活力中国探访记丨生物制造开启未来新篇章

将二氧化碳转化为淀粉和多种糖类，这项看似科幻的技术，源自中国科学院天津工业生物技术研究所的突破。6月18日，“活力中国调研行”采访团队到访此地，体验生物制造技术带来的广阔前景。

“自然界中淀粉合成依靠植物光合作用，而我们通过模块化组装，实现了从二氧化碳直接制造淀粉。”中国科学院天津工生所副所长田朝光向记者展示了一小份合成淀粉。他们开创了一条人工合成淀粉的创新路径。“未来规模化应用，有望为解决全球粮食安全、碳中和等挑战提供助力。”

6月18日，研究人员在中国科学院天津工生所智能生物制造中试平台作业。新华社记者 李然 摄

科研突破的背后，研究模式的革新至关重要。在中国科学院天津工生所的高通量自动化工业菌种铸造平台，数台自动化设备可全天候不间断开展实验。“这个功能岛能并行处理数百上千个实验，相比人工方式，效率提升了好几个数量级，标准化流程也消除了以往人工操作带来的偏差。”中国科学院天津工生所研究员王猛说道。

筛选并改造适当的细胞、酶等生物体或其成分，就能构建“细胞工厂”，大规模生产人类所需的化学品、食品等。从零到一的突破，人工合成淀粉的成就反映了我国生物制造产业的进展。工业和信息化部统计显示，“十四五”期间，我国生物制造产业规模持续增长，总产值达1.1万亿元。

“十五五”规划纲要明确“前瞻布局未来产业”，生物制造是其中的关键方向之一。随着人工智能技术的飞速发展，“AI+”在生物制造领域展现出巨大潜能，有力推动生物医药产业进步。

在南开大学药物化学生物学全国重点实验室，从前期蛋白质设计到实验数据分析，人工智能已成为科研人员的得力助手。“针对药物靶点，人工智能能定制设计自然界不存在的蛋白质，经人工合成后通过实验验证其效能，显著加快新药研发进程。”南开大学生命科学学院教授郭宇表示。

6月18日，研究人员在南开大学药物化学生物学全国重点实验室进行样本拍摄。新华社记者 李然 摄

“仅需十几秒，就能自动鉴别药材的品质与真伪。”在天津滨海新区国家现代中药创新中心绿色智能制造部，高级经理刘长青拿起一根红参介绍，这套中药智能分选系统具备“敏锐眼光”，可辨识50多种药材，识别效率是传统人工的6倍。

6月18日，在天津滨海新区国家现代中药创新中心绿色智能制造部，工作人员演示中药智能分选系统。新华社记者 杨文 摄

漫步在国家现代中药创新中心的设备共享服务平台，浓郁的中药香气氤氲弥漫。负责人高欣然介绍，多台设备提供从成分解析到药效机制验证的全链条服务。“平台面向高校院所和企业开放共享，核心目标是降低研发门槛，推动中药创新。”高欣然说。

挖掘中医药潜力，是近年来生物制造领域的又一热点。在国家现代中药创新中心中药生物工程实验室，总经理王苹拿起一盒复合益生菌冻干粉，“我们建立中药生物工程实验室，携手天津大学合成生物技术全国重点实验室攻关中药与微生物益生菌联合发酵技术，相关成果经实验证实对调节肠道代谢、体重管理有积极作用。”

6月18日，国家现代中药创新中心中药生物工程实验室，总经理王苹（右一）向记者展示最新产品。新华社记者 杨文 摄

天津大学合成生物与生物制造学院助理研究员王丽娜告诉记者，团队依托生物制造技术，对益生菌进行精准功能设计与组合优化，融合药食同源的传统中药理念，打造精准、科学且高效的代谢与健康方案。

立足全国先进制造研发基地定位，天津正崛起为我国北方生物制造产业的重要枢纽，聚集了中国科学院天津工生所、国家合成生物技术创新中心、天津大学合成生物与生物制造学院等一批科研机构，华熙生物、合源生物等优秀企业在此扎根。未来，聚焦构建“细胞工厂”的生物制造领域将涌现更多突破性成果。（记者郭方达、杨文、刘祯）