01 | 甲醇生物制造虫草素的工程酵母细胞工厂

项目方：华南理工大学

成果简介：

虫草素又称3′-脱氧腺苷，具有抗肿瘤、抗炎和抗病毒等多种生物活性，在医药、保健食品及生物制造领域具有较高应用价值。目前虫草素生产主要依赖蛹虫草发酵，存在培养周期长、生产稳定性不足和过程控制困难等问题。

本成果以能够高效利用甲醇的毕赤酵母（Komagataella phaffii）为底盘细胞，构建了以甲醇为主要碳源的虫草素从头生物合成体系。通过优化虫草素异源合成途径、调控基因拷贝数、改善辅因子供给和甲醇同化能力、调节嘌呤与组氨酸代谢通量，并对关键限速酶PurF进行理性设计，显著提升了虫草素合成效率。其中PurF K342Q突变体表现出较好的增产效果，工程菌在摇瓶中虫草素产量达到1.56 g/L，在5 L发酵罐中达到11.59 g/L。该技术为利用非粮一碳原料生产高附加值核苷类化合物提供了新的技术路线。

02 | 生产长链脂肪酸的大肠杆菌细胞工厂

项目方：华南理工大学

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游离脂肪酸是一类具有重要工业应用价值的生物基化学品，其中，长链不饱和脂肪酸（LC-UFA）的碳链≥16 个碳原子、含至少一个碳-碳双键，广泛应用于食品、饲料、化妆品等行业。大肠杆菌细胞工厂可通过脂肪酸代谢系统合成游离脂肪酸，但其自身合成能力较弱，长链不饱和脂肪酸占比较低。

本研究创新性地融合蛋白质工程与代谢工程策略，首先将大肠杆菌硫酯酶tesA突变提高游离脂肪酸产量，通过点突变改造，游离脂肪酸总量较野生型实现大幅提升，但其中中链脂肪酸占比仍较高，随后通过计算挖掘和对接分析，从多种微生物来源中挖掘出新型硫酯酶P79，实验表明，异源表达P79的重组菌中的长链脂肪酸产量较TesA菌株提升2.41倍，其中棕榈油酸（C16:1）占比显著提高至32.9%。在此基础上，进一步过表达全局转录因子，强化细胞膜合成基因，最终工程菌株在摇瓶水平中，总游离脂肪酸产量达2.19 g/L，组分分布为：棕榈酸（C16:0）0.45 g/L、棕榈油酸（C16:1）0.72 g/L、硬脂酸（C18:0）0.03 g/L、油酸（C18:1）0.23 g/L，LC-UFA占比超过43%，展现了优异的不饱和碳链定向合成能力。该成果为长链不饱和脂肪酸的绿色生物制造提供了具有自主知识产权的菌株和工艺基础。

03 | 定向进化改造T7 RNA聚合酶以降低双链RNA副产物，满足治疗性mRNA的高保真合成需求

项目方：上海交通大学

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T7 RNAP 是 mRNA 体外转录（IVT）核心工具酶，但天然酶转录会生成双链 RNA、截短片段等杂质。其中 dsRNA 会激活人体先天免疫，高剂量治疗型 mRNA 药物对产物纯度、安全性要求严苛；现有工艺依靠多级色谱除杂，成本高、损耗大，改造聚合酶从源头减少副产物是最优解决方案。 本团队搭建适配转录筛选的适配体荧光激活微液滴分选平台 Ab-FADS，单日筛选容量可达 10⁸突变体，兼容高温、修饰核苷酸等特殊反应条件，支撑多性能同步定向进化。

结合晶体结构与分子动力学模拟，锁定调控RNA 释放、双链形成的关键空腔区域，构建组合突变文库，经四轮迭代进化获得多功能突变体 M30。多维度表征证实 M30 综合性能大幅提升：催化效率提升10倍，37℃下 dsRNA 生成量仅为野生型 10%，50℃下低至 0.1%；转录 3' 端一致性由 5.6% 提升至 60%，突变频率与野生型持平，保真度不受影响。动物实验显示，M30 转录的 mRNA 经 LNP 递送后，体内炎症因子 IL-6、IFN-α 接近基线，免疫原性显著下降。机理研究表明，突变增强酶对 DNA 模板结合力、弱化 RNA 结合能力，从根源抑制 RNA 退火形成双链，为 RNA 聚合酶改造提供全新理论思路。

该技术已与武汉瀚海新酶达成产业化合作。系列突变酶覆盖肿瘤mRNA疫苗、环状RNA合成等场景，高活性、低dsRNA、耐高温三类突变体作为商业化核心原料，服务国内多条临床管线，大幅降低核酸药物生产纯化成本，提升制剂安全性与生产效率。相关成果以“Directed evolution of T7 RNA polymerase minimizes dsRNA byproduct and enables high-fidelity mRNA synthesis for demanding therapeutic applications”为题发表在Research上 (Qin et al., Research, 2026, 1172, DOI: 10.34133/research.1172)。

04 | α-2,3 - 唾液酸转移酶的定向进化实现糖蛋白高效唾液酸化

项目方：上海交通大学

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α-2,3 - 唾液酸化是聚糖、糖脂与糖蛋白上普遍存在的末端聚糖修饰，能够调控多种生物学过程，包括免疫调节、受体遮蔽以及蛋白稳定性。作为聚糖最外侧末端基团，该修饰可避免循环中的糖蛋白被肝脏去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）快速清除。已有研究证实，提升末端 α-2,3 - 唾液酸化水平能够延长多种治疗性蛋白的体内半衰期，这凸显了开发适用于 α-2,3 - 唾液酸化反应的高效生物催化剂的迫切需求。

微生物来源的唾液酸转移酶在表达水平与规模化制备方面具备优势，但多数酶存在催化效率不足、副反应杂泛性难以控制等问题。空肠弯曲菌CstI 因副反应少、底物受体谱广泛，是极具潜力的候选酶；然而，提升其针对复杂糖缀合物的催化性能依旧是一大难题。

本研究结合超高通量筛选FACS技术及深度突变扫描技术，首次揭示了糖基转移酶家族CstI的序列—功能的全局适应性景观图谱。并在其指导下，获得了性能卓越的组合突变体CstI M8。其催化转换数（kcat）提升约7倍，在体外催化应用中，CstI M8突变体展现出宽泛的底物谱（兼容较大的抗体底物及叠氮修饰的底物）与对糖蛋白底物的高效催化能力，显著优于野生型CstI1-285和商业用酶PmSTM144D。结构分析表明，CstI M8 的突变微调了催化口袋，弱化了酶与产物相互作用，加快产物释放，推动催化的高速循环。我们进一步构建了小鼠药代动力学模型。实验结果证实，CstI M8 介导的体外α-2,3-唾液酸化修饰，可使模式糖蛋白的体内半衰期延长4.3倍。

05 | 天然产物UDP-糖基转移酶的高通量功能解析与工程化平台

项目方：上海交通大学

成果简介

UDP-糖基转移酶（UGTs）催化天然产物糖基化修饰，是调控天然产物溶解性、稳定性和生物活性的关键酶。然而，由于传统 LC-MS 检测方法通量有限，UGT 庞大的序列空间和底物空间长期难以实现系统功能解析，严重制约了其功能挖掘和酶工程应用。

本研究开发了高通量、无标记的 UGT 功能解析平台 GlycoMAP，集成自动化反应构建、MALDI-TOF 质谱快速检测和智能化数据分析，实现了约 10,000 次反应/天的筛选能力，较传统 LC-MS 提高两个数量级以上。基于该平台，系统解析了 47 个代表性 UGT 对 120 种天然产物受体和 9 种 UDP-糖供体的催化活性，构建了大规模 UGT 功能图谱，揭示了 UGT 在受体识别和糖供体利用方面广泛且此前未被充分认识的催化广谱性。进一步结合结构指导的蛋白质工程，对 UGT84A23 进行了定向改造，获得了对非天然糖供体具有显著增强活性的突变体，最高转化效率达到 87.9%。此外，以槲皮素为模型底物构建了组合生物合成体系，成功获得 10 种单糖苷、二糖苷和三糖苷衍生物，其中包括多种此前未见报道的新型糖苷化产物。本研究建立了适用于 UGT 大规模功能解析、酶工程改造和天然产物糖基化多样性挖掘的通用技术平台，为糖基转移酶功能注释、糖苷化天然产物创制及人工智能驱动的酶功能预测提供了重要技术支撑。相关成果以“A high-throughput platform for functional profiling and engineering of UDP-glycosyltransferase activities on natural products”为题，目前正在Nature Communications审稿中。

06 | 氨基酸及其衍生物的高效生物合成

项目方：南京工业大学

项目简介：

本项目针对氨基酸及其衍生物微生物发酵合成中菌株生产效率低、发酵工艺粗放、原料成本高昂等核心瓶颈，系统开展了从菌株选育、发酵调控到工艺放大的全链条研究，形成了具有自主知识产权的技术体系。在菌株构建方面，整合酶定向改造、反向代谢工程、多轮复合诱变、适应性进化与流式细胞仪分选技术，建立了高通量菌株选育平台。获得一系列氨基酸及其衍生化合物高效合成的工业菌株。建立多策略调控策略，稳定的吨级方法发酵工艺；建立以廉价底物如废糖蜜、甜高粱汁等合成氨基酸及其衍生物的大规模发酵工艺，通过过程调控，实现赖氨酸、精氨酸、依克多因、紫色杆菌素、5-ALA、GABA的高效合成。

07 | 热管理材料：常温常压生物质气凝胶复合材料、液态金属包覆微球材料

项目方：北京工业大学

项目简介：

为了应对当前日益严峻的热管理挑战，本团队提出双层纤维素分级封装方案制备生物质材料包覆镓铟液态金属微球，制得液态金属填充量高于95 wt%的复合热界面材料。通过多重表征手段证实，纤维素与液态金属之间依靠静电吸附与分子氢键实现两级稳定包覆，有效隔绝导电通路、抑制液滴团聚渗漏。热学测试表明，复合热界面材料的热导率可达10 W·(m·K)⁻¹以上；相较传统商用导热硅脂散热性能更优，同时支持3D图案化打印成型。该绿色制备策略平衡高导热、绝缘防漏与可循环多重性能，为大功率微电子长效热管理提供新思路。

通过剪切诱导取向、静电排斥调控、溶胶—凝胶转变、氢键网络强化及多相界面协同，团队实现常温常压全生物质气凝胶的制备，且该生物质气凝胶具有良好的力学回弹性、柔韧性、低热导、低密度的性能。

另北京师范大学、温州医科大学附属慈溪医院等团队科技成果即将公布... ...

14:00 - 14:15

《从稀缺天然糖到规模化制造：L-岩藻糖的合成生物学产业化实践》

吴金勇

中国科学院合肥物质科学研究院 副研究员

简介：由中国科学院合肥物质科学研究院带领该项目为国内首家实现 L - 岩藻糖合成生物规模化制造的产业化项目，依托合成生物学构建自主细胞工厂，多级发酵产量、产率、碳源转化率均国际领先，内毒素<50EU/g，产品纯度超 99.5% 相较传统工艺综合成本大幅降低，无溶剂绿色工艺可稳定规模化生产；项目团队源自中科院，拥有三十余年合成生物产业化积淀，掌握菌种开发、发酵放大、提纯全链条技术，已有多款功能性营养素成功落地。

14:15 - 14:30

《非粮碳源高值化生物制造：从底盘、酶到产品的全链条探索》

韩双艳

华南理工大学 教授/博导

简介：围绕非粮碳源高值化利用，构建了从底盘到产品的全链条技术平台：针对甲醇碳源，创制了高耐甲醇毕赤酵母底盘，利用高浓度甲醇提供的天然抑菌环境，实现了非灭菌规模化发酵，显著降低能耗与染菌风险；针对木质纤维素来源的糖类，通过强化木糖、寡糖代谢网络并构建混菌协同体系，提升复杂碳源的利用效率；同时借助机器学习辅助蛋白设计和高效表达技术，对木聚糖酶、LPMO、UPO等关键酶系定向优化，丰富了非粮生物质降解关键酶的种类，并在热稳定性与催化效率等酶学性质上取得显著提升。在此基础上，团队进一步将平台拓展至多巴胺、脂肪酸及生物基材料单体等高附加值化学品的绿色合成。

14:30 - 14:45

《营养素定制化生物合成》

高  乐

中国科学院天津工业生物技术研究所 研究员

简介：团队通过甲醇-蛋白高效转化的菌株创制和多周期循环连续发酵工艺开发这两大核心技术突破，逐级突破了原料利用、蛋白积累两大技术瓶颈，实现了甲醇酵母蛋白低能耗、无三废绿色生产。进一步，团队融合AI驱动的序列挖掘与机器学习模型构建，将毕赤酵母底盘构建为定制化营养素生物制造的大平台，实现牡蛎肽、β-甘露聚糖酶等多元营养素的高效合成，相关成果整体打包转让。2024年建成了以甲醇为唯一碳源的万吨级酵母功能性营养物质产业化示范生产线， 2026年5月与合作方申报的“巴斯德毕赤酵母蛋白”农业农村部正式批准为新饲料原料，标志着该成果顺利完成了从技术研发到产业化落地的关键跨越。

14:45 - 15:00

演讲题目待官宣

杨建明

青岛农业大学教授、青岛市工程中心主任

简介：团队深耕农林废弃物资源化利用、萜类天然产物生物合成多年，聚焦虾青素、番茄红素等热门功能原料开发，累计发表 SCI 论文 80 余篇，手握授权发明专利 47 项。

15:00 - 15:15

《母乳寡糖等功能糖的生物制造》

高伟霞

天津科技大学 副教授

简介：团队针对枯草芽孢杆菌建立了高效的CRISPR/Cas9基因编辑系统和CRISPR/dCas9介导的基因干扰系统，并系统筛选了信号肽、RBS及蛋白标签等表达元件，形成标准化的元件文库。在此基础上，通过对供体模块和受体模块的协同改造、异源糖基转移酶的挖掘与改造等策略，实现了乳糖-N-四糖（LNT）、乳糖-N-新四糖（LNnT）以及唾液酸、唾液酸乳糖的高效合成。其作为唾液酸及母乳寡糖的绿色生物制造提供了高效底盘菌株与技术支撑，有力推动了其在健康产业中的规模化应用。

15:15 - 15:30  中场休息

15:30 - 15:45

《真菌来源几丁质-葡聚糖复合物/棉纤维基复合吸附材料用于挥发性有机化合物（VOCs）吸附：以甲苯为例》

高玉姣

东南大学科研助理

简介：报告将重点介绍真菌来源CGC/棉纤维基复合吸附材料的构建思路、结构特征及其对甲苯的吸附表现，并进一步讨论该类材料在挥发性有机化合物（VOCs） 吸附、空气净化滤芯及其他生物基环境材料拓展的应用潜力。

15:45 - 16:00

《基于单细胞超高通量筛选的酶的定向进化》

秦伟彤

上海交通大学助理研究员

简介：团队针对mRNA药物生产中的瓶颈，即T7 RNA聚合酶产生的dsRNA副产物高、稳定性性差等问题，建立了基于荧光适配体的单细胞微液滴超高通量筛选平台，并进化出了催化效率、热稳定性显著提升及副产物大幅降低的突变体，可适配mRNA药物的规模化制备。此外针对治疗性糖蛋白中 α-2,3 - 唾液酸转移酶CstI催化效率低、底物谱窄等问题，团队搭建了基于双荧光捕获的单细胞流式分选平台，联合深度突变扫描绘制了该酶的全局适应性景观，并筛选获得催化活性大幅提升的突变体，为重组蛋白与抗体的高效α-2,3 - 唾液酸化提供了优质的酶制剂。

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（微信同号，说明 “宁波合成生物大会”）

SynBioCon 2026

第5届合成生物与绿色生物制造大会

·探索生物制造新增量·

8月16-18日，浙江·宁波凯洲皇冠假日酒店

“十五五” 开局新程，生物制造作为国家重点培育未来产业，迎来发展关键期。2026（第5届）合成生物与绿色生物制造大会（简称SynBioCon 2026）定于8月16-18日在浙江·宁波举办，由DT新材料主办，酶赛生物共同协办。

大会致力于搭建产业上下游交流合作平台、助推创新成果转化和探索行业趋势进展，设置 “5大主题论坛+1场科技论坛+4大同期活动”。活动将汇聚创新企业、知名专家和高校科创团队、中试平台、资本、政府园区等多方力量，围绕“绿色化工和新材料、AI+生物制造、海洋生物制造与创新农业、未来食品和营养健康”等领域热点话题和方向。诚邀产业链从业者参会，共探生物制造新增量！

码上报名，共探生物制造新增量

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