氨基酸是构成蛋白质大分子的基础结构，广泛应用于饲料、食品、医药等领域；豆粕是大豆榨油后的一种副产品，因氨基酸组成全面，富含蛋白质，长期占据饲料配方的主导地位。 作为大豆进口大国，中国每年进口的1亿吨大豆中，超过一半流向了养殖业的饲料生产。如果能重新设计氨基酸的生物合成路线，实现低成本、高效率生产养殖业必需的氨基酸，就能减少对大豆的依赖，进而为国家粮食安全助力。 成立于2021年的元素驱动（杭州）生物科技有限公司（以下简称“元素驱动”）正致力于此。近年来，其通过自主设计智能合成生物平台，成功生产出用于饲料领域的合成氨基酸。在平台技术赋能下，企业还将产品拓展到了生物可降解新材料领域。 01 科技之眼 从合成氨基酸到生物可降解新材料 元素驱动的生物发酵实验室里，四处弥漫着一股略带酸味的发酵气味。在这里，经特定条件发酵后得到的生物合成氨基酸在产业化工厂量产后，能够添加到饲料中，替代传统生猪养殖中的豆粕。 2022年，元素驱动与养殖业龙头企业牧原集团达成战略合作，完成首批饲料添加氨基酸量产交付。2023年，双方又合资在河南建设牧元安粮合成生物技术工厂，打造生物发酵和生物制品产业平台，生产低豆粕日粮产品。据介绍，低豆粕日粮技术不仅绿色环保，在全行业得到推广应用后还能降低养殖成本，大大减少国家对进口大豆的依赖，保障粮食安全。元素驱动品牌市场负责人甘丹透露，今年，该工厂已正式投产，年产能达3万吨。 除了用生物合成氨基酸解决生猪行业的口粮难题外，目前，元素驱动还有一条核心专利管线是生物基高性能材料。“我们专注于独创全新高分子结构生物基材料，瞄准生物基可降解材料赛道，助力破解‘白色污染’问题。”甘丹表示。 生物基可降解材料的全生命周期二氧化碳排放量远低于石油基材料，是推动“双碳”目标实现的关键路径。据元素驱动生物材料工程师李庆博介绍，公司利用先进的合成生物技术和材料工程技术，发明了一种新型化学结构生物可降解材料PiX，不仅可降解回收，还具备高强度、高耐热性、高韧性的优越性能。 “我们的生产流程以自研的工业菌种为核心，在发酵罐中利用非粮生物质等作为原料，让菌群代谢出氨基酸等产物，再经聚合工艺制成生物基可降解材料，最后用材料制作成需要的产品。”李庆博说。截至目前，公司已用PiX材料探索开发了不少可降解产品，包括农用地膜、吸管、快递袋、纱线等。以农用地膜为例，不仅能在使用后自然降解为二氧化碳和水，而且成本低、不易破，保墒（保持土壤一定的水分）能力也很强，有望解决困扰新疆棉田的地膜污染难题。 02 创新之翼 用技术创造新的价值链条 元素驱动是西湖大学重点孵化的合成生物高科技成果转化项目。公司成立至今始终紧扣国家战略，积极响应习近平总书记提出的“粮食安全是国家安全基石”和“共谋全球生态文明建设”两大号召，以前沿生物技术破解产业发展与生态保护的核心难题，在氨基酸合成与生物基材料两大领域构建起核心竞争力。 “科研能力绝对是支撑元素驱动高质量发展最基本、最核心的动力。”甘丹介绍。据了解，在创新方面，公司不仅自研了覆盖科研—小试—中试—量产全流程的平台技术，同时积极拥抱AI技术，将人工智能与合成生物学进行深度融合，来提高研发效率。“我们与西湖大学、清华大学等高校、科研院所团队达成合作，基于全球领先的结构化数据通用大模型，赋能元素驱动研发技术，形成AI驱动的科研创新体系。” 在元素驱动的发展理念里，创新不是为了内卷，而是要建立技术门槛，创造新的价值链条。2023年，西湖大学未来产业研究中心与西湖教育基金会启动新质生产力培育平台，元素驱动被列为重点支持项目，同时成为未来产业研究中心研发基地和产业化基地。作为前瞻谋划未来产业的科研机构，该中心重点聚焦生命原理及未来医药、分子智造与功能、未来材料设计及创造等领域，集科学研究、成果转化、产业培育、人才培养、战略规划于一体，探索如何以基础研究和前沿技术突破催生未来产业。 元素驱动与牧原集团合资成立牧元安粮合成生物技术工厂，正是该理念的一次具体实践：在牧元安粮的股份中，牧原持股超50%，将来在收回投资成本后，牧原会把持有股份全部捐赠给西湖教育基金会，以此反哺科研。据悉，相同的商业模式也将应用于元素驱动另一个位于建德的元素智造工厂。该工厂主要生产生物降解材料，目前已在建设中，计划于明年试生产，投产后年产能将达到3万吨。 绿色生物智造是一条新的道路。甘丹表示，未来，元素驱动将赋能更多产业向绿色可持续发展转型，让更多产品可以通过生物制造方式生产。 03 改革之问 问 党的二十届四中全会提出，“加快高水平科技自立自强，引领发展新质生产力”。如何理解民营企业在科技创新中的作用？ 答 民营企业已经成为我国技术创新的主要贡献者和突破者。在许多前沿科技领域，民营企业不断取得突破。民营企业一般和产业链接更深，比较了解产业痛点与需求，这会让科技创新更有的放矢，能够助力科技创新后的成果落地。同时，当下民营企业汇聚了非常多有实力的科研人员，这也为研发创新奠定了人才基础。也正因此，民营企业应该继续发挥自身优势，在推动科技自立自强中承担起更重要的使命。