生物制造是一種利用生物系統(tǒng)（如微生物、動(dòng)植物、酶或體外合成酶系統(tǒng)）來生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)、食品、材料、能源和制藥行業(yè)中具有商業(yè)重要性的生物分子的生產(chǎn)方式。生物制造作為新質(zhì)生產(chǎn)力和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要方向之一，正在逐步成為先進(jìn)制造業(yè)的核心構(gòu)成。

生物制造平臺(tái)根據(jù)生物催化劑種類可以分為基于細(xì)胞工廠的微生物發(fā)酵、基于酶分子的生物催化和基于多酶分子機(jī)器的體外生物轉(zhuǎn)化。

2006年4月， Jay Keasling的團(tuán)隊(duì)成功地在面包酵母中構(gòu)建了青蒿酸的生物合成途徑，使其產(chǎn)生出100毫克/升的青蒿酸。通過基因編輯和基因表達(dá)調(diào)控等技術(shù)，對(duì)酵母中MVA途徑代謝調(diào)控關(guān)系的調(diào)整，關(guān)鍵基因表達(dá)量的優(yōu)化，前提物FPP代謝支路的削弱，結(jié)合氧化酶CYP71AV1的表達(dá)，研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建生產(chǎn)青蒿酸的酵母菌株。

改造后的“生物工廠”重建了青蒿素的生物合成途徑，能夠高效地將簡單的碳源轉(zhuǎn)化為青蒿酸，從而提高青蒿素的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。為之后研究青蒿素半合成（微生物合成+化學(xué)合成）重大突破打下基礎(chǔ)。2013年，世界衛(wèi)生組織批準(zhǔn)微生物合成的青蒿素作為臨床藥物使用。這種藥物微生物生產(chǎn)成本降到了從植物中提取的十分之一。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法依賴于從青蒿植物中提取，這受限于植物生長周期、產(chǎn)量和提取效率。隨著合成生物學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們開始利用合成生物學(xué)技術(shù)，通過生物制造的方式生產(chǎn)青蒿素。

基因“讀”、“寫”、“編”底層技術(shù)為生物制造青蒿素提供了強(qiáng)有力的支持，為全球抗擊瘧疾提供了穩(wěn)定、高效的藥物來源。這些技術(shù)的應(yīng)用展示了合成生物學(xué)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的巨大潛力和廣闊前景。

通過生物制造的方式獲得高產(chǎn)量的重組膠原蛋白，極大滿足了現(xiàn)今市場(chǎng)上膠原蛋白需求供不應(yīng)求的缺口。

基因工程重組膠原蛋白是將人體膠原蛋白基因進(jìn)行特定序列設(shè)計(jì)、酶切和拼接、連接載體后轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，包括微生物、動(dòng)物和植物等，再進(jìn)行發(fā)酵誘導(dǎo)表達(dá)生產(chǎn)的膠原蛋白或類似物的技術(shù)。相比傳統(tǒng)動(dòng)物提取方式，生物制造重組膠原蛋白在原料來源、生物相容性、生產(chǎn)效率和成本，以及環(huán)境影響等方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

隨著國家政策、產(chǎn)業(yè)及資本對(duì)重組膠原蛋白領(lǐng)域的聚焦，合成生物學(xué)技術(shù)成為重組膠原蛋白研發(fā)的制勝法寶。目前，部分類型的重組膠原蛋白已成功進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)與生產(chǎn)，各類相關(guān)研究也在日趨深入。生物制造突破傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的局限，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量，未來潛力無限。

泓迅生物已成功搭建全面的合成生物學(xué)賦能技術(shù)平臺(tái)。通過DBTL（設(shè)計(jì)-構(gòu)建-測(cè)試-學(xué)習(xí)）循環(huán)過程，能成功構(gòu)建特定需求的穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株，生產(chǎn)出符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，賦能下游應(yīng)用開發(fā)進(jìn)程及商業(yè)化落地。

泓迅生物在“新質(zhì)生產(chǎn)力”的驅(qū)動(dòng)下，探索新的研發(fā)方向和技術(shù)創(chuàng)新，為重組膠原蛋白開發(fā)應(yīng)用創(chuàng)造更多可能! 領(lǐng)先的設(shè)計(jì)與先進(jìn)的制造為您提供醫(yī)美活性成分AAI膠原蛋白合成生物學(xué)解決方案。

目前，微生物細(xì)胞工廠的構(gòu)建與優(yōu)化仍存在著許多挑戰(zhàn)。微生物目標(biāo)合成途徑的強(qiáng)化會(huì)受到細(xì)胞本身復(fù)雜的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的限制；另一方面，工業(yè)發(fā)酵環(huán)境通常包括高溫、氧化、pH波動(dòng)、高滲透壓、有機(jī)溶劑、重金屬等因素，嚴(yán)重影響微生物的生長和生產(chǎn)。

基因底層技術(shù)結(jié)合“DBTL”策略對(duì)代謝途徑進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控使目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量最大化，提高生物制造過程的智能性，是優(yōu)化微生物細(xì)胞工廠的一致方向。合成生物學(xué)作為推動(dòng)生物制造領(lǐng)域革新的重要引擎，正引領(lǐng)著行業(yè)向著更高、更遠(yuǎn)的領(lǐng)域邁進(jìn)。

期待在新質(zhì)生產(chǎn)力的加持下，實(shí)現(xiàn)從生物制造到生物智造的跨越，促進(jìn)我們?cè)诩夹g(shù)創(chuàng)新、成本降低和效率提升等方面的全面進(jìn)步。