合成生物学（工程生物学）是生命科学领域的一门新兴交叉科学，被认为是理解生命的新钥匙（造物致知）和未来的颠覆性技术之一（造物致用）。
为进一步加强国内外合成生物学领域的交流合作，提高我国在合成生物学领域的国际地位，推动国内生物产业蓬勃发展， 2023 年 4 月 27-28 日第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、首届亚洲合成生物创新大会将在深圳光明科学城启幕，为推动中国与亚洲合成生物科学与产业发展提供交流平台，为加速深圳合成生物产业发展集聚贡献力量。
以下是北京微构工场生物技术有限公司董事长徐绚明在第四届工程生物创新大会上的精彩致辞，由云现场整理。
大家早上好，特别感谢深圳先进医院以及DB给我这个机会，在这么盛大的会议里面分享微构工厂在探索合成生物学浪潮里面，从科技创新到产业创新的一些心得和体会。
微构工厂是专注于合成生物学的一家公司，我们当时起这个名字的缘由就是从实验室的微生物做成了千变万化的材料，所以我们希望用小小的微生物改变世界，构建绿色的未来，这是我们致力于合成生物学方面的工作。
实际上整个工作我们是基于清华大学陈国强教授的下一代工业生物技术NGIB去实现的，包括研发和生产能力的双循环。
在整个生产和研发以及市场打通方面我们也进行了一个商业模型的分析，从市场的需求引入我们整个的需求端，我们进行了相应的选品、菌株构建、发酵、产物提纯、造力改造、应用。整个的过程中我们利用研发的优势，同时也吸取市场的一个需求去完成终试，以及量产的工作。
当量产的工作初步完成之后就会把它形成一个工艺包，我们再进一步的产业化就会引入行业的头部企业来跟我们一起进行产业化，因为市场需求不断变化，因此我们在应用开发以及产品销售、客户反馈的时候也还会再形成一个双闭环。
大家可以看到我们的闭环不仅仅会引到产业端的一些解决方案，同时还会反馈回到最初始的研发状态。因此通过两个双闭环不停的迭代，形成一个对市场方面需求的一个满足。
在打通研发、生产、走向市场的过程中，不同的集团来去完成不同的事情。首先就是科学家、工程师、企业家他们要形成一个完整的闭环，科学家的科技创新会落地到我们的产业创新当中，在创新方面我们主要是通过工艺放大优化、标准流程制定、精益生产来实现闭环。产品提供到企业家这边形成相应的商业模式，牵扯到产业链的生态创新，以及重新挖掘创造价值，当然还有盈利模式的创新。
我们的产业创新如何推动研发创新？我们可以看到下一代工业微生物的底盘在初始迭代的时候我们是2008年到2016年，9年的时间经过了3代升级。逐渐的我们有了一些企业的动因去推动整个研发的根茎，从第4代到第20代我们的速度不断的加快，到今年2023年我们已经从20代迭代到23代。
每一个迭代都是基于产业化的需求，回馈到科学家的实验室，然后进行相应的快速迭代、快速验证，最终实现了我们快速的提升整个产量和产能。过往这些年是基于下一代微生物的积累，2021年成立，现在发展到2023年我们积累了若干的技术。
我想跟大家分享一下我们是如何进行产业化的：
原料布局，在工业化的过程中，实际上我们再生产这种生物燃料和高分子材料的时候，主要的成本来源于原料和能源，原料成本超过50不能，碳源成为了我们非常关注的一个点，我们近期开发了新型可低碳碳源，我们储备了相应的菌种底盘，利用废弃碳源生产相应的生物材料。
我们通过与行业巨头的合作去构建微生物的命运共同体，开创了餐除垃圾变废为宝，我们利用餐除废液不断放大生产的过程，目前放大到了5吨，可以稳定批次的生产相应的可降解材料。
微构工厂在整个产业化过程和研发过程，这是我们的研发实验室，大家在研发实验室里面进行小步放大，然后到终试实验室，终试实验室里面有一个透明罐，针对下一代生物技术进行开发的发酵罐。
这是千吨的产线，我们配置了数字化的双胞胎，微生物的的生省长过程通过数据化积累在数据库里面，这是我们产出的成品。
产业化的过程中数据扮演着非常重要的角色，我们在北京的千吨线的实景图，在透明罐上面有我们的一个罐体，这个透明罐体是一个正反向转动的罐，昨天陈教授也在大会上面跟大家分享了模型，而我们这个实际上是把这个模型变成了现实。在现实的终试场景里面这个罐我们可以通过数据的收集、以及容氧情况的跟踪判断微生物生长情况，从而得到最佳的生长参数曲线。
另外我们对所有的设备以及设施进行了全面的能效管理，在整个生产里面会占一个比较大的哔哩，因此如何优化整个设备设施的耗能，也成为我们生产里面产业化的一个话题。
我们在北京的千吨厂整个的智能制造体系获得了工薪不的智能制造示范场景的大奖，它也是一个合成生物学智能制造的一个典范。
下边我再通过另外一个例子来去跟大家分享一下，我们从实验室到产业化如何通过每一步颠覆性的技术节省我们的能耗，以及提高我们的能效。
大家可以看到传统的发酵流程在上边，实际上是有密闭发酵、高温高压灭菌、持续搅拌、高温消杀的需求。在新型下一代工业生微生物的体系里面，实际上我们是通过菌株底盘的革新来去从底层颠覆性改变了传统发酵的过程。我们可以从原料方来去处理，另外我们的淡水、无机盐都可以循环使用，我们开放式的发酵是不需要蒸汽的高温高压的灭菌以及消杀。同步的双向搅拌使得整个容氧会大大的增加，因此它的能耗也会相应的降低。另外我们还通过制凝剂的分离实现水项的提取，清洁也是非常简单，把这些一项一项的技术用到我们产业化的时候，它就会产生一个能效的提升和能耗的减少。
现在这项技术也用在了湖北宜昌的微琪生物，我们也建立了万吨线，整个万吨线也会利用在北京的数字化双胞胎进行放大和跟踪。
我们现在已经形成了多管线的优势，包括我们在可降低材料PHA方面已经有了不同的品类都在我们的产品系列里面，同步的我们还有其他的跟品类以外的类胡萝卜素等等的产品线也都在我们的线路图里面。
跟大家分享一下我们在2022年10月28日第一批下线的这些PHA的粉料，把它当做3D打印的产品的效果。这个狗狗是由原型的，这是我们同事的狗，这个狗是一只耳朵立起来，一只趴下去，我们用3D技术把这个场景再现。打印的过程中遇到了很多的困难，包括耳朵要折下来实际上打印的技术，以及对于材料的这种柔韧性不断裂，其实是有很多的探索和突破的。
刚才总结了我们有相应的这种产品线已经在现，同时在商业模式方面我们也希望通过合构产业链价值，我们希望把中国自有知识产权的超级细胞工厂能够联合我们在材料的造粒，以及制品加工企业，直到终端企业的利用，形成产业链的合力。
这也是我们为什么我们在逐步构建整个生态链，包括跟行业的领头羊，以及国际化的龙头企业，以及终端用户，现在都在形成全方位的合作。以推进生物制造产业链繁荣发展。
最后我想跟大家共同来去分享我们对于PHA未来的构想，我们希望PHA能够遍布我们生活的每一个角落，这就是我们的Life的理念，希望PHA能够走进千家万户，不仅仅跟日常生活相关，还跟工作相关，包括宠物可以有更好的玩具，以及在医疗医美方面我们也有很多的材料可以进行拓展，包括汽车里面的内饰也可以用对人体无害的可降解材料去做。包括在我们的度假生活，以及航空行同领域我们也有相应的产品能够满足整个航空航天对于减少肌肉萎缩、骨质疏松的需求。
最后我想跟大家分享我们下一代工业微生物它来自于艾丁湖，我们的愿景就是希望在艾丁湖里我们得到了一颗自然的菌株，并且进行了定向改造，以及通过工艺的打通实现了规模的量产，做了一系列刚才提到的产品。我们希望这些产品回归自然的时候都对这个自然没有任何的海，湖水依然保持非常的纯净，这就是我们做微构工厂的愿景和梦想，谢谢大家。
