本报记者 冯樱子 北京报道
在碳中和及限塑令的大背景下，“生物可降解材料”成为市场上的热门概念。
近年来，这条赛道中的初创公司集中涌现出来，并受到资本的热捧，多家企业获得大额融资。
1月17日，北京微构工场生物技术有限公司（下称“微构工场”）宣布完成2.5亿人民币的A轮融资。
本轮融资由中国国有企业混合所有制改革基金有限公司（下称：混改基金）领投，国中资本、GRC SinoGreen Fund（富华资本）、众海投资和顺义区国有投资平台临空兴融跟投，老股东红杉中国及SEE FUND（无限基金）继续追加投资。
这家企业成立未满1年时间，已顺利完成天使轮及A轮融资，累计融资3亿元人民币。
众海投资创始合伙人黄海军对《华夏时报》等媒体记者表示，在全球碳中和大背景下，人类所需物质的生产从传统的化工方式向合成生物转变，逐步实现绿色制造是实现可持续发展的重要环节。
近千亿规模的可降解塑料市场
几十年来，一次性塑料消费品的急剧上升和“一次性”文化的盛行，使塑料污染问题愈加严重。
目前，全球范围内的塑料废弃物管理能力并不能与产生废弃物数量相匹配。有研究估算，每年约有800万吨的塑料和1.5吨的微塑料进入海洋。如果保持现有塑料生产和塑料废弃物增长速度，预计到2050年，管理不善的塑料废物将增加一倍以上。
在此背景下，各国陆续出台了禁塑令或限塑令，促使生物可降解塑料PHA成为热门研究和产业化方向。
微构工场创立于2021年2月，是致力于制造生物材料和高值化合物的初创公司，基于“下一代工业生物技术”，建立了盐单胞菌合成生物学改造的技术平台。
目前，微构工场研发管线包括绿色环保生物可降解材料，化工中间体、医药中间体、工业酶类等，已经完成生产生物可降解塑料PHA及其系列产品的工业化技术开发。
PHA（聚羟基脂肪酸酯）是一种完全可降解的新型生物材料，也是唯一完全生物合成的碳中和生物降解材料。就像人类存储脂肪一样，自然界中微生物存储聚脂，在需要能量时通过分解PHA提供能量。
PHA制品进入海洋后，约1-3年即可实现完全自然降解，相比普通塑料动辄数百年的降解周期大大加速。同时，纯的PHA产品对海洋和陆地动物无害，甚至可以被动物食用。
根据华安证券研究所的预测，到2025年，预计我国可降解塑料需求量可到238万吨，市场规模可达477亿元；到2030年，预计我国可降解塑料需求量可到428万吨，市场规模可达855亿元，可降解塑料市场空间巨大。
在此大市场需求的环境下，微构工场展开了自己的布局。微构工场方面对《华夏时报》等媒体介绍，A轮融资完成后，该企业将在北京市顺义区全面建设新一代生物可降解材料PHA国际研发总部，完成千吨智能示范线高效投产，同步在全国启动寻找年产万吨PHA及高值化合物绿色智能制造基地。
资料显示，微构工场背靠清华大学产学研资源，是清华大学科技成果转化成立的一家创新型合成生物技术研发与生物基材料开发应用企业。创始人陈国强教授为清华合成与系统生物学中心主任、长江学者，在嗜嗜盐菌改造、PHA合成及应用方面发表SCI论文370余篇。联合创始人吴赴清、兰宇轩同样来自清华大学，在PHA技术研发、市场营销方面经验丰富。
“微构工场核心产品PHA具有全生物过程、全生物降解和性能多样化等优点，符合国家禁塑令、双碳政策和生物基绿色合成材料等发展战略。”混改基金相关负责人表示，混改基金将充分发挥国家级基金引领效应，支持微构工场与清华大学产学研用深度融合，携手微构工场助力碳中和和塑料污染治理。
黄海军表示，合成生物产业化是非常复杂的系统科学，技术壁垒、时间壁垒、经验壁垒非常高。PHA是微构工场第一个实现商业化的产品，未来基于微构的工业生物技术平台，将会有更多更优秀的产品走向商业化，推动绿色制造产业发展。我们非常认同微构工场“让化工制造转化为绿色生物制造”的公司使命。
用合成生物学降低PHA产业化成本
规模化地替代传统石化塑料，减少白色污染，是科学家与创业者们探寻的重要方向。这一需求，在全球碳中和、多国推出禁塑令的背景下，格外迫切。
而相对于火热的投资状况，市场或许更关注的是如何把替代成本控制在合理的价格之内。
实际上，在PHA产业化方案中，成本控制一直是一个核心难点。
微构工场在合成生物技术平台的助力下，通过对嗜盐生产菌株进行全方位的重新设计和构建，开创了一整套全新的PHA生产技术，称为“下一代工业生物技术”。
微构工场方面介绍，独特的新方案中突显三大核心技术优势：“开放、连续培养不染菌”发酵技术、可控形态学工程“自凝絮和自沉降”以及发酵废水的多次回用下游关键技术。
嗜盐生产菌的合成生物学改造产生了多种PHA的结构，带来多种不同的材料性能和应用场景。
具体而言，“染菌”，是指除了生产菌外的杂菌在培养液中进行生长代谢，它不仅与生产菌竞争生存资源，还会严重影响目标产物的产量，给发酵过程带来极大的经济损失。因此，在发酵流程中需要利用高温高压蒸气对整个发酵设备进行彻底灭菌，是发酵工程中的能耗大户。
而微构工场选择的Halomonas TD是一种嗜盐菌。该菌种能够在盐浓度200g/升的环境下生存，耐高盐、高碱，同时还能够实现快速生长。由于其它杂菌无法在高盐度的培养基下生存，所以在发酵过程中，嗜盐菌不易被其它杂菌影响。
正是“不染菌”这一特性，使得微构工场在生产PHA的过程中省去高温灭菌这一步骤，规避这一成本。
在生产过程中，微构工场的技术能做到“开放培养不染菌”。该企业方面介绍，该技术是全球目前唯一一个制造过程开放、连续和不染菌的技术。
清华大学和微构工场研究人员对该菌株进行了多种工程化改造，使其对渗透压变化的适应能力更强、生长速度更快，其它微生物通常很难竞争，保证了过程的开放但纯菌种生长过程。
微构工场联合创始人吴赴清提到，因为嗜盐菌发酵不需要高温、高压灭菌，所以在规模化生产时，建设产线的要求和成本比较低。未来如果用餐厨垃圾、秸秆水解糖作为碳源，成本还将进一步降低。
此外，在发酵过程中，分离和纯化也是生产成本的重要组成部分。
细菌与细菌之间会通过静电排斥而各自稳定地悬浮在液体中，不会凝絮到一起。清华大学的研究人员通过采用“敲除电荷蛋白基因”的专有技术，使得改造后的菌种不再带电，不会相互排斥，能够凝絮到一起。
这样的技术实现了下游产物自动分离和纯化，大大简化了生产流程。
目前，微构工场拥有由学界、商界和产业界所组成的专业团队，核心成员在其各自领域均有着丰富经验。申请和获得专利70多项。
红杉中国副总裁公元表示，微构工场作为“下一代工业生物技术”的生物制造初创企业，在具备了万吨级PHA生产能力之外，基于绿色节能的新型底盘细胞，还会出现更多的产品。合成生物学让材料领域实现碳中和，生物基材料不仅不增加碳排放，更是“负碳”材料，而微构工场正是领航实践者。
责任编辑：孟俊莲 主编：冉学东
