無需獵鯊即可高效合成角鯊烯這一曾被視作“不可能”的難題,近日被華東理工大學生物工程學院魯華生物技術研究所魏東芝團隊成功攻克。記者21日了解到,該團隊憑借自主研發的多酶協同催化及人工細胞合成技術,單次20噸發酵罐的產能,便可替代傳統工藝屠宰3000頭鯊魚的提取量,為相關產業綠色轉型注入新動能。
酶作為環境友好型催化核心,是綠色制造的關鍵抓手。魏東芝團隊創新構建的“多酶協同催化體系”,以玉米、秸稈等可再生生物質為原料,讓多種功能各異的酶在常溫常壓下無縫協作,一步完成原料拆解、轉化、成型全流程,無需復雜環境調控,徹底改變了傳統化學合成高能耗、高污染的現狀,以及單一酶催化效率低的困境。

團隊成員對產品分離純化關鍵技術進行研討。華東理工大學供圖
“這一技術實現了反應條件溫和化、生產流程短程化、環境影響最小化的三重突破,讓工業生產更貼近自然代謝的高效潔凈。”魏東芝21日受訪時介紹說,團隊已構建起含萬余種自主知識產權酶的龐大酶庫,通過“快速精準定制”技術,將工業酶定制周期從1年多壓縮至2周,酶活性提升上千倍,同時破解了多酶不兼容的行業難題。
在此基礎上,團隊研發的100%國產化低成本培養基發酵技術及無緩沖液生物催化體系,系統性解決了生物催化介質復雜、成本高、后處理難等痛點。在國家科技重大專項支持下,團隊一舉攻克酶源受限、協同效率低、產業化落地難三大核心問題,打破了單一產品技術難以移植的行業瓶頸,推動多款生物基產品跨越實驗室到規模化生產的“最后一公里”。

魏東芝教授對菌種發酵調控關鍵技術進行現場指導。受訪者供圖
這份深耕多年的技術積淀,也為團隊贏得了不少榮譽。近日揭曉的2025年度中國石油和化學工業聯合會科學技術獎中,魏東芝團隊牽頭完成的相關項目就獲得科技進步獎(含基礎研究類)特等獎。
“搞科研要經得起各種‘潮流’干擾,切忌跟風。”魏東芝坦言,從20世紀90年代提出“平臺化”技術理念,到如今打造三大技術平臺,20余年的堅守只為打通生物基產品“研產用”全鏈條。

魏東芝教授參與檸檬酸發酵提取過程的優化設計。受訪者供圖
目前,該技術已在食品、農藥、大健康三大領域落地生根,創下多項全球領先紀錄。食品領域,升級后的檸檬酸生產工藝助力企業建成百萬噸級生產線,產酸水平達國際最高的190g/L,3年累計節約糧食81萬噸,產品出口120余個國家和地區,全球市場占有率穩居第一。
農藥領域,全球首條年產萬噸L-草銨膦生物合成生產線成功投產,原料利用率近100%且幾乎無廢水排放,合作企業借此躋身全球規模最大行列,占地面積、投資額及建設周期僅為傳統制造的十分之一。大健康領域,團隊率先實現醫藥級角鯊烯從頭合成,產品獲美國FDA及中國CDE雙重認證,更打通了數萬種萜烯類精細化學品的生物制造路徑。
“科研成果的價值,絕不應僅僅以論文和專利的數量來衡量。”魏東芝強調。截至目前,團隊已推動100余項科技成果產業化,賦能近300家企業,近三年創造經濟價值超1500億元,助力中國綠色生物制造從技術跟跑邁向引領。
魏東芝表示,團隊將持續圍繞國家戰略攻關,以更多突破性成果培育新質生產力,推動中國從“生物制造大國”向“生物制造強國”跨越。
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