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工业微生物的分类
郭美锦
工业微生物
2022-12-15
工业微生物主要有几种，细菌、真菌，细菌现在非常热的是大肠杆菌，还有芽孢杆菌，氨基酸、味精基本上都是芽孢杆菌，它的特点是长得快，不怕死；还有一个细菌是链霉菌，主要做抗生素，它们是原始简单的细菌。
还有高级的两种真菌，一个是酵母，毕赤酵母、酿酒酵母，酵母能产生蛋白；还有一种丝状菌是霉菌，如黑曲霉
不同的菌有不同的特点，它由低级到高级不同，不是每一个菌功能都一样的，不同的等级能做不同的事情。
关于“做抗生素类的原料药可能用代谢工程可能更合适，在不改变大的前提下”的观点
袁异
原料药
抗生素
2022-12-15
我的想法是在目前已经比较成熟的工艺基础上，通过某些细节上的改变，能够提高它的生产效率，减少不必要的一些代谢物的产生，通过这样的方式去实现我们的优化。我觉得是现有产业上更实际的操作办法。
但是我个人认为合成生物在新的产品开发上，可能更具有一些相关的优势。特别是在传统的工艺还没有完全定型下来的情况下，一开始就能把相关的要求设计进去，把所有的方面考虑到，在产业转型升级过程中，我觉得它在这个过程中能起到非常大的作用，而且能够起到突破性的作用。
如果用合成生物学技术做诺伐他汀中间体有没有可能竞争过原有的技术？
蔡孟浩
药物合成
合成生物学
2022-12-15
如果它已经有天然的菌株能够很高效地生产，已经通过报批上市，占的体量又非常大，像诺伐他汀中间体，海正它在全球市场里已经占得体量又非常大。对于这样的厂家，即使我们用合成生物技术做出来工艺上，有一些优势。但实际上从他后期要去重新申报更改，后续再上市，整个流程下来，他觉得是不合算的。对于这些厂家，他很难下定决心去采用新的方式。
如果是一些没有成熟的产线，从头开始去建生产的工艺体系，他们其实还是有这种意向的。如果它成本能够远远低于现有的体系，他其实还是有决定去做的。如果跟现在现有的体系差不多的情况下，未必能干得过。即使上了这个产线，因为与后端的销售整个渠道相关，他不一定立竿见影就去干这个事。
所以主要围绕的传统的体系，本身用合成生物学替代，也没有那么大的优势去直接对抗，这是一个方面。
从另外一个角度，我觉得合成生物学它的空间还是非常巨大，主要体现在目前一些通过简单的微生物没办法把一些有效的分子合成出来，比如动物来源或者植物来源的，特别中药里，里面很多的核心分子，通过提取方式，有些是很高效的，有些含量还是非常低，这是面临很大的瓶颈问题，所以这个还是值得用微生物的方式把它弄出来。
一个工艺流程上，我觉得也要符合自然的规律，不是非得整个途径全部用全细胞微生物的工程，还是要看中间的过程，如果它就是到中间体那步，非常高效，成本可以压得很低，再往后走，它转不过去效率很低的情况下，那我觉得也可以做到中间体，后续用化学半合成或者煤气化，只要从成本核算上，它能够走得通，我觉得是没问题的。
我觉得合成生物学，对于难合成的不管是小分子还是大分子，它应该还是有更大的空间，还可以再往高端走到细胞治疗、基因治疗里面，因为细胞要编辑、改造这块，传统的生物方法是没有办法去解决的，它必须依赖于新的技术手段去做这个事情。
分享用合成生物技术开发他克莫司、多柔比星这些产品过程及过程中遇到的难点
袁异
药物合成
合成生物学
2022-12-15
这个过程我觉得相对确实比较复杂，涉及到比如菌珠的筛选，某片段如何去改造。
a、菌株方面的障碍：
实际上我们现在做了很大工作，比如在原有的菌株基础上，针对目标产物，进行筛选和改造，改变原先目标产物的产生途径，增加另外所需要的目标产物的表达量，其中的过程相对比较复杂，而且成功的概率也不是很高。因为它在表达的过程中，一方面它复杂性比较高，分子结构也比较复杂。你要通过某些途径把它所需要的目标产物表达出来，通常就会遇到表达量比较低，达不到我们所需要的产业化要求。在很多的工作当中，我们面临的主要问题。
菌株有时候它的筛选量比较大，而且各方面的稳定性有可能不是很好。真正应用到生产当中，会遇到一些问题。在设备还有人力的这有限的情况下去做，确实也有一定的难度。
b、工业化生产的障碍：
有些菌株从原先的碳源改变了它的消耗途径。如果现在要消耗甲醇、乙醇这类东西，它实际上会跟我们之前传统的生产设施会有一定的冲突。用甲醇这种原料，要有防爆的需求，通常传统的发酵工厂不涉及防爆的要求。所以在实现这个过程中，又涉及到整个产业配套，设备改造方面的需求。而这方面我觉得障碍相对会比较大，因为在已有的基础上去改变它就会涉及到很多复杂的问题。
用生物合成技术的好处，如果能做到一定的表达量，能够缩短它正常所需要的周期时间，通常能实现这几个方面，我觉得优势还是能体现出来。
从小试到放大生产的过程中，我觉得也是比较关键的问题。很多情况是在规模小的时候表达非常好，但是一旦放大生产后，它无法表达出来。
c、监管方面的障碍：
最终我觉得还是涉及到不管是药品还是保健品、食品，最终还是涉及到监管的需求，国家审批对于这种方式改变的可接受程度还是有一定的障碍。主要体现在，一方面通过不同类型的酵母表达还是通过大肠菌表达，在审批的过程中，天然菌和微生物表达出来的产品，他们在审批过程中是一定的限制。作为药物的途径，他们对其他方式表达出来的产品，不一定会审批。第二个障碍，我们市场上已经成熟的这产品，如果突然去改变它生产的方式、工艺和途径，面临着我们要完全推翻以前所做的生产工艺。而对于制剂客户，上游原料的改变，也就意味着他们所有的东西也要改变。
所以从以后长远来讲，我个人认为如果我们能够在一些新的产品开发上能够更多地去利用生物合成技术，不涉及原有工艺的变更，这样可能会更好一点。对于食品还有其他的方面，在安全性有保证的情况下，我觉得还是有一定前途的。
合成生物学产业化技术
郭美锦
药物合成
合成生物学
2022-12-15
a、高性能微生物菌株开发
菌种筛选自主创新及装备，是绿色生物制造的核心；
筛选过程关键参数快速检测，是提高菌种选育效率的重要手段；
人工智能大数据优化控制，是菌种高通量筛选的必由之路。
以前我们认识一个高层菌株的时候，做的组学，都是静态并且没有时序性。往往我们得到一个高层菌株的时候，非常麻烦。天津科技大学做了组学数据可视化分析与代谢通路可视化程序的开发，不仅可以将化合物信息标注，所对应的酶及反应信息绘制出来;能直观的反应组学数据在代谢通路图中的动态变化。所以我们用动态的方法开发会更好。
b、高通量选育技术与装备：
以孔板、微流控等为主要的高通量筛选技术的具有瓶颈，第一个，菌种筛选，现有微流控过程检测通量低，难以高效筛选；第二个，微-小型反应器多参数在线检测缺乏，难以实时感知；第三个，理性技术:大数据及智能优化控制严重缺失，难以理性筛选。
所以我们围绕存在的问题需要进行新技术开发，其需要具备的特点是，第一，微液滴全芯片监控技术，多源光谱协同传感技术；第二，超高通量微流控芯片，多参数微-小反应器系统；第三，大数据处理和分析赋能高鲁棒性，精准筛选模型。通过“眼”“手”“脑”三方面来进行高通量筛选。
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