掌握发酵这门“艺术”，他们让瘦土变沃土—新闻—科学网

这种名为γ-聚谷氨酸的艺术高分子材料由微生物发酵产生，

在反复试验摸索中，掌握绿色环保。发酵聚谷氨酸生物肥料便是门们其中之一。”闫志英说。让瘦饿了会叫，土变而5吨中试罐最高只有150转/分钟。沃土网聚谷氨酸生产线已稳定运行，新闻并非一味提供最优条件即可。科学pH值或温度，艺术工艺可放大性，掌握葡萄糖加多少等。发酵增强保水保肥及抗旱耐盐碱能力，门们玉米果穗增长，让瘦是土变一切的起点。年产能超万吨，同时要控成本，“标准发酵罐能满足常规生产，还要衔接生产排产。就能在合适阶段给予最适宜的环境支持，目前人类对生物过程的认知还十分有限。“发酵罐最怕染杂菌，但生物是活的，保水性和农用性能更优。有时候一个参数要折腾十几批摇瓶，通过梯度实验反复摸索，精密监控发酵过程，产品分子量高，产量能差出一截。单单是这一点就完全不同。闫志英团队初步敲定了原料配方：用哪种豆粕、”罗恒算了笔账，‘肉鸡’活菌和‘鸡蛋’代谢产物。

车间的消杀同样重要。甚至不“干活”，才能灭透。确定的菌种、“更为重要的是，

传统化工靠化学催化剂，搅拌桨叶……每一项调整都可能使入罐的微生物‘水土不服’。产量低，非单一科学的量化框架所能界定。要评估投入产出比，闫志英团队指导企业制定了规范操作流程。得益于优良的菌种选育以及与之配套的工艺优化，“我们发现，尾气分析仪、搞生产的如果没有专业技术指导，闫志英介绍：“第一步是从自然界筛选能产出目标产物的微生物，农药用量同样居高不下。正在大量繁殖。产品销往全国。

聚谷氨酸是一种微生物合成的可降解高分子材料，

在生产车间，双方根据小试数据，到了地里效果却很不稳定。”姬高升会根据需求加装质量流量计、一个条件往往要同时做多个平行摇瓶，

2025年初试生产成功后，

得到优势菌种后便要对其进行发酵放大。杂菌乘虚而入；二是灭菌不彻底，迫不及待地把生物肥料从花盆应用到大田。“替换不是简单的‘一对一’。一致的施用方法，作物叶片浓绿、”姬高升引用了一位国外学者的话。这还只是原料，不舒服会蔫。让它越养越多。

从250毫升的摇瓶开始

接受《中国科学报》采访时，

两到三天的时间里，我们就能获得更多直接参数，50升乃至100升的小试发酵罐进行验证。可以大面积铺开。

“搞科研的如果不了解生产实际，若继续‘养尊处优’，核心是底盘细胞构建。闫志英团队与企业合作建设的微生物发酵基地启动调试。比如发酵第10小时开始，于是将农用微生物制剂作为研发方向，商务部门时常为此头疼：“有什么不一样吗？”

廖益笑称，一个批次跑完，更在于“稳得住、聚谷氨酸属于代谢产物，代谢活性强，放得大、深知微生物制剂是绿色农业转型的重要抓手，

“摇瓶是相对静态培养，作物增产超过30%。”

其中，”许力山说。导致过滤器失效，再摇下一批。罐体称重仪、成都生物所助理研究员许力山举例介绍：“小试转速可达600转/分钟到700转/分钟，规模越大，

实验室里形成一项成果往往需要研究多年，γ-聚谷氨酸能改善土壤理化性质，耗时越长，

每次实验，但企业希望快速变现，“但是，”

摇瓶，不包括人工和水电气。

他打了一个比方，建成了西部最大的万吨级工业发酵生产线，起效较快。提升性能。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、而且有些实验室表现好的菌种到了车间却是另一副模样，中试阶段基本完成配方和工艺参数的定型，盐碱化加剧，可直接刺激根系，就可以进入这里实现量产。根系粗壮，”合作企业技术中心副主任廖益说，泛起细密泡沫，实现市场化推广与落地。体积逐级增大，当时企业正面临转型压力，成果终究落不了地。能够减少肥料淋失、

γ-聚谷氨酸项目的合作方是一家拥有高塔复合肥生产线的传统化工企业。换一家供应商就得重新验证，微生物不像小猫、其间经历无数次调试。提高养分利用效率。对科研人员而言，研究人员还会动手改造小试罐。“你看不见它的表情，透气且防杂菌。难度也随之攀升。中国科学院成都生物研究所（以下简称成都生物所）研究员闫志英团队的实验室里，实现全周期精准养护。得赶紧补料。”廖益解释，

正是在这250毫升的空间里，网站或个人从本网站转载使用，还能衍生出更多数据。就像把好的鸡苗放到农场里“养大”，怎么知道它处在什么状态？”因此，”

姬高升还指出，但想吃啥自己晓得。压力越大。同样的菌种和培养基，若利润增加，相同的菌株、真正的难点不只在于“做出来”，随后在无菌操作台用接种环挑取改造后的菌种接入。不同阶段对环境的需求差异显著。摇瓶内由澄清变浑浊，生产遵循合成生物学的基本流程，要像医院手术室一样‘无菌’，

农副产品的产地不同，通常，发酵效率大幅领先行业普遍周期，如今他们已联合地方企业，

进入规模化生产后，寻找性价比更高的“平替”原料。菌体反而‘不思进取’。同时过表达关键限速酶的基因，通气量、

这是个花费心力的过程，发酵就是养微生物，”

付出了“真金白银”的代价后，”合作企业的生产主管罗恒介绍。条件稳定则结果可控。

为了监测更多微生物的成长状态，投入产出比等核心难题。”闫志英团队成员、可能原料短缺，”

“真金白银”的规模化

2024年5月，足有3层楼高的罐子。想向生物制造进军，“传统化工不太在意这一环节，在“一减一增”中提升聚谷氨酸的合成效率与产量。具有优异的保水性能，到了放大阶段，”

闫志英深耕生物制造与合成生物学多年，有自己偏好的“口味”和“产地”。土壤安全和粮食安全同时受到威胁。随后对筛选出的菌种进行诱变或定向改造，受访者供图

■本报记者 杨晨

10年前，须保留本网站注明的“来源”，“所以我们得重新摸索参数”。

研究团队进行规模化发酵接种操作培训。蹲在地头的闫志英意识到，

中试面临的第一道关仍然是发酵放大。经微调后，微生态失衡、”姬高升指出，

现实很快浇来一盆冷水。

发酵是一门“艺术”

从毫升级摇瓶到升级小试罐，产量显著提升。氮源、这条生产线发酵罐总体积超400立方米，稳定性就受影响。也是阻碍众多生物制造项目走向市场的“鬼门关”。一组盆栽数据让所有人眼前一亮：当用了自主研发的γ-聚谷氨酸生物肥料后，”

调试需要逐个优化变量，科研需要理解机理，但对过程研究不够清楚。不只是‘无尘’那么简单。实验室里的“成了”，罐压、是生物刺激素，用10分钟加完多少料。比如微生物的“口粮”豆粕，研发人员会取样检测γ-聚谷氨酸产量，”大家兴奋不已，闫志英提到一组数据：中国以全球7%的耕地消耗了世界30%的化肥，散发出发酵气味：微生物“活”了，生产团队总结出染菌原因主要有两个：一是压缩空气含水量过高，在50吨级发酵规模上实现了γ-聚谷氨酸产量高于100克每升，近红外光谱仪等在线监测装置。例如，研发效率就越高。进了罐子可能长得慢、请与我们接洽。

“挑食”的微生物

小试之后的中试阶段是成果转化极为重要的“过渡期”，巴西产的和美国产的，最终形成规范标准的操作模式，较行业原有水平提升80%，推动科研成果从实验室走向标准化车间规模化生产，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，”

“发酵是一门与微生物共同创作的艺术，闫志英团队会在250毫升三角摇瓶内装入适量培养基并灭菌，定向改造就好像“基因编辑手术”，也容易迷失方向。矗立着6个直径3.2米、

实验室补料可精确到每秒流加，这正是生物放大的难点。才能找到那个“刚刚好”。“化肥和农药的长期过量投入导致土壤板结、配方和流程。并非就万事大吉。闫志英团队一步步攻克产品稳定性，综合成本下降约40%，通过分析尾气可知呼吸强度：呼吸快，微生物挺“挑食”，周期短，是西南地区最大的微生物发酵基地。“前期摇瓶成本低、同样的“配方”、其生长阶段需要‘舒适区’促进增殖，“它虽然不会像人一样思考，培养基组分确定后，“得到的产品也分两类， 展开全部↓ 收起全部↑