天津新聞 | 一粒“人造淀粉”的分子革命

大約20億年前，藍藻開始利用光合作用的合成淀粉，如今天津港保稅區的實驗室里重新定義精準構型淀粉。2月24日，天津恒海開物工程科技有限責任公司（以下簡稱恒海開物）宣布，基于體外生物轉化（ivBT）新生物制造平臺，成功攻克精準構型淀粉的公斤級合成關鍵技術，這意味著人類能夠像“編程”一樣設計制造出自然界不存在的純直鏈淀粉分子，這一突破打破了延續億萬年的自然法則，更標志我國在生物基新材料、醫藥及高端食品領域邁出關鍵一步。

在植物界，淀粉始終以直鏈和支鏈混合的形態存在——即便經過基因改造的高直鏈玉米，直鏈淀粉含量也止步于80%左右。要獲得更高純度的產品，必須依賴耗時耗能的工業分離技術，不僅難以保證批次穩定，更無法獲得真正的100%純直鏈淀粉。為此，恒海開物研發團隊另辟蹊徑，李運杰博士領銜構建“多酶分子機器”合成高純度、窄分散、鏈長可控的精準構型淀粉。更關鍵的是，這一過程完全在水相中進行，不需要電能或光能輸入，摒棄了化學溶劑與高溫高壓條件，碳足跡大幅降低。

“這不是簡單的工藝優化，而是一場從源頭重構材料制造邏輯的革命。傳統方法在自然界的雜貨堆（混合淀粉）里，費力甄別、篩選那些稀有的古董項鏈（直鏈淀粉），結果參差不齊；我們挖掘改造出最堅韌的酶工匠（熱穩定酶），全新編程了設計圖（體外合成途徑），直接從珍珠原料（葡萄糖）開始，將其精準地串成一根根結構完美的線性定制項鏈。這不僅是生產效率的變革，更是從‘篩選自然’到‘理性設計’的范式跨越。”李運杰表示。在產品指標可定制的基礎上，目前團隊正在拓展其在手性藥物分離、聚集誘導發光材料、特種功能涂料等前沿領域的應用。

記者了解到，2026年是恒海開物的產品布局大年。除精準構型淀粉外，其L-阿拉伯糖非糧生物質高值利用項目將提前完成中試；新一代化妝品原料甘露糖六磷酸已有多家企業主動接洽；葡萄糖異構酶等固定化酶產品也進入樣品測試階段。

透視這一創新成果，是天津港保稅區的生物制造生態聚合效應的顯現。目前，保稅區匯聚了中國科學院天津工業生物技術研究所、國家合成生物技術創新中心等創新策源機構，涌現出二氧化碳人工合成淀粉、精準構型淀粉、健康糖等一批標志性產業化項目，著力打造“空港研發驗證、臨港中試規模化生產”的空間布局。

從0到1的基礎研究突破，從1到100的產業化落地，天津港保稅區正在打通生物制造的全產業鏈關鍵環節。當恒海開物的研發人員在水相溶液中調配出第一縷“漂亮”的精準構型淀粉分子時，他們制造的不僅是新生物基材料，更是一個百億級產業集群的嶄新支點。