)划(hua),面(mian)向(xiang)不同学科领域(yu)招(zhao)聘独(du)立(li)PI,为曾安平团(tuan)队及其科研(yan)伙伴提供(gong)广阔的创新舞台。


率(lv)先实现全生物基1,3-丙二醇产业化


在(zai)专访中,曾安(an)平多次提及1,3-丙二醇(chun)的产业(ye)化——这(zhei)既是他学术生涯最具标志性的创(chuang)新成(cheng)果,也是他回(hui)国后成(cheng)功实(shi)现产业(ye)转化的首个示范性项目。


需要指出的是,该项目的产业化落地由广东恒碳科技(ji)有限公司(下称“恒碳科技”)具体实施。作为该公司首席战略科学家,曾安平系统性地主导了从基础研究、工艺开发到工业化生产的全流程创新,为中国突破这一战略化工原料的产业化瓶颈作出了关键贡献。


作为合成生物学领域的新锐企业,恒碳科技以“碳科学、碳平衡”为核心理念,专注于高附加值化学品及高性能材料的研发生产。尽管成立不到两年时间,但在曾安平的指导下,其创新性地采用巴氏梭菌技术,成功研发出全球首创的Biebl®全生物基1,3-丙二醇原料,成为行业瞩目的技术创新典范。


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▍全球首创的Biebl®全生(sheng)物基1,3-丙二醇


“Biebl博士是最早(zao)研究巴氏(shi)梭(suo)菌(jun)发(fa)酵(jiao)的著名专家之一,他(ta)把我(wo)引导(dao)到这(zhei)方向;但(dan)巴氏(shi)梭(suo)菌(jun)以(yi)高效联(lian)产(chan)1,3-丙(bing)二醇(chun)和丁醇(chun)著称(cheng),我(wo)们通过代谢工程和工艺技(ji)术(shu)开(kai)发(fa)实现了1,3-丙(bing)二醇(chun)的专一化(hua)合成,这(zhei)是技(ji)术(shu)产(chan)业化(hua)的关键突破。”曾安平说。


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曾安(an)平和(he)Biebl博士 摄于德国布伦瑞(rui)克


从1,3-丙二(er)醇生产(chan)技术演进来看:第一代技术采用肺炎(yan)克(ke)雷伯(bo)菌(致病菌),虽产(chan)量(liang)可观但(dan)存在(zai)生物(wu)安全(quan)风险;第二(er)代技术为(wei)杜邦开发的重(zhong)组(zu)大(da)肠杆菌工艺,依(yi)赖转基因和粮食原(yuan)料。


恒碳科技的第三代技术则基于巴氏梭菌,实现了“三非(fei)”(非粮、非转基因、非致病菌)革命性突破,具有四大工艺优势:无需通气、免强搅拌、低温灭菌、简化培养基。该技术可广泛应用于化妆品、医药、纺织纤维等多个领域,潜在市场规模达万亿级。


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恒碳科技山东济(ji)南(nan)工厂


谈及(ji)与(yu)恒(heng)碳(tan)科(ke)(ke)(ke)技(ji)的(de)(de)合作渊源,曾(ceng)安平特(te)别提(ti)及(ji),“张(zhang)炽坚博士(恒(heng)碳(tan)科(ke)(ke)(ke)技(ji)创(chuang)始人)曾(ceng)是(shi)我的(de)(de)学生,我们(men)在德(de)国汉堡(bao)实(shi)(shi)验室(shi)期间就建立了深厚的(de)(de)科(ke)(ke)(ke)研(yan)合作关系。事实(shi)(shi)上,恒(heng)碳(tan)科(ke)(ke)(ke)技(ji)的(de)(de)核(he)心技(ji)术体系正是(shi)在汉堡(bao)实(shi)(shi)验室(shi)完成研(yan)发的(de)(de)。”


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曾安平(ping)与张(zhang)炽坚(jian) 摄于恒碳山东工厂


“归国(guo)后,我们持续(xu)推动技(ji)术(shu)产业化(hua)。选择(ze)与(yu)恒碳科(ke)(ke)技(ji)合(he)作,正是因为双方在(zai)创新理念上(shang)的高度(du)契(qi)合(he)。通过这(zhei)个平(ping)台,我们正在(zai)将前沿科(ke)(ke)研(yan)成(cheng)果转(zhuan)化(hua)为实际生产力。”


在(zai)专访的(de)(de)最后,曾安(an)平展(zhan)望了(le)合(he)成(cheng)生(sheng)物学(xue)(xue)的(de)(de)未(wei)来,“理论(lun)上,合(he)成(cheng)生(sheng)物学(xue)(xue)能覆(fu)盖80%的(de)(de)有机合(he)成(cheng)产(chan)品及60%-70%的(de)(de)化学(xue)(xue)品生(sheng)产(chan)。另据国际预测(ce),生(sheng)物制(zhi)造的(de)(de)市场(chang)规模可达30万亿美元,约占(zhan)全球(qiu)制(zhi)造业总产(chan)值的(de)(de)三(san)分之一(yi)。”


毋庸置疑(yi),在这场(chang)技术(shu)与产业(ye)深度融合(he)的浪潮中(zhong),以曾安平(ping)为(wei)代表的有着国际视野和深厚基础及工程研究的科学(xue)家正成为(wei)关键推动(dong)者。他们不仅为(wei)全(quan)球合(he)成生(sheng)物学(xue)发(fa)展提供“中(zhong)国方案”,更将实验室的突破(po)转化(hua)为(wei)高质量(liang)发(fa)展的新(xin)动(dong)能,为(wei)全(quan)球产业(ye)生(sheng)态(tai)的升(sheng)级(ji)提供新(xin)坐标。


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