[SynBioCon]获悉，近日，中国科学院天津工业生物技术研究所 “体外合成生物学与生物制造中心” 实现海藻糖-6-磷酸（T6P）吨级工业生产。中心开发的T6P生产路线以麦芽糖和多聚磷酸盐为主要原料，仅需三种关键酶，无需添加ATP、UTP等辅酶，新路径将生产成本压缩至现有产品的1/1000，降幅高达99.9%，每亩耕地的T6P成本仅仅是几元。

前期研发中，该体系下T6P摩尔转化率超过90%，产物浓度超过250 g/L，生产速率达到约126 g/L/h。本次吨级工业生产的实现，把这条在实验室阶段已经表现出高浓度、高转化率和高生产速率的路线落地规模化生产，生产成本实现千倍级降低，更是为 “化学干预技术”的广泛应用打开道路。

T6P是植物体内重要的糖信号分子，是植物胰岛素，作为植物血糖变化的“信号灯”，通过T6P-SnRK1信号轴控制碳分配，能够调节植物生长、发育与逆境响应能力。T6P可以作为“肥料伴侣”，能提升化肥吸收与利用效率；同时也是植物信号调节剂，是新型植物刺激素，可以与其他传统植物刺激素和化肥联合使用，进一步提升产量与质量。它的核心功能包括增产（在正常条件下可增产10%-20%；在极端条件下，增产100%以上）、增甜、提质、催熟、增强光合作用与固碳能力。长期以来，高价格和有限供给制约着T6P走向大田应用。本次吨级工业生产打破了其原料来源的限制，为含T6P的新产品开发奠定了供应基础，1吨T6P便能满足100万亩耕地的施用需求。

吨级回答“能不能做大”，生产指标回答“做大以后有没有竞争力”

有限的时间、设备和原料投入下，所能达到的生产效率，则决定了是其工业核心竞争力——能不能做强。

在产品浓度、生产速率、生产周期和摩尔转化率四项关键生产指标上，T6P体外生物转化（ivBT）体系明显超越微生物发酵。

其中，生产速率的差异尤其突出。前期T6P体外体系达到约126 g/L/h，而微生物发酵约为1 g/L/h，相差约两个数量级，超过100倍。

但真正值得关注的并不只是某一个数字。产品浓度、生产速率、生产周期和原料转化效率共同作用，最终都会反映到设备利用效率、生产周转效率和原料利用水平上。

这种差异首先来自生物催化剂本身。微生物发酵需要同时维持细胞生长、自身代谢和目标产物合成；体外多酶分子机器则可以直接围绕目标产品组织进行催化反应。

从高性能反应走到吨级生产

实验室中的高性能，最终要经受工程放大的检验。

围绕T6P，这条路线从毫升级实验体系起步，先后经历提高产品浓度的反应优化、公斤级中试验证，吨级生产，并逐步建立产品分离、浓缩和喷雾干燥等工艺，最终实现吨级工业生产。此次吨级工业生产，是证明这条路线顺利完成从实验室走向工业生产的重要节点，其技术成熟度（TRL）到达9。

尺度变了，评价标准也随之改变。

在实验室中，研究人员首先关注转化率、产物浓度和反应速度。进入工业生产后，需要同时回答更多问题：关键酶能否规模制备，酶是否能低成本纯化、酶的反应寿命是多少、生物催化剂的PE值（一公斤催化剂全生命周期合成多少公斤产品）是多少、设备能否稳定运行、前端反应能否与分离纯化顺利衔接、最终产品能否满足规格要求、设备投资以及整个生产过程是否具有成本竞争力。

完成吨级T6P生产后，产业端讨论T6P的方式也开始变化。问题从“能不能获得足够的原料”，转向更具体的产品问题：什么规格适合配方，怎样开展应用验证，单位使用成本能否接受，以及未来如何形成稳定供应。

对于正在开发生物刺激素复合肥、作物营养及其他农业功能产品的企业，更大规模的低成本T6P生产，为配方开发、产品验证和应用评价提供了新的物资条件保证。

体外合成生物学与生物制造中心项目经理冯权表示：“做到吨级产品并不是简单把反应放大。我们现在更关心的是，这条路线在实验室里体现出来的效率，能不能在工业条件下继续保持，最后变成真正可以使用的产品。下一步，希望和产业伙伴一起，把产品开发和应用端真正做起来。”

T6P背后，是体外合成生物学与生物制造中心的制造能力

T6P并不是体外合成生物学与生物制造中心关注的唯一产品。它更重要的意义，是集中展示了中心把一条体外生物合成路线从科学设计带到工业生产的能力。

围绕技术平台——体外生物转化（ivBT）和生物催化剂——多酶分子机器，中心已经建立起从反应路径设计、关键酶开发、体系优化，到工程放大和产品制备的全链条。体外中心在短短的半年内，完成了T6P从实验验证走到吨级工业生产，是这套技术能力的一次集中体现。

吨级工业生产之后，中心将把工作重点放在放大生产、产品推广，与产业伙伴合作开发配方和应用验证上，并与产业伙伴共同推进后续产品化。

从毫升级反应到吨级生产，T6P已经走出了实验室。

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