无需猎鲨炼油,亦能实现角鲨烯的高效合成——这项曾被视作“不可能”的生物制造难题,已被华东理工大学生物工程学院鲁华生物技术研究所魏东芝团队攻克。仅凭单次20吨发酵罐的产能,即可替代传统工艺需屠宰3000头鲨鱼的提取量。这不仅标志着生产方式的一场绿色革命,更彰显出团队依托“酶工程—细胞工厂—过程集成”三大技术平台,以团队上下一体、资源共享的有组织科研模式为抓手,锚定企业需求开展平台化计算,聚焦行业共性问题攻关,推动核心技术快速移植转化为终端产品,系统性推动食品、农药、大健康等产业向可持续未来跨越的引领实力。
多酶协同催化:重构绿色制造“流水线”
相较于传统化学合成的高能耗、高污染,以及单一酶催化的流程断裂、效率低等问题,该技术实现了“反应条件温和化、生产流程短程化、环境影响最小化”的三重突破,让工业生产如自然代谢般高效洁净。
在国家科技重大专项等支持下,魏东芝团队凭借“需求导向、平台支撑、技术移植”的有组织科研路径,一举破解酶源受限、多酶协同效率低、产业化落地难三大痛点,同时破解了单一产品研发成功后技术难以快速移植于新产品研发的行业共性难题,从而加速生物制造产业发展进程。在该技术推动下,一批涉及食品、化工、医药及农药等领域的生物基产品,成功跨越从实验室到规模化生产的“最后一公里”,开启了绿色生物制造的产业化新纪元。
全链条创新平台:打通从实验室到产业的转化闭环
近日,2025年度中国石油和化学工业联合会科学技术奖揭晓,魏东芝教授领衔完成的“多酶协同催化体系及生物基产品绿色制造技术创新与产业化”项目荣获科技进步奖(含基础研究类)特等奖。这份沉甸甸的荣誉背后,凝聚着魏东芝团队20多年来在绿色生物制造领域的深耕与坚守,更得益于团队长期坚持的有组织科研模式——上下一体凝聚攻关合力,资源共享打破创新壁垒,以企业需求为出发点开展平台化研发,为产业共性问题提供系统性解决方案,集中呈现了华东理工大学鲁华生物技术研究所的科研实力与创新模式。

“搞科研要经得起各种‘潮流’干扰,切忌跟风。”魏东芝说道。早在20世纪90年代,他开展生物化工方向的研究,提出了构建贯通微观与宏观的“平台化”技术体系的构想。之后,他带领团队在生物制造领域深耕20多年,打造了“酶工程与生物催化”“细胞工厂与生物合成”和“生物过程强化与集成”三大技术平台,通过有组织科研系统贯通了生物基产品“研产用”体系。
三大平台技术的深度融合与迭代,构成了独有的“创新阶梯”。凭借这套先导性构建的全链条平台体系,团队创新了一批生物催化剂与绿色生物制造技术及产品,实现了从研发、产业化到应用的闭环,最终让实验室里的成果,转化为真正的市场价值。
需求导向攻坚:技术移植赋能千亿元市场
在食品添加剂领域,团队全面升级的柠檬酸生产工艺,助力山东英轩实业建成百万吨级柠檬酸生产线。原料利用率近100%,产酸水平达国际最高190g/L,3年累计节约粮食81万吨,产品供应可口可乐、雀巢等跨国企业,出口至120余个国家和地区,国际市场占有率全球第一,获评“国家绿色工厂”。

在大健康领域,团队在全球范围内率先实现了医药级角鲨烯的从头合成。通过创造性地提出多细胞器工程改造策略,团队成功突破了微生物合成角鲨烯的关键技术瓶颈,并率先实现其规模化工业量产。该产品已获得美国FDA及中国CDE认证,广泛应用于疫苗佐剂、医药、化妆品、保健品等领域,潜在市场巨大。更为重要的是,角鲨烯的成功量产打通了数万种萜烯类精细化学品生物制造的路径。
面向“十五五”时期生物制造产业跨越发展的关键阶段,魏东芝团队将秉持“绿色、创新、融合”的发展理念,围绕国家重大战略布局持续攻关,推动绿色生物技术系统化、规模化应用,用实打实的数据诠释绿色制造的核心内涵,以更多突破性成果助力新质生产力培育,为推动我国从“生物制造大国”迈向“生物制造强国”贡献力量。
