k8凯发(中国)天生赢家·一触即发

　　在实验室里ღ◈★ღ◈，一个个看似普通的摇瓶正悄然进行着一场无声的“战斗”ღ◈★ღ◈。瓶中培养的酿酒酵母ღ◈★ღ◈，经过中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）研究员周雍进团队的精密改造ღ◈★ღ◈，已化身为高效的“细胞工厂”ღ◈★ღ◈，能够将普通的葡萄糖转化为香紫苏醇ღ◈★ღ◈，产量达到了每升25.9克ღ◈★ღ◈。

　　这一数字背后ღ◈★ღ◈，是一场持续数年的科研攻坚沉香豌番外ღ◈★ღ◈。从最初每升11.4克的实验室成果ღ◈★ღ◈，到如今翻倍的产量ღ◈★ღ◈，再到已成功落地的百吨级年产规模ღ◈★ღ◈，周雍进走的ღ◈★ღ◈，是一条将基础研究与产业需求深度融合的创新之路ღ◈★ღ◈。

　　“我们不仅要追求学术上的理论创新ღ◈★ღ◈，更致力于解决产业痛点ღ◈★ღ◈，实现‘实验室数据’向‘经济可行的生产工艺’转化ღ◈★ღ◈，让生物技术真正服务于绿色制造ღ◈★ღ◈。”周雍进说ღ◈★ღ◈。

　　香紫苏醇ღ◈★ღ◈，这个名字对大众而言或许陌生ღ◈★ღ◈，但在香料和医药领域ღ◈★ღ◈，它却是一种备受瞩目的高价值天然产物标把药物ღ◈★ღ◈。

　　它不仅是合成高级香料降龙涎醚不可或缺的关键前体ღ◈★ღ◈，更在医药研究中展现出抗炎ღ◈★ღ◈、抗菌ღ◈★ღ◈、抗肿瘤等多种潜在药理活性沉香豌番外ღ◈★ღ◈，其衍生物在神经系统疾病和代谢疾病治疗中的应用探索也方兴未艾ღ◈★ღ◈。

　　“团队最初聚焦香紫苏醇的生物合成ღ◈★ღ◈，核心源于其高价值ღ◈★ღ◈、高需求的特点ღ◈★ღ◈，然而用传统工艺制造ღ◈★ღ◈，它的生产瓶颈也十分明显ღ◈★ღ◈。”大连化物所副研究员高教琪介绍道ღ◈★ღ◈。

　　此前凯发网站ღ◈★ღ◈，ღ◈★ღ◈，香紫苏醇主要从植物鼠尾草中提取ღ◈★ღ◈，不仅生产周期长ღ◈★ღ◈、收得率低ღ◈★ღ◈，并且严重受气候条件制约ღ◈★ღ◈。而化学合成法的则步骤较为繁琐ღ◈★ღ◈，并且可能带来环境污染问题ღ◈★ღ◈。

　　医药领域对高纯度ღ◈★ღ◈、可持续来源活性成分的迫切需求凯发K8旗舰厅AG客服凯发k8ღ◈★ღ◈，ღ◈★ღ◈，如同一盏明灯ღ◈★ღ◈，指引着团队将目光投向生物合成ღ◈★ღ◈。

　　“我们想要利用微生物发酵技术ღ◈★ღ◈，突破传统生产方式的限制ღ◈★ღ◈，实现香紫苏醇的绿色ღ◈★ღ◈、高效ღ◈★ღ◈、规模化生产ღ◈★ღ◈。”周雍进说ღ◈★ღ◈。

　　通过前期通过对酵母中心代谢途径的系列系统改造ღ◈★ღ◈，团队实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇ღ◈★ღ◈，并成功将其产量提升至11.4g/Lღ◈★ღ◈，为构建高效萜类合成细胞工程提供了理论指导ღ◈★ღ◈。

　　“在长期发酵过程中ღ◈★ღ◈，我们观察到ღ◈★ღ◈，细胞老化和有毒代谢物积累导致其酵母在生长后期活力骤降ღ◈★ღ◈，产物合成几乎停滞ღ◈★ღ◈。”高教琪描述道ღ◈★ღ◈，“这限制了产量的进一步提升ღ◈★ღ◈。”

　　这一现象促使团队深入思考ღ◈★ღ◈：一个高效的“细胞工厂”ღ◈★ღ◈，难道仅仅意味着在短时间内代谢通量高吗？类比工业生产ღ◈★ღ◈，若要保证一条生产线持续高效产出ღ◈★ღ◈，除了工人的技艺娴熟ღ◈★ღ◈，更需要他们能够保持旺盛的工作精力ღ◈★ღ◈，避免过度疲劳ღ◈★ღ◈。同样ღ◈★ღ◈，对于微生物细胞工厂而言ღ◈★ღ◈，延长其“工作寿命”ღ◈★ღ◈，或许才是从根本上解决发酵后期产能衰减的关键ღ◈★ღ◈。

　　正是这一基于这一实际瓶颈的敏锐观察ღ◈★ღ◈，让“细胞寿命改造”与“高效细胞工厂”这两个概念ღ◈★ღ◈，在团队的科研蓝图中紧密地联系在了一起ღ◈★ღ◈。

　　“部分延长细胞寿命的改造策略ღ◈★ღ◈，虽然确实让细胞存活更久ღ◈★ღ◈，但却导致其生长速率下降ღ◈★ღ◈，最终结果竟是寿命延长了ღ◈★ღ◈，香紫苏醇的产量却不升反降ღ◈★ღ◈。”高教琪回忆道ღ◈★ღ◈，那段时间ღ◈★ღ◈，他们陷入了长达近10个月的技术瓶颈期ღ◈★ღ◈，“寿命延长但产量不增”的怪圈凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈，一度让团队成员对技术路线的可行性产生了怀疑ღ◈★ღ◈。

　　转机总在不经意间出现ღ◈★ღ◈。在反复尝试和组合各种改造策略时ღ◈★ღ◈，团队偶然观察到ღ◈★ღ◈，在弱化营养感知的同时ღ◈★ღ◈，如果协同增强线粒体自噬ღ◈★ღ◈，能够使发酵后期的香紫苏醇合成产量显著提升70%ღ◈★ღ◈。

　　“最初我们甚至以为这是实验误差ღ◈★ღ◈，”高教琪笑着回忆ღ◈★ღ◈，“直到重复验证了三次ღ◈★ღ◈，才敢确认这个令人振奋的结果是真的ღ◈★ღ◈。”

　　后续的组学分析也印证了该结果ღ◈★ღ◈：这相当于对细胞进行了一次“精细化健康管理”——“轻度营养限制”减少了细胞冗余的代谢消耗ღ◈★ღ◈，避免了“虚胖”ღ◈★ღ◈；而“选择性线粒体自噬”则能精准清除那些功能受损的线粒体ღ◈★ღ◈，同时保留功能正常的“能量工厂”凯发在线平台ღ◈★ღ◈，ღ◈★ღ◈，确保了细胞的持续高效供能ღ◈★ღ◈。用团队的话说ღ◈★ღ◈，这就像是“让细胞少吃但吃好ღ◈★ღ◈，同时及时更换老化零件”ღ◈★ღ◈，从而实现了“健康长寿”与“持续高产”的统一ღ◈★ღ◈。

　　“我们首次将寿命系统改造与代谢工程相结合ღ◈★ღ◈，将香紫苏醇产量从11.4g/L提升至25.9g/Lღ◈★ღ◈，为构建高效微生物细胞工厂提供了一种全新的范式ღ◈★ღ◈。”周雍进总结道.ღ◈★ღ◈。

　　这一策略也具有显著的普适性ღ◈★ღ◈。细胞衰老导致的“生产持续性下降”是微生物合成各类化合物的共性瓶颈ღ◈★ღ◈，而寿命改造通过增强细胞鲁棒性和代谢稳定性沉香豌番外ღ◈★ღ◈，可广泛适用于需要“长周期发酵”的产物合成ღ◈★ღ◈，如萜类ღ◈★ღ◈、酚酸ღ◈★ღ◈、生物碱等ღ◈★ღ◈。

　　当团队香紫苏醇产量达到11.4g/L时ღ◈★ღ◈，其潜力已吸引相关企业主动寻求合作沉香豌番外ღ◈★ღ◈，共同开发工业化生产技术路线ღ◈★ღ◈。

　　“正是在这次工业化放大的实践过程中ღ◈★ღ◈，我们才更深刻地认识到细胞鲁棒性对于工业发酵的极端重要性ღ◈★ღ◈，从而催生了后续‘寿命调控’的深入研究沉香豌番外ღ◈★ღ◈。”高教琪说道ღ◈★ღ◈，“这是一个典型的从工业应用中凝练科学问题ღ◈★ღ◈，再用基础研究成果反哺技术突破的案例ღ◈★ღ◈。”

　　在实验室生产达到25.9g/L后ღ◈★ღ◈，团队又和企业再度踏上了工业化的征程ღ◈★ღ◈。然而在发酵工艺放大阶段ღ◈★ღ◈，他们又遇到了新的问题ღ◈★ღ◈。

　　“从实验室摇瓶到工业发酵罐ღ◈★ღ◈，需要解决氧气传递ღ◈★ღ◈、底物混合均匀性ღ◈★ღ◈、pH和温度梯度控制等问题ღ◈★ღ◈，而实验室采用有机溶剂萃取ღ◈★ღ◈，工业生产需开发低成本ღ◈★ღ◈、低毒性的分离工艺ღ◈★ღ◈，同时保证纯度≥99.5%ღ◈★ღ◈，这些困难都亟待解决沉香豌番外ღ◈★ღ◈。”高教琪说ღ◈★ღ◈。

　　两年时间凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈，得益于合作企业在生物发酵与产物提取方面的丰富经验ღ◈★ღ◈，以及团队在实验室阶段就秉持的“产业思维”ღ◈★ღ◈，整个工艺放大过程得以顺利进行ღ◈★ღ◈，最终完成120吨级工业生产成果鉴定ღ◈★ღ◈。

　　“我们一直秉承着科学研究要定位于未来的产业对接ღ◈★ღ◈，不能计较一时得失ღ◈★ღ◈。所以在实验室阶段ღ◈★ღ◈，我们就坚持使用基础培养基ღ◈★ღ◈，这可能在前期发文章时产量不如别人ღ◈★ღ◈，但是当我们的技术放到后续产业应用中ღ◈★ღ◈，不仅能够降低原料成本ღ◈★ღ◈，更重要的是ღ◈★ღ◈，简单的培养成分简化了后续的分离纯化步骤ღ◈★ღ◈，降低了成本ღ◈★ღ◈，保障了产物的高品质ღ◈★ღ◈。”高教琪表示ღ◈★ღ◈，“这也是许多企业愿意与我们深入合作的重要原因ღ◈★ღ◈，我们的技术能真正实现产业应用ღ◈★ღ◈。”

　　“百吨级香料年产能”不仅标志着生物合成法生产香紫苏醇已从“实验室验证”迈入“工业化成熟阶段”ღ◈★ღ◈，有望满足全球降龙涎醚香料市场约30%的原料需求ღ◈★ღ◈。“它证明了通过合成生物学技术改造的酵母细胞工厂ღ◈★ღ◈，我们有能力实现高附加值化合物的规模化ღ◈★ღ◈、绿色化生产凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈，为天然产物制造行业提供了可复制的范本凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈。”高教琪说凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈。

　　“我们最期待的ღ◈★ღ◈，是将这项寿命改造技术应用于生产更具社会价值的产物ღ◈★ღ◈，例如抗肿瘤药物紫杉醇的前体ღ◈★ღ◈。”周雍进展望道ღ◈★ღ◈。目前紫杉醇主要从珍稀的红豆杉树皮中提取ღ◈★ღ◈，资源破坏严重且价格高昂ღ◈★ღ◈。其生物合成路径长ღ◈★ღ◈、前体供应不足ღ◈★ღ◈、发酵周期长等因素制约了产业化ღ◈★ღ◈。“我们的寿命改造技术ღ◈★ღ◈，有望延长生产紫杉醇前体的工程菌的生产周期ღ◈★ღ◈，从而提升产量ღ◈★ღ◈，推动低成本ღ◈★ღ◈、可持续的抗癌药物生产新模式ღ◈★ღ◈。”

　　回顾从构思ღ◈★ღ◈、突破到转化的全程凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈，团队最大的感触是ღ◈★ღ◈：基础研究与应用实践从来不是割裂的ღ◈★ღ◈，而是相辅相成的一体两面ღ◈★ღ◈。“对酵母衰老机制的基础探索ღ◈★ღ◈，最终成为了攻克产业化瓶颈的钥匙ღ◈★ღ◈；而产业化进程中遇到的工程问题ღ◈★ღ◈，又反过来深化了对细胞生命活动规律的认识ღ◈★ღ◈。”高教琪告诉《中国科学报》ღ◈★ღ◈。

　　“结合本次转化经验ღ◈★ღ◈，我们认为生物合成类科研成果走向产业化ღ◈★ღ◈，最关键的环节是在研究早期就建立产业思维ღ◈★ღ◈，做真正‘有用’的科研ღ◈★ღ◈。”周雍进说ღ◈★ღ◈，“科研人员需要精准定位靶标产物ღ◈★ღ◈，主动对接产业真实需求ღ◈★ღ◈，强化知识产权保护ღ◈★ღ◈。只有这样ღ◈★ღ◈，才能真正把论文写在祖国的大地上ღ◈★ღ◈，让科技创新转化为推动社会发展的现实生产力ღ◈★ღ◈。”

　　如今ღ◈★ღ◈，这些掌握了“长寿密码”的微生物细胞工厂凯发K8旗舰厅AG客服ღ◈★ღ◈，正日夜不停地运行在现代化的发酵罐中ღ◈★ღ◈，将科学的奇思妙想转化为滋养美好生活的实在产品ღ◈★ღ◈，书写着新的篇章ღ◈★ღ◈。

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