【人物】科学家在昌平丨打一场造福人类的“废料革命”

市场资讯
Jul 10

(来源:CBC全球生物质能源)

您能想象吗?一堆原本只能焚烧或废弃的秸秆,通过合成生物制造的手段竟能变成可降解一次性塑料制品、生物树脂、可用于制作电池负极材料的多孔碳材料等等物品。

这不是科幻小说,而是在昌平区的实验室里,一位科学家带领着团队正在做的事情。

桑涛,上海汉禾生物新材料科技有限公司创始人、董事长,北京昌想生物科技有限公司(汉禾全资子公司)创始人,国家重大人才计划专家,中国科学院植物研究所研究员。

他是科学家,更是企业家,从田间地头不起眼的非粮农业废料入手,在这个依赖石油的时代,开辟出一条更可持续、更绿色的全新赛道

一根秸秆 → 三种资源

他将非粮农业废料“变废为宝”

走进位于未来科学城北京市合成生物制造技术创新中心的昌想生物,年轻的研究员们正在忙碌着。实验室的一排排试管里,是筛选出的不同菌株,进一步培养和测试后,它们会被送入发酵罐进行验证。

如今,在桑涛和他的团队手中,一根原本只是农业废料的秸秆,能被拆解成三样“宝物”:其中的纤维素用纤维素酶“拆解”为葡萄糖,通过工程菌株发酵进一步转化乳酸,再聚合成为纤维素聚乳酸(PLA);而其中的木质素则可制成多孔碳生物树

据了解,与进口商品酶相比,桑涛团队自产的纤维素酶在同等条件下酶解得糖率提升10-15%,而发酵菌株可同时利用五碳糖和六碳糖,耐毒性强,糖酸转化率接近100%,最终的成品纤维素聚乳酸(PLA)具有优良的生物降解性,可用于生产农用地膜、吸管餐盒等可降解的一次性塑料产品;多孔碳产品导电性>10S/cm、结构强度50MPa,已应用于储能电池和动力电池等场景;生物树脂可替代传统环氧树脂,应用于3c电子、轨道交通等高端制造领域。

可降解农用地膜

桑涛介绍道,“现在我们的千吨工厂在运行,万吨工厂在建设,而现在昌平这处工作地点,是工程菌株最重要的改造和发源地。”

在桑涛的规划中,昌平承担着不可替代的战略角色,“昌平研发,全国制造。全国有这么多秸秆,几亿吨,粮食主产区也都非常大,我们在这些地方都要分别建工厂,但源头就在昌平。”

科学家 → 企业家

他的深耕钻研与笃定坚持

其实,这个“变废为宝”的故事,在很早以前就埋下了“种子”。1982年,桑涛进入复旦大学学习植物学,后赴美国读博,而后又从哈佛大学博士后做到密歇根州立大学教授,他的科研道路走得扎实而顺遂。

然而,一个来自田野的难题始终萦绕在他心头:农作物对人们极其重要,但收割后大量的农业废弃物,却始终未得到有效利用,其焚烧带来的环境污染,更是一个亟待破解的困局。

于是2011年,桑涛回到祖国,希望把这些非粮食农业废弃物真正用起来,他表示:“其实大家都有这么一股子劲吧,想为世界也好,为人类也好,做出我们的贡献。”

然而,即便在欧美该领域也远未成熟,所以从核心技术到生产设备,几乎每一步都需要桑涛团队自行摸索。“难度非常大。”桑涛坦言,“这是一个‘原创’的产业,产品是新产品,原料是新原料,整个过程包括工艺、技术到设备,都是我们自己打通的。”

自研发起,桑涛几乎每天都在解决问题,时常要面对失败。谈及是什么支撑他走到今天,他的答案很朴素:“整个过程最关键的就是一定要坚持,要有坚定不移的信心。”

如今,这份坚持,在昌平得到了最有力的回应。

一两年 → 一两个月

他的事业在昌平跑出加速度

2025年1月,汉禾生物的全资子公司北京昌想生物科技有限公司落地昌平,这一决定,桑涛很笃定,“昌平是全国合成生物制造产业的一个聚集区,北京又有人才、科研资源,而且北京市和昌平区政府都对这个产业非常重视。”

而真正来到昌平后,他的感受则是——效率很高。从初次接洽,到与未来科学城管委会及具体负责园区运营的未来科学城集团对接,仅用时48小时一周内,落户的核心细节均已敲定;在各部门高效协同推动下,仅用时1天就完成了企业注册各项手续的办理;实验室从启动到建成仅用了三个月

最让他振奋的,是技术突破在这里同样跑出了加速度。昌想生物的技术核心是利用基因编辑创造出工程菌株,“我们一下开发出了一、二十个新菌株,在原来的条件下恐怕要一年、两年才能完成,在这里一、两个月就完成了。”

效率的背后,桑涛感受到的,是昌平令人舒适的科研生态。这里毗邻国家重要科研机构,信息畅通、人才富集,团队人员组建更容易,最重要的是,未来科学城集团、未来科学城管委会和区有关部门主动靠前的服务意识,将这里打造成一片让人心无旁骛的科研净土。

“没有任何干扰,大家在这里搞科研效率很高,也没有很复杂的申报手续,做什么都非常顺畅。”

千吨级 → 万吨级

他站在昌平,面向未来

研发团队里大多是年轻人,聊起他们,这位科学家神情变得更柔和。“未来科学城的工作环境非常好,便捷,安静,方便。而且他们现在也都住在附近,有人才公寓,对年轻人来说压力不大,生活内容也很丰富。”

他观察着这些年轻人的状态,看到他们热情很高,感到他们在这里很舒服。这种“安居乐业”的图景,他乐得其见。

对于桑涛本人而言,生活与工作的边界早已模糊,但他并无遗憾,“解决这些科学问题、技术问题、产品问题,本身就是一种成就感,一种乐趣,非常有意思。”

从复旦学子到海外教授,从归国科学家到产业拓荒者,桑涛用十二年,在一件最难却最对的事情上留下了自己的时间刻度。

今年,是他打通万吨级产业化的关键之年“只要打通万吨级,这个产业基本上就成型了。”展望未来,他希望够到5万吨、10万吨级产业化,真正把废料原料合成生物制造发展起来,成为一个国家今后的支柱产业。而在昌平的实验室里,这个“变废为宝”的故事,正一步步迈向更圆满的序章。

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