【津云】“小反应器”撬动大产业,这家驻津院所破解生物制造关键难题
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津云新闻讯:作为战略性新兴产业,生物制造已成为我国提升新质生产力的重要支撑。日前,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称“天津工生所”)牵头的“微生物平行生物反应器”项目成功入围工信部《高性能生物反应器创新任务》揭榜挂帅项目名单,为我国突破生物制造“卡脖子”难题、构建完整产业链生态写下重要一笔。
成立于2012年的天津工生所,是中国科学院与天津市共建的科研机构,始终立足京津冀协同发展战略,聚焦生物制造等重点领域的核心技术攻关。
“小反应器”撬动大产业

走进该所智能生物制造中心,中心主任夏建业正同团队研发人员推进“微生物平行生物反应器”样机提升工作。不远处的数字化分离中试平台平稳运行,为发酵菌产物分离提供支撑,电脑屏幕上出料、进料、光密度等精密数据实时跳动。这个6000平方米的中试平台配备200余台套高端设备,通过柔性DCS系统可同时搭建25条不同产物的分离纯化产线,实现从菌种优化、中试放大到成本核算的“一站式”服务。
在夏建业看来,培育高产菌种的最佳培养条件与专属培养基,是中试平台的核心功能之一,而“微生物平行生物反应器”正是解锁这一功能的关键装备。他打了个形象的比方,“这就像《马说》里讲的千里马即使有千里之能,若‘策之不以其道、食之不能尽其材’,一样无法发挥——即便手握优质菌种,若缺了适配的培养条件,它的产业价值也无法发挥。”

此前,国内高性能生物反应器核心技术,尤其在微生物培养领域,由于传统设备效率低下,导致大量科研成果滞留在实验室,难以落地产业。

同时,反应器的“小型化”还带来显著的成本优势。“我们已形成‘小设备做优化、大罐做验证’的高效中试体系,先通过平行反应器确定最优培养基与培养条件,再放到中试大罐中进行验证和制样,效率大幅提升。”夏建业举例道,“很多初创企业租用我们的平台和设备,花很少的费用就能完成工艺开发,较传统模式显著节约成本,顺利度过发展‘死亡谷’。”
产业链协作加速成果转化

产业链生态的构建更离不开协同发力。此次项目中,天津工生所联合天津国家合成生物技术创新中心有限公司(简称“国合公司”)和华熙生物科技(天津)有限公司,形成“科研机构+制造企业+应用端”的完整闭环,加速技术成果转化与产业落地。
“我们通过受让天津工业生物所的多项核心专利技术,稳步推进装备从‘概念机’到‘工程样机’、再到‘商业样机’的迭代开发,助力技术成果逐步走向市场。”国合公司项目经理杨榕介绍,通过与科研团队、制造企业通力协作,团队不仅强化了技术的稳定性、实现性能升级,还同步优化成本,大幅提升了市场竞争力。
随着“微生物平行生物反应器”在实践领域的逐步应用,也遇到了新的瓶颈——随着反应器数量增加导致操作人员与物料消耗大幅上升,装罐、灭菌、补料等烦琐操作更加耗费人力。“如何破解这一效率难题?正是带着这样的思考,我们确立了反应器自动化、智能化的研发方向。”夏建业表示,基于前期菌种优化积累的扎实技术经验,为团队承接工信部揭榜挂帅任务奠定了坚实基础。

“接下来三年,我们的核心任务是在保证反应器平行性的基础上,实现其自动化与智能化,这既是项目最关键的攻克难点,也是我们未来的努力方向。”夏建业说。
心有目标,步履不停。从核心装备自主研发,到产业协同创新聚力,在未来产业新赛道上,天津工生所的实践必将为天津推动生物制造产业高质量发展提供坚实支撑。
(津云新闻记者 马立杰 摄影 戴涛 视频剪辑 郭涵)
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