勇闯“死亡之谷” 华熙生物中试创新破解合成生物产业化瓶颈

发布时间:2024-07-04 16:20:15
来源: 新华网
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在生物制造领域的浩瀚星空中,合成生物被誉为继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后的第三次生物技术革命,正踏入属于自己的高光时刻。根据麦肯锡分析,未来生物制造的方式有望对传统行业带来巨大影响,合成生物学相关市场有望达到4万亿美元的市场规模。

  然而,面对这片广阔无垠的市场蓝海,合成生物企业的征途并非一帆风顺。它们肩扛“以生物造万物”的宏伟愿景,却需跨越从技术概念到产业落地的重重障碍,每一步都充满未知与挑战。如何将实验室中的璀璨星光转化为市场上的璀璨明珠,成为横亘在众多企业面前的一大难题。

  “中试”正在成为破题产业化瓶颈的关键。作为一个专业的转化平台,中试在“技术验证、工艺优化、小规模生产”这一广袤而空旷的核心地带发挥着重要作用。据中国高科技产业化研究会调研显示,科技成果经过中试,产业化成功率可达80%;反之未经中试,产业化成功率只有30%。作为连接创新链与产业链的枢纽,中试平台不仅是生物技术验证的试验场,更是产业孵化的加速器,引领合成生物等前沿技术从实验的象牙塔走向市场的广阔天地。

  近日,记者走进华熙生物天津中试成果转化中心,见证这一“产学研”融合典范如何跨越科技产业鸿沟,助力合成生物技术实现从实验室到市场的飞跃,深化科技与产业融合的实践。

  迎难而上 跨越创新“死亡之谷”

  盛夏时节,骄阳似火。华熙生物天津中试成果转化中心在天津正式开启。一个个发酵罐“整装待备”,助力科技成果“落地生金”。

  自2018年起,华熙生物便启动了中试成果转化中心建设。2021年,护肤品及食品级中试成果转化车间率先投产使用。如今,随着医药级中试成果转化车间于2024年6月竣工投产,代表着整个中试成果转化中心已全面建成。该中试成果转化中心占地30000 平方米,拥有64条中试生产线,以合成生物支撑的生物制造为定位,是目前全球规模最大、涵盖领域最广泛的中试成果转化平台,囊括了从发酵、纯化到精制的全工艺流程,旨在为技术成果转化提供高效可靠的工艺支持与全面解决方案。

  华熙生物董事长兼总裁赵燕表示,投资建设中试转化中心是公司的重要战略部署,是实现产业赋能、打通产学研的核心关键,旨在填补合成生物技术发展过程中的“产业转化”鸿沟,为长期困扰合成生物产业发展的瓶颈提供可行的解决路径。

  在我国,科技成果转化率低是一个亟待解决的问题。数据显示,欧美发达国家的科技成果转化率高达75%以上,其中实现产业化的占比约50%,而我国的科技成果转化率仅约为10%。这其中,中试环节的高成本、高难度成为许多科研机构及创业型企业难以跨越的障碍。

  业内人士表示,如果说研发样品的投入是1,产品的投入就是10,而量产的投入就需要100。只有通过“中试”,才能完成研发技术从1-10-100-1000-10000的产业放大。这一连串数字的跃升,清晰地揭示了从研发到量产之间所需资源的巨大跨越。而“中试”——中间性实验环节,正是这一跨越过程中至关重要的桥梁。

  中试环节不仅是对实验室成果的验证和修正,更是对生产工艺、设备选型、产品安全、环保等多方面的全面检验。只有通过中试,才能确保科研成果的可行性、安全性和环保性,为后续的产业化生产奠定坚实基础。

  “死亡之谷”形象描绘了原创技术研发和工业化量产之间的鸿沟,在合成生物技术发展落地的过程中也同样面临“产业转化”之痛。尽管理论上全球60%以上的重要化学品、燃料、天然产物及原材料等都可以通过合成生物的方法得到,但现实中真正实现的生物制造的却不到6%。“6%与60%”这一巨大的数字鸿沟,正是合成生物技术在科研成果与产业转化之间所面临的严峻挑战,急需具备强大产业转化能力的企业来引领突破。

  “不打通中试环节,做成果转换、产业转换,就没办法实现产品化。这也是中国生物制造抢占战略制高点发力的核心支撑。”赵燕直言。

  据介绍,华熙生物中试成果转化中心通过“模块化”和“抽屉式”的先进理念优化中试环节,可承接医药级、护肤品级、食品级等多种生物活性物原料产品的中试及小规模商业化生产。此外,该中心不仅致力于推动华熙生物内部研发成果的中试转化,更以“平台化”模式向全社会开放,提供生物制造的中试转化服务。可以通过实施成果转让、合作开发以及委托中试(生产)等多种合作模式,积极为高校、科研院所、各类企业、投资机构以及公共基础服务业提供中试熟化、试验验证、检验检测等一系列服务,助力推动科研成果的产业转化和市场转化,为创新者提供了一个更小风险、更低成本试错的机会,助推合成生物产业的蓬勃发展。

  引领创新 助推生物制造技术“竞速跑”

  和过去依赖石油化工来源、动植物基来源的传统生产制造方式截然不同,生物制造带来了“效率革命”和“绿色革命”。作为生物制造的前沿技术,合成生物技术具备巨大的市场潜力和战略意义,也是契合新质生产力发展的绿色科技。

  根据中金公司研报,国内上市的合成生物企业聚焦于产品的商业化阶段,在部分细分领域取得优势地位。整体看,国内合成生物企业具有成本等优势,但面临研发平台、资本、人才、知识产权等挑战。未来几年将是国内合成生物公司底层技术突破验证、转化落地的关键时期。

  “生物制造将是未来的重要增长引擎。中国在以合成生物技术为支撑的生物制造领域将大有可为。”赵燕指出,发力中试,则是中国生物制造抢占战略制高点发力的核心支撑。

  那么,如何更好发挥中试平台作用,满足生物制造日新月异的发展需求?华熙生物给出了两个关键词:“平台化”与“柔性化”。

  “平台化”特性体现在从“菌种培养到终端产品”的合成生物全产业链的深度支持,能够为众多物质提供中试解决方案,从而加速科研成果的商业化进程;“柔性化”则体现在通过模块化设计和抽屉式灵活组装,适用于不同性质、不同工艺的流程切换,实现多产品、多流程、多形态及多单元间高效转换和生产。该设计大大提高了设备利用率和生产效率,更提升了生产的应变能力,充分满足研发个性化、多样化的需求。

  除此之外,华熙生物还将领先的自动化、智能化、信息化体系融合于中试转化中心的构建中。如通过先进的监控设备、信息传输系统以及数据分析工具,搭建“智慧大脑”中试转化平台指挥中心,以保证生产流程的顺畅和高效;以工业4.0为基准,建设自控系统,使整个发酵过程的自动化控制成为可能等。

  作为国内少有的集“研发创新、中试及产业转化、市场转化”三力合一的合成生物全产业链公司,华熙生物凭借强大的中试成果转化中心,2023年已开展了原料及合成生物研发项目共计132项,其中超纯麦角硫因、微真、重组Ⅲ型人源化胶原蛋白、脂肽等原料产品已上市,红景天苷、肌肽、人乳寡糖等物质完成“中试”。目前,华熙生物已与中科院天工所、北京化工大学、江南大学等20多所全球知名的高校和科研院所达成战略合作,共同推动合成生物技术的快速发展和高效转化。据相关负责人介绍,下半年公司还将有更多的产品进入到中试阶段。

  尤为值得关注的是,华熙生物计划依托其中试转化中心,实现全面技术共享与全产业合作,不仅能帮助科研机构等验证技术可行性,精确核算成本,还为企业提供专业优化建议,共同推动产业合作共赢,构建起一个高效、协同的产业化生态闭环,将有力推动生物制造进入5.0时代。

  博观而约取,厚积而薄发。华熙生物中试转化中心的全面落成,无疑将我国合成生物制造的中试与产业转化能力提升至新高度,强化我国在全球合成生物领域的核心竞争优势。在生物经济这场时不我待的“竞速跑”中,华熙生物正以生物制造5.0为核心引擎,不断引领生物制造技术的革新浪潮,推动创新链与产业链的深度融合,助力人类迈向更加智能、高效、环保的未来。

(责任编辑:于昊阳)

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