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金秋的崇明三星鎮,長清合作社一片稻田,稻穗金黃低垂,谷粒飽滿。當地70余歲的田大爺用如尺般的眼睛一掃,又握了一把稻穗,便預判畝產將非比尋常。
果然,11月21日上午10時,農林專家對這片種植“申優28”的示范田開啟測產。一個半小時忙碌后,報告顯示:實割面積1.735畝,綜合含水率、雜質率等因素,實收畝產1554.78斤,創該品種在當地種植歷史新高。
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專家測產。
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老農預判畝產非比尋常。
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測產報告。
豐收喜悅的背后,有著上海先進生物技術提供的“秘密武器”。長清合作社負責人王波告訴記者,這都離不開康碼濃縮蛋白液的助力。去年,崇明區農委選取區內3000畝農田,向農民免費提供康碼濃縮蛋白液試用,結果作物產量喜人。去年夏季酷熱,崇明玉英蔬果合作社的雞毛菜靠此蛋白液,不但扛下高溫,畝產還提升了33%以上,拿下上海市夏淡綠葉菜高產高效示范一等獎。到今年春節,崇明區內其他合作社的農民紛紛向尚有存貨的農戶打聽和購買蛋白液。眼下,該蛋白液已進入崇明區農委“白名單”,農民采購可享政府補貼,區內竟有三分之二的合作社采購了這款神奇的營養液。
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崇明雞毛菜“喝”上濃縮蛋白液,能扛高溫。
消息還不斷從各地傳來。目前,全國各地已有小麥、水稻、大豆、黃瓜、草莓等百余種農作物,正靠此蛋白液強身健體。
上海先進生物科技在國家糧食安全上的重要突破與創新,如此具象化。
技術突圍
據悉,這款黑科技蛋白液,來自2016年由歸國博士創辦的康碼(上海)生物科技公司。
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康碼生物實驗室。
無論藥品、疫苗,還是化妝品、營養液,其底層物質均為蛋白質。蛋白質制造技術之于生物醫藥產業,好比光刻機之于芯片。但傳統的蛋白質制備利用細胞來表達,始終難以突破效率與質量瓶頸。上海康碼生物執著于驗證蛋白質“無細胞”大規模合成這件事,通俗來講,就是把原本在細胞內進行的生產過程搬到細胞外,讓單個細胞低效的“小作坊”模式轉變為“集團化大生產”。
這一領域,全球研究逾70年,相關文獻數十萬篇,卻依舊走不出實驗室。康碼生物在不足1%的把握面前,選擇一條路走到黑,于2020年完成世界首條5噸級D2P(DNA-to-Protein)體外無細胞蛋白質合成生產線;2023年,該生產線批次規模提升至160噸,成為蛋白質合成領域全球唯一實現百噸級以上量產的生產線。
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康碼生物上海工廠單批次產量達160噸,是蛋白質合成領域全球唯一實現百噸級以上量產的生產線。
康碼生物董事長郭敏在測產現場告訴記者,長期以來,水稻施肥用的是氮磷鉀化肥或復合肥,但這類肥料的營養易順水流失,流失率在40%以上,還會造成面源污染。康碼生物的無細胞合成蛋白質,能確保蛋白質的純凈、安全,且易被吸收、緩釋長效、活性倍增。這是農作物長勢喜人、不易得病的關鍵。
無細胞合成蛋白質,質量、技術過硬,但價格也要讓農民用得起。這筆賬,王波算得明明白白。他介紹,平時這片水稻田,畝產“天花板”在1100斤。今年春,王波初次使用蛋白液,寧可保守些,在氮磷鉀肥“底料”基礎上,每畝加了2.1升康碼蛋白液,以每升23元計,每畝田新增成本不足50元。蛋白液分三次噴施,王波當時想,水稻收購價每斤1.4元,每畝只要能多收40斤就回本了。“沒想到現在每畝多收了400斤。投入不足50元,能多賺560元,投入產出比已大于1:10。”
逆襲領跑
王波這筆賬背后透著一個事實:中國生物制造技術已率先從實驗室邁向大規模產業應用,由曾經的追趕者,逆襲為領先于歐美的領跑者。
郭敏告訴記者,蛋白質設計,是AI重點應用場景,也是全球科學家博弈的焦點。英美三位科學家,利用人工智能技術預測了幾乎所有已知蛋白質結構,并創造出全新的蛋白質,于2024年獲諾貝爾化學獎。不過目前,由AI設計的蛋白質分子多停留在實驗室或臨床研發階段,少有大規模制造及商業化應用。中國科學家卻率先突圍。在年消耗量千億美元級的全球化肥市場和甜味劑市場,由中國設計的無細胞合成蛋白質懷著一顆“最佳替代”的雄心,走出了大規模商業應用步伐。
比如,今年11月,康碼采用具自主知識產權的D2PLab底層算法軟件,推出全球首款實現量產的AI設計甜蛋白——布朗霖,其甜度高達蔗糖的24萬倍,卻幾乎沒有熱量,不升血糖,且較天然甜蛋白具有更高的穩定性,能耐120℃高溫高壓。這意味著,中國作為全球最大的代糖生產國,已經迎來中國“芯”。
但必須強調,中國生物制造企業的領先身位,取決于兩點——既能設計得出(蛋白質),又能實現批量造。據了解,康碼的濃縮蛋白質不僅國內受寵,也接到了東南亞、澳大利亞、阿根廷及中東地區訂單,目前在手的全球客戶訂單量超過3萬噸。眼下,康碼上海工廠正在技改,爭取年底實現產能翻番,年產能將達6萬噸。反觀現全球排名第二的無細胞蛋白質合成公司,其批次產量依舊裹足于公升級。康碼生物還有化妝品、血紅蛋白、甜味蛋白等規模化應用的產品線,其在河南、新疆、海南等多地布局的新工廠,每家都以年產能10萬噸為起步線。我國用先進的生物制造產品占領全球市場,已然走出“飛輪效應”。
在郭敏看來,“飛輪效應”有賴于“一硬一軟”。硬在于,康碼生物全球獨一無二的底層制造技術與產線,無作業可抄,“但我國完整且全面的產業鏈成為我們規模化制造的絕對優勢。近十年來,由康碼提供方案和標準,聯合長三角、珠三角、東北地區百余家供應商合作開發,產線的國產化率幾乎達100%。”軟則包括政府的政策、資金和場景支撐等。如上海對科技始終保持高度敏感,愿意拿出精品農業用地并真誠背書,以扶持創新型企業。
“這就確保了我們既有技術的浪漫,又有產業的冷靜。任何技術,最終必須通過創造可持續的商業價值和社會價值來證明自己。”郭敏說。
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2023年11月,習近平總書記在上海考察科技創新成果展時,親切會見包括康碼生物創始人郭敏(二排右二)等在內具有自主創新能力的高科技企業家代表。(據央視新聞聯播)
最新的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》,部署了“十五五”時期12項重點任務,其中首條就是“建設現代化產業體系”。這意味著,中國的科技不再只是“盆景”,而是栽到了產業土壤中。當技術真正切中全球重大臨床需求、國家糧食安全需求,并在巨大消費場景中跑通時,科技強國就不再停留于口號,而是成為了創新企業財報中一條條實打實的營收曲線。
原標題:《歐美難追,全球唯一萬噸級“生物制造光刻機”中國造,正收割千億美元級市場》
本文作者:解放日報 李曄





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