广西

既要瘦,还要长寿!广西这家“国字号”实验室在巴马老人身上找到答案

2026/05/08 09:53 来源:广西云-广西日报 阅读:512

新闻眼巨型密闭发酵罐里菌群代谢激荡、脱胎换骨;厌氧培养罐全速运转,恒温培养箱精准控温;高速分离机里褐色原液飞速旋搅;科研人员在实验台上有条不紊地提纯、分离、鉴定……走进南宁汉和生物科技股份有限公司的农业农村部微生物肥料重点实验室,能领略到肉眼看不见的微小生灵、“细胞工厂”在生物防治、生物制造领域创造的神奇风采。

南宁汉和生物科技股份有限公司的农业农村部微生物肥料重点实验室里,科研人员在优化发酵工艺。余义发 摄

汉和生物先进的生产设备。陈成 摄

筑牢“国字号”生物制造创新高地

“微生物很奇妙,它们可以生产维生素、抗生素、降解塑料,可以让农田变得肥沃、让石油或者玉米变出我们穿的衣服,可以让我们保持活力健康和苗条。我们科研团队每天琢磨着怎么找到更多有特殊功能的有益生物菌株,并想办法让它们活下来,按照我们的意愿‘干活’。”南宁汉和生物科技股份有限公司总经理梁承直言微生物世界是一座巨大的宝库,而重点实验室的核心功能就是挖掘更多宝藏为人类造福。

作为全国唯一由单一企业承建的农业农村部微生物肥料重点实验室,汉和生物既是国家级科研平台,也是打通“基础研究—中试转化—产业应用”全链条的创新枢纽。凭借雄厚实力,实验室先后获得神农中华农业科技奖一等奖(全国农业行业的最高科技奖),入选工信部首批“生物制造标志性产品”和“生物制造中试能力建设平台”,是广西唯一获此殊荣者。

以益生型功能菌株研发生物防治专用菌剂,“阻击”香蕉巴拿马病、柑橘黄龙病、甘蔗黑穗病;精准卡位生物制造,从源头减少抗生素过度使用带来的耐药性风险,为人类和动植物健康保驾护航……实验室近年来承担了30余项国家级科研项目,持续在微生物资源创新利用、菌种资源保藏、合成生物攻关、绿色制造等领域发力。

从大量样本中找到目标菌种,如同“大海捞针”;从娇贵的微生物中分离活性物质,让它存活并乖乖听话干活更是难上加难。如何才能使微生物高效、稳定地合成目标产物?让更多的益生菌抑制有害菌?科研团队煞费苦心。

技术人员开展研发工作。余义发 摄

微生物研究对实验环境要求极其严苛:部分厌氧菌需严格无氧环境,稍有氧气混入便会导致实验失败;部分菌种极度脆弱,温度、湿度、酸碱度的微小偏差,都会让实验结果“差之毫厘,谬以千里”,甚至数月努力“白忙活一场”。面对这些挑战,科研团队以“侦探般的敏锐”和“工匠般的执着”,在微观世界里探索、钻研、突破。

“生物银行”储备3万多份“生物芯片”

建成全国一流的“生物银行”是实验室交出的一张亮眼成绩单。

“生物银行”可以通俗解释为微生物种质资源库。微生物种质资源是生物制造的“芯片”,菌种保藏规模能力直接决定创新高度。为了积攒这笔珍贵的生物基因财富,汉和科考团队近年来跋山涉水,足迹遍布全国各地,系统收集、分离、保藏各类微生物资源,建成多样性丰富的微生物种质资源库,保藏各类微生物菌种3万多株。

“‘生物银行’里有从极端环境中分离的特色菌种,如高原冻土、深海污泥、原始森林腐木中的稀有菌株,部分菌株为国内首次分离保藏,填补了我国特殊环境微生物资源保藏的空白。”汉和生物副总经理、技术总监余义发对各类菌种储备了然于胸、如数道来。

实验室科考人员深入高海拔地区采样。余义发 摄

“在无人区、冰川脚下、雅鲁藏布江畔徒步科考,让我刻骨铭心。在雅鲁藏布江流域,高原反应让我头痛欲裂、呼吸困难。有一天,我们在户外采集样本直到深夜11点多,这些珍贵的样本有的‘寿命极短’,于是大家顾不上休息,连夜熬通宵开展样本分离、菌株提取工作。”资深科考队技术人员潘崇德谈及科考经历无限感慨。

实验室科考人员在采样。余义发 摄

原始森林腐木的野生灵芝、硬邦邦的冻土层土壤,刚出生婴儿的胎便、健康长寿人群的粪便、各类动物排泄物……奇奇怪怪的微生物样本里蕴藏着无数宝藏,团队使出浑身解数收入囊中。比如,科考队员在广西巴马长寿村采集长寿人群的粪便,从中分离出严格厌氧的——嗜黏蛋白阿克曼氏菌Akkermansia muciniphila,是名副其实的瘦子菌,长寿菌。具有化腐朽为神奇功能的萎缩芽孢杆菌和考氏科萨克氏菌,2024年2月保藏在中国科学院微生物研究所,获得了相关专利证书。

千奇百怪的益生菌为“生物银行”持续注入“活水”,也为后续合成生物学研究、细胞工厂构建、高附加值产品开发奠定了不可替代的资源基础。

驯化微生物,淘金新赛道

手握三万多株菌种资源,实验室不满足于“存起来、养起来”,而是全力打通从实验室到生产线、从技术突破到市场应用的转化通道。

“分离目标菌株是很磨人的环节。一份样本里有成千上万种微生物,要从中挑出一个有益菌株,只能不厌其烦地一遍遍做实验。”实验室技术相关负责人坦称单调的操作很乏味。

为了找到最适合目标菌株生长的培养基、培养温度、pH值,团队想方设法创新实验方案。从菌种筛选到发酵优化,从基因编辑到合成路径设计,科研人员屡败屡战,克难攻坚。

汉和生物现代化的生产设备。余义发 摄

最具代表性的突破,当属5-氨基乙酰丙酸(ALA)生物合成技术的成功研发。ALA是人体血红素合成的核心活性物质,具有提升免疫力、抗衰老、改善睡眠、促进造血等多重功效,在生物医药、保健品、农业领域应用价值极高。但长期以来,ALA只能通过化学法生产,工艺复杂、污染严重,生产成本高达每吨800万元,高昂价格让其难以大范围推广应用。如何啃下这块“硬骨头”?科研团队多次开展头脑风暴,另辟蹊径,成功构建高效工程菌,攻克微生物生物合成ALA核心技术,将ALA生产成本大幅降至化学合成的1/50,实现了绿色、高效、低成本量产。如今,ALA生物合成产品已畅销国内外,同多家全球头部保健品、药企深度合作。公司还有一款火爆的抗衰老产品,凭借独门秘籍,供不应求。

实验室凭着过硬的合成生物学技术,在抗肿瘤药物生物医药原材料、γ-氨基丁酸、生物刺激素等领域不断迭代进阶,多项成果落地生金,推动高端医药原料、绿色农业投入品实现自主可控。

灵活柔性引育人才也是实验室的一大手笔。汉和生物副总经理陈成介绍,去年以来,公司打破地域壁垒,在深圳、广州布局创新飞地与前沿研究院,构建起“广西总部+湾区研发”的跨域协同创新格局。深圳飞地扎根光明科学城,紧邻大湾区合成生物学人才与技术高地;广州研究院聚焦大健康与生物制造前沿,形成“飞地引才、总部转化、产业落地”的高效链条。

“生物制造正成为国家‘十五五’时期战略性新兴产业的核心赛道。生物制造可减少化学肥料、农药与抗生素的滥用,降低土壤与水体污染,保障农产品安全;能高效合成高活性物质,提升人体免疫力、改善代谢健康。而微生物是生物制造最基础、最宝贵的‘生物芯片’,大有可为。”梁承表示,实验室继续深耕微观生物世界,锚定合成生物技术,让生物制造加速替代化学制造,奔赴绿色低碳新未来。

【记者手记】合成生物 大有可为

李新雄

南宁汉和生物变废为宝,研发的抗衰老产品在细分领域做到全国领跑,这一成绩让我们看到合成生物新兴赛道在八桂大地的无限潜能。

采访中,记者了解到广西发展合成生物产业,有着得天独厚的优势。作为农业大省,蔗渣、糖蜜、秸秆等丰富农业副产品,为产业发展提供了低成本、可持续的原料保障;温暖湿润的气候、丰富的物种资源,让广西成为微生物资源宝库,为菌种筛选、研发筑牢先天基础。相较于汽车等产业,合成生物工业化发展时间较短,广西与发达地区产业差距较小,拥有后发赶超机遇。合成生物还有一个明显优点,产业链长,食品、保健品、医药、化妆品、新材料等诸多产业从合成生物中受益。

同时,广西政策也给力。比如,南宁汉和生物亟待扩大生产线,南宁高新区高效解决企业用地难题;自治区科技厅谋划专项产业基金,将合成生物列为重点扶持赛道;广西多措并举发展蔗糖、大健康、新材料产业,过硬的产业化、工业化能力为合成生物发展奠定良好基础。

机遇当前,挑战亦不容忽视。高端研发人才匮乏,是制约产业升级的最大瓶颈,高端产品研发面临人才招引难题。同时,区内行业间学术交流联动偏弱,高校学科设置与产业需求衔接仍需优化,发酵、纯化等产业化实操人才供给不足,科研成果转化痛点尚未完全打通。

好在广西已出招解题,通过柔性引才、院企合作等创新模式,搭建人才引育平台,为产业发展破局开路。新兴赛道比拼的既是资源禀赋,更是攻坚魄力。只要守住原料、成本、政策等优势,全力补齐人才、科研短板,打通产学研转化链条,合成生物产业发展,广西大有可为。


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