如果说未来是一扇门,有了合成生物,就有了打开这扇门的“钥匙”。
想象一下,我们不用偷走金丝燕的巢穴,就可以产出燕窝酸;不用养殖,就可以获得所需的优质蛋白;不需要种植,就能获得淀粉;不用开采石油,就能制造生物可降解材料和生物燃料……
那么,合成生物究竟能用在哪里、有多神奇?让我们走进合成生物这把高端局。
合成生物能用在哪些领域?
合成生物,它就像一位无所不能的魔术师,能够让我们的“衣食住行用”都焕发出新的光彩。
在医药领域,科学家已经可以通过人工合成胰岛素,而合成生物还可以帮助人们设计和构建治疗疾病的药物。
在护肤领域,合成生物可以大幅降低贵妇原料的价格,或者生产一些曾经难以生产的原料。比如麦角硫因,也被称为抗衰界的“显眼包”,潜力巨大,同时也价格不菲。而华熙生物通过合成生物技术生产的超纯麦角硫因,无需再从蘑菇中进行提取,能够实现超高纯度99%,具备发酵周期短、原料易获取、产量易扩大、质量稳定、安全绿色可持续等优势。
在食品领域,合成生物能生产各种营养补充剂,比如人乳寡糖, NMN(烟酰胺单核苷酸)等。如黑曲霉发酵生产的柠檬酸,可以是食品饮料中常见的酸味剂;乳酸菌发酵既可以生产酸奶,也可以生产用于舒缓神经、改善睡眠的g-氨基丁酸;链球菌发酵生产的透明质酸和乳酸链球菌素,都可以添加进食品,前者可以帮助皮肤和关节补充水分,后者是一种对人体无害的生物防腐剂。
在服装方面,合成生物可以通过生产生物纤维和染料,为服装行业提供可持续的替代品。
如谷氨酸棒杆菌还能发酵生产生物尼龙,用于制作如羽绒服和登山服;黑曲霉发酵生产的纤维素酶,又被称为生物石磨,在服装领域,可以用于牛仔裤磨白。
在环保领域,合成生物可以设计和构建能够处理污染物的微生物,还能生产可降解的塑料。如大肠杆菌发酵生产的聚羟基烷酸酯(PHA)或聚乳酸(PLA)可以制作各类可降解塑料产品;黑曲霉发酵生产的果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶,可以应用于生物造纸。
在能源领域,合成生物可以设计和构建能够生产能源的微生物,比如生产生物燃料和生物电池等。传统塑料属于石油化工产品,生产过程产生大量污染,使用后也很难降解,因此被称为“白色垃圾”。科学家通过给大肠杆菌设计新的代谢途径,生产出可耐400摄氏度高温的生物塑料。这不仅减少了二氧化碳的排放,而且生物塑料可自然降解,有利于保护环境。
在建筑领域,通过合成生物,利用阳光,海水和二氧化碳生长的蓝藻可以用来制作生物水泥,建造能够生物固碳的绿色建筑……
总而言之,合成生物的应用非常广泛,可以说是“衣食住行用,无所不能”。据麦肯锡数据显示,预计到2025年,合成生物学与生物制造的经济价值将达到1000亿美元,未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现,对人类的未来发展产生深远影响。
合成生物,也已经成为“双碳”目标下实现绿色可持续发展的重要途径,为我们拥抱更加绿色、高效和可持续的生产生活提供了新的思路和解决方案。
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