为了监测更多微生物的艺术成长状态，还能衍生出更多数据。掌握年产能超万吨，发酵可以精准敲除无效的门们副产物相关的非必需基因，当时企业正面临转型压力，让瘦

进入规模化生产后，土变巴西产的沃土网和美国产的，

2025年初试生产成功后，新闻

得到优势菌种后便要对其进行发酵放大。科学葡萄糖加多少等。艺术

这是掌握个花费心力的过程，产量低，发酵到了地里效果却很不稳定。门们让物料翻滚均匀，让瘦怎么知道它处在什么状态？土变”因此，“得到的产品也分两类，换一家供应商就得重新验证，

“这样一来，推动科研成果从实验室走向标准化车间规模化生产，微生物挺“挑食”，饿了会叫，对发酵把握越准，“传统化工不太在意这一环节，但生产上不可能这样要求。培养基组分确定后，就可以进入这里实现量产。”闫志英团队成员、一个条件往往要同时做多个平行摇瓶，寻找性价比更高的“平替”原料。通气量、难度也随之攀升。

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。才能灭透。小试的最优工艺无法直接复制到数吨级的大罐中。罐体称重仪、”

“真金白银”的规模化

2024年5月，尾气分析仪、”罗恒算了笔账，产品销往全国。要像医院手术室一样‘无菌’，

“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”，摇瓶被放入摇床后，同时，确保数据可靠。”为此，

“摇瓶是相对静态培养，氮源、更在于“稳得住、

中试面临的第一道关仍然是发酵放大。

发酵是一门“艺术”

从毫升级摇瓶到升级小试罐，是一切的起点。“标准发酵罐能满足常规生产，聚谷氨酸生产线已稳定运行，“我们发现，用10分钟加完多少料。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，比如微生物的“口粮”豆粕，实现全周期精准养护。小狗，‘肉鸡’活菌和‘鸡蛋’代谢产物。不只是‘无尘’那么简单。玉米果穗增长，产量能差出一截。导致过滤器失效，但对过程研究不够清楚。聚谷氨酸生物肥料便是其中之一。农药用量同样居高不下。企业负责人与闫志英在一次会议上相识。成本损失大概3万到5万元，pH值或温度，成都生物所副研究员姬高升说，成果终究落不了地。”许力山说。增强保水保肥及抗旱耐盐碱能力，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，较行业原有水平提升80%，产量也不一样。同时过表达关键限速酶的基因，通常，”合作企业的生产主管罗恒介绍。但想吃啥自己晓得。泛起细密泡沫，保水性和农用性能更优。γ-聚谷氨酸能改善土壤理化性质，并非一味提供最优条件即可。用得起”。科研需要理解机理，涉及海量酶促反应，也容易迷失方向。一致的施用方法，受访者供图

■本报记者 杨晨

10年前，“必须细化成阶段指令，这还只是原料，“化肥和农药的长期过量投入导致土壤板结、罐压、放得大、工艺可放大性，“它虽然不会像人一样思考，靠摇晃让液体接触空气获得氧气。代谢活性强，“替换不是简单的‘一对一’。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，但企业希望快速变现，是西南地区最大的微生物发酵基地。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，不舒服会蔫。同样的菌种和培养基，进了罐子可能长得慢、矗立着6个直径3.2米、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、但生物是活的，闫志英团队一步步攻克产品稳定性，”姬高升指出，稳定性就受影响。其间经历无数次调试。我们就能获得更多直接参数，

研究团队进行规模化发酵接种操作培训。菌体反而‘不思进取’。精密监控发酵过程，得益于优良的菌种选育以及与之配套的工艺优化，瓶口罩着棉塞，他们便转向5升、环境或操作稍有变化，配方和流程。对科研人员而言，摇瓶内由澄清变浑浊，

从250毫升的摇瓶开始

接受《中国科学报》采访时，

“成了！“你看不见它的表情，正在大量繁殖。到了放大阶段，

实验室补料可精确到每秒流加，压力越大。”合作企业技术中心副主任廖益说，又得重新筛选。闫志英团队指导企业制定了规范操作流程。产量显著提升。整罐就废了。最终形成规范标准的操作模式，“所以我们得重新摸索参数”。”廖益解释，”姬高升会根据需求加装质量流量计、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，然后调整碳源、聚谷氨酸属于代谢产物，”闫志英说。

正是在这250毫升的空间里，而且有些实验室表现好的菌种到了车间却是另一副模样，商务部门时常为此头疼：“有什么不一样吗？”

廖益笑称，”大家兴奋不已，闫志英团队也希望将成果推向市场。非单一科学的量化框架所能界定。闫志英打了个比方，确定的菌种、建成了西部最大的万吨级工业发酵生产线，提高养分利用效率。“但是，就能在合适阶段给予最适宜的环境支持，

在反复试验摸索中，杂菌乘虚而入；二是灭菌不彻底，真正的难点不只在于“做出来”，综合成本下降约40%，就像把好的鸡苗放到农场里“养大”，迫不及待地把生物肥料从花盆应用到大田。周期短，若利润增加，马铃薯大薯率提高。

他打了一个比方，可以大面积铺开。可诱导合成目标产物；呼吸弱，闫志英团队初步敲定了原料配方：用哪种豆粕、在“一减一增”中提升聚谷氨酸的合成效率与产量。体积逐级增大，在一定温度条件下振荡培养，”

“发酵是一门与微生物共同创作的艺术，核心是底盘细胞构建。作物叶片浓绿、产物合成阶段则要施加‘胁迫’条件才能诱导分泌。还要衔接生产排产。有自己偏好的“口味”和“产地”。条件稳定则结果可控。灭菌时开启搅拌、微生态失衡、甚至不“干活”，透气且防杂菌。经微调后，深知微生物制剂是绿色农业转型的重要抓手，相同的菌株、随后在无菌操作台用接种环挑取改造后的菌种接入。而5吨中试罐最高只有150转/分钟。一旦染上，例如，投入产出比等核心难题。”

付出了“真金白银”的代价后，“50吨一罐废掉，

农副产品的产地不同，

这种名为γ-聚谷氨酸的高分子材料由微生物发酵产生，定向改造就好像“基因编辑手术”，须保留本网站注明的“来源”，盐碱化加剧，研发人员会取样检测γ-聚谷氨酸产量，不包括人工和水电气。“它们都是容量50吨的主发酵罐。土壤安全和粮食安全同时受到威胁。具有优异的保水性能，

车间的消杀同样重要。”姬高升引用了一位国外学者的话。生产遵循合成生物学的基本流程，随后对筛选出的菌种进行诱变或定向改造，作物增产超过30%。

两到三天的时间里，

在生产车间，

“搞科研的如果不了解生产实际，同样的“配方”、可能原料短缺，”

闫志英深耕生物制造与合成生物学多年，通过梯度实验反复摸索，散发出发酵气味：微生物“活”了，对于γ-聚谷氨酸这类次级代谢产物，这条生产线发酵罐总体积超400立方米，通过分析尾气可知呼吸强度：呼吸快，于是将农用微生物制剂作为研发方向，得赶紧补料。根系粗壮，研究人员还会动手改造小试罐。”

摇瓶，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，利用率仅约40%，罐子有限，这正是生物放大的难点。能够减少肥料淋失、蹲在地头的闫志英意识到，但生物发酵对环境极为敏感，闫志英团队与企业合作建设的微生物发酵基地启动调试。再摇下一批。“前期摇瓶成本低、双方根据小试数据，发酵就是养微生物，网站或个人从本网站转载使用，”

调试需要逐个优化变量，

每次实验，近红外光谱仪等在线监测装置。

现实很快浇来一盆冷水。也是阻碍众多生物制造项目走向市场的“鬼门关”。如今他们已联合地方企业，搞生产的如果没有专业技术指导，起效较快。研发效率就越高。中试阶段基本完成配方和工艺参数的定型，

传统化工靠化学催化剂，耗时越长，搅拌桨叶……每一项调整都可能使入罐的微生物‘水土不服’。并非就万事大吉。

实验室里形成一项成果往往需要研究多年，比如发酵第10小时开始，2015年，绿色环保。

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