塑料、橡膠、油漆、藥品、化妝品、服裝……化工產(chǎn)品無處不在。在2023年第七屆全國化學(xué)工程與生物化工年會上,中國工程院院士、北京化工大學(xué)校長譚天偉提出,生物制造是讓工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展最有希望的技術(shù),可以重構(gòu)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)體系,特別是在“雙碳”背景下,綠色生物制造將改變未來。
譚天偉長期致力于工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究,包括生物基化學(xué)品、生物能源和生物材料。1981年到1993年,他就讀于清華大學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程專業(yè),獲得博士學(xué)位。畢業(yè)后他一直從事化學(xué)工程科研教學(xué)工作。譚天偉先后培養(yǎng)碩士和博士研究生150余名,發(fā)表SCI收錄論文500余篇,獲國內(nèi)外發(fā)明專利40余項。
在“雙碳”背景下,譚天偉認為,生物制造已經(jīng)成為利用生物技術(shù)把產(chǎn)品工業(yè)化的一種重要制造模式,我國的生物制造產(chǎn)業(yè)目前正處于技術(shù)攻堅和商業(yè)化應(yīng)用開拓的關(guān)鍵階段,因此聚焦解決核心菌種和工業(yè)酶“卡脖子”問題,加快生物制造戰(zhàn)略性布局和前瞻性技術(shù)創(chuàng)新,加快從基因組到工業(yè)合成技術(shù)和裝備的突破,支撐生物基化學(xué)品、生物基材料、生物能源等重大產(chǎn)品的綠色生產(chǎn),帶動數(shù)萬億元規(guī)模的新興生物產(chǎn)業(yè),對于我國走新型工業(yè)化道路、實現(xiàn)經(jīng)濟綠色增長和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。
譚天偉課題組擁有兩個研發(fā)中心、兩個中試與放大平臺和多個示范基地,承擔(dān)國家973和863項目、自然基金項目及省部級項目40余項。譚天偉院士團隊深耕生物制造領(lǐng)域,在CO2的轉(zhuǎn)化、尼龍單體、氨糖和肝素等研究方面處于世界領(lǐng)先地位。在國際上首先提出以CO2為原料生產(chǎn)大宗化學(xué)品的概念,打通可再生能源驅(qū)動CO2固定并生物轉(zhuǎn)化為乙醇酸,乳酸,氨基酸的途徑,以期未來從根本上緩解“碳排放”等問題,對于推動生物煉制技術(shù)的變革和綠色低碳發(fā)展具有重要意義;生物基尼龍單體方面,己二酸、己二胺的生物合成取得重大突破,代謝途徑已經(jīng)打通;生物醫(yī)藥方面,氨糖是骨關(guān)節(jié)用藥主要原料,近幾年我國人口老齡化以及消費觀念的改變,使得氨糖的需求持續(xù)走高;肝素是醫(yī)藥上最廣泛的抗凝藥物,用于臨床血栓、心梗等疾病治療,目前市場上肝素依賴于豬小腸等動物組織提取。團隊構(gòu)建出高效高產(chǎn)氨基葡萄糖和肝素前體(heparosan)的基因工程菌,兩類產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率分別達到138.9g/L和5g/L,達到國際領(lǐng)先水平,尤其是發(fā)酵法制備肝素有望成為顛覆豬小腸提取肝素的新工藝。
“雖然化工行業(yè)目前可能還有一些不安全或者是不太綠色的地方,但是我們完全可以利用技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的結(jié)合,使化工變得更加美麗?!弊T天偉對未來工業(yè)生物技術(shù)的“美麗”應(yīng)用信心滿滿。