在传统染料行业，化学靛蓝曾持久占有主导职位，而用生物分解靛蓝成为一条新途径。这是4月13日在乎大利米兰设想周拍摄的牛仔裙，作品将贵州传统蜡染的靛蓝、苗绣的图腾转化为国际设想言语，构成共同的美学。新华社发

　　在传统染料行业，化学靛蓝曾持久占有主导职位。但是，其背后躲藏着诸多情况与宁静隐患。化学靛蓝消费和使用的过程当中会排放出大批含有苯胺、N-甲基苯胺等有毒物资的废水，这些废水若未经妥帖处置间接排放，会对泥土、水体形成严峻净化。

　　用生物分解靛蓝逐步成为获得自然色素的一条新途径。克日，中国科学院深圳先辈手艺研讨院（以下简称“深圳先辈院”）与道生生物（深圳）有限公司签订计谋和谈，单方将共建自然色素生物分解“立异结合体”团队，操纵分解生物手艺开辟自然色素染料及自然药物。今朝，该立异结合体正在聚焦玄色素的生物分解，已完成代谢通路的构建。

　　2019年，博士结业两年后的陈明海来到深圳，成为深圳先辈院副研讨员和博士生导师，并处置生物份子、使用等范畴研讨。彼时，在湖南的袁小黎正处置板蓝根栽种的农业项目，他在板蓝根栽种中发明了靛蓝和靛玉红的提取代价。但是，袁小黎发明，经由过程农业栽种提取色素存在诸多不愿定性身分，因而他发生了一个设法，决议用生物分解的方法来提取自然色素。2020 年，袁小黎本人组建团队，在湖南兴办了道生生物的前身。

　　2022年6月6日，深圳出台《关于开展强大计谋性新兴财产集群和培养开展将来财产的定见》，提出培养开展强大“20+8”财产集群，此中就包罗财产。看到了财产机缘的袁小黎，当机立断带着团队来到深圳，建立道生生物（深圳）有限公司，并入驻了深圳先辈院分解生物学研讨所牵头建立的工程生物财产立异中间。这也为后续立异结合体的建立奠基了根底。

　　一直存眷财产静态的陈明海，灵敏捕获到协作契机。“我们理解到，道生生物另有除靛蓝以外其他自然色素生物消费的需求，而我们的尝试室又在基于学手艺开辟高效底盘细胞消费功用性多肽方面具有较好的根底，完整能够一同协作！”日前，陈明海在承受记者采访时暗示。

　　据理解，陈明海团队在基因编纂与菌株构建手艺、代谢工程与通路优化、高通量挑选与定向退化方面都积聚了必然的手艺功效，好比把握CRISPR-Cas9等基因编纂东西，可对微生物的基因组停止定点敲除、插入或调控，完成目的产品分解途径的重构。

　　“深圳先辈院在根底研讨范畴具有明显的立异才能劣势，其先辈的科研团队与装备可以为企业供给强有力的前期研发撑持；而我们在自然色素生物分解范畴具有踏实的研讨积聚和市场经历，且靛蓝曾经完成了量产，因而单方险些是‘一拍即合金年会金字招牌在线入口。’”袁小黎暗示。

　　比拟于化学提取和动物提取，用方法来消费生物色素及生物药物原质料，不只更环保，服从也更高。同时在化学性子与功用上，还能与天然界华夏有的自然色素与药物原质料高度分歧，这表清楚明了分解生物学在精准制作与绿色消费范畴的宏大潜力。

　　今朝，这一方法在靛蓝提取的过程当中获得了考证。袁小黎报告记者，公司3天产出的生物靛蓝染料相称于72吨马蓝动物提取量，产能提拔超100倍，并且相较于化学分解工艺，生物分解手艺摒弃了苯胺、氰化物类有毒中心体。今朝，环球首条8000升分解生物靛蓝消费线已在深圳建成投产。

　　跟着市场变革，道生生物逐步发生了玄色素的提取需求。玄色素染料具有超卓的染色机能，且份子构造不变，在纺织、印染行业备受喜爱。因而，玄色素的分解成为立异结合体的次要目的之一，期望将来能和靛蓝一样完成量产。

　　但是，要进步玄色素产量并不是易事，需求颠末尝试室测试阶段、中试放大阶段和量产阶段。此中尝试室测试阶段相称于从“图纸”到“小工场”。

　　“玄色素在天然界由植物、动物或微生物自然分解，我们团队经由过程生物分解手艺，从蘑菇、细菌等生物中审定出分解玄色素的枢纽基因，如酪氨酸酶基因，将其像‘拷贝图纸’一样克隆到微生物（好比大肠杆菌）的DNA中，使微生物得到分解玄色素的‘才能’。”陈明海暗示。其次，团队还需求将含目的基因的DNA导入微生物，培养出“工程菌”金年会-金字招牌。“比方，革新大肠杆菌，使其能把蔗糖转化为酪氨酸，再经由过程酪氨酸酶催化天生玄色素——这时候的工程菌就像一个微型的‘玄色素消费车间’。”陈明海说。

　　据理解，今朝立异结合体以大肠杆菌为底盘细胞，经由过程供给酪氨酸和过表达酪氨酸激酶的基因，曾经完成以大肠杆菌为底盘细胞发生玄色素，可是产量仍需进一步优化提拔。

　　谈及立异结合体的目的计划，陈明海暗示，本年末将勤奋完成5克/升的玄色素产量，并完成代谢通路革新，完成开端消费，并停止大肠杆菌胞外分解的研讨，为后续产业化持续消费供给高效菌种和消费形式。来岁将玄色素产量提拔至10克/升。持久来看，期望终极可以利用1000升以上的大型发酵罐，全程主动化掌握，天天可处置数吨培育基，并接纳持续层析柱、膜别离装备等产业化安装，提拔玄色素纯度。

　　陈明海暗示，玄色素一旦完成范围化消费，将展示出可观经济代价和多元化使用潜力，笼盖医药安康、美妆个护、食物产业等多个范畴。好比，纳米级玄色素具有紫外线吸取才能，可作为自然防晒剂增加至防晒产物中，比拟化学防晒剂愈加平和。玄色素的多孔构造还可包裹抗癌药物，经由过程靶向递送开释，比方用玄色素包裹阿霉素，在肿瘤部位因酸性情况开释药物，削减满身毒性。

　　究竟上，作为深圳市“20+8”财产集群将来财产首位，分解生物财产开展远景宏大，正成为鞭策下一代生物制作和生物经济的壮大引擎。据《中国分解生物财产2024》显现，估计到2028年，该市场范围将到达近500亿美圆。

　　从初创“楼上立异、楼下创业”形式，到分解生物研讨严重科技根底设备、定量分解生物学天下重点尝试室、国度生物制作财产立异中间等多个平台落地，再到打造一流财产生态，会聚环球顶尖人材，深圳先辈院立异性突破“从0到1再到10”的财产孵化工夫壁垒，成立“科研-转化-财产”全链条企业培养形式，为根底研讨及财产协作供给壮大保证支持。

　　将来，深圳先辈院将连续整合产学研政投立异资本，增进完成从泉源立异得手艺转化再到财产使用多个层面的协同交融，连续擦亮科技立异与财产立异深度交融的“深圳底色”。