在全球范圍內，“碳中和”已經成為了刻不容緩的事業。

作為一個工業經濟不斷發展、農業發展歷史悠久的發展中國家，我國想要實現“碳中和”和“凈零碳排放”，主要著力點將聚焦在工業和農業這兩大傳統產業的技術革新上。

在生物技術日新月異的今天，部分傳統企業依靠堅持不懈的技術積累，深耕于酶制劑產業領域并且不斷拓寬航道，或將成為我國碳中和事業的有利幫手。

近年來，國內酶制劑行業已經涌現出了溢多利、蔚藍生物等龍頭企業。其中，青島蔚藍生物股份有限公司（以下簡稱蔚藍生物，603739.SH）作為在酶制劑、微生態制劑領域的研發強勢企業，通過不斷技術革新與產業化升級，在近年來獲得了長足發展。

該公司不僅前瞻性地布局了抗生素替代產品管線，更建設了基于VLAND-PCP（基于飼料酶應用大數據系統的精準定制平臺）的多元化酶產品定制解決方案，其業務已覆蓋酶制劑、微生態制劑、動物疫苗、動物保健等各個領域。2019年，蔚藍生物于A股主板上市。

日前，生輝Synbio對蔚藍生物酶制劑技術中心首席科學家、山東省泰山學者王華明博士，以及營養與健康技術中心首席科學家、山東省泰山產業領軍人才段治博士進行了專訪。

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圖|王華明博士（左）和段治博士（右）（來源：受訪人提供）

01

從高產走向健康，綠色農業成發展趨勢

農業對于全球氣候環境的影響廣泛而深刻，主要是由于農業生產是溫室氣體排放的重要來源。

11月8日，聯合國糧農組織在COP26氣候峰會中發布報告稱，過去30年，全球農業和糧食生產產生的溫室氣體排放量增加了17%。另一方面，據此前聯合國科學機構政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的統計數據顯示，從2007年至2016年間，農業和糧食系統的排放量占全球總排放量的25%至30%。

農業部門產生的碳排放貫穿于生產、能源和投入品使用、以及廢棄物處理的全過程中。其中，飼養的家禽、牲畜是農業碳排放的主要貢獻者。

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如果能夠有效提高飼料的消化利用率，促進動物生長，在提高飼養效率的同時也是解決禽畜排放問題的一條捷徑。而酶制劑作為一類生物催化劑，具有催化效率高、專一性強、作用條件溫和、降低能耗、減少化學污染等特點，或將成為農業發展的有效助力。

立足于解決農業發展相關問題，蔚藍生物于2005年落地青島。

“蔚藍生物最開始是一個農牧類型企業，以飼料酶為主打產品。”王華明介紹，使用飼料酶可同時有效解決農業養殖中飼料安全、飼料原料缺乏和養殖污染三大問題。不僅降低下游養殖企業成本，且有力推動我國養殖業向資源節約型和環境友好型的方向發展。

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（來源：蔚藍生物）

經過多年發展，我國的飼料酶產業如火如荼，已經基本完成進口替代。隨著國內酶制劑的研發水平和發酵工藝不斷提高，其生產成本持續降低，飼料酶市場進入了同質化競爭階段，擴展產品范圍成為趨勢所在。

當前，利用生物技術研發和工業化生產的各類酶制劑，其應用領域已經遍布食品、紡織、飼料、造紙、醫藥以及能源開發、環境保護等各個方面。但是，大部分工業領域所使用的酶制劑長期被國外公司壟斷。

“對于企業來說，市場是關鍵。”王華明表示，“目前，我國的工業酶發展較為落后；食品酶則占據著全球最大的市場，研究和生產的難度更高；而生物催化用酶是近年來的新方向。這些領域目前仍以進口品牌為主，存在很大的替代市場缺口。并且，應用酶制劑有利于實現節能減排、可持續發展的人類共同福祉，將成為企業的發展趨勢。”

基于早期積累的菌種與酶分子數據為基礎，結合不斷擴展的市場需求，蔚藍生物逐漸擴展其產品應用范圍。目前，已建立起包括飼料酶、工業酶、食品酶和生物催化用酶在內的四大產品板塊。

同時，建立在廣泛的工業化菌種數據庫的基礎之上，蔚藍生物還同時發展出微生態制劑、營養保健等產品領域。

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圖丨產品涉及領域（來源：蔚藍生物）

“酶制劑應用無處不在，”王華明介紹，“在現代工農業領域中，酶制劑的使用為減少能量消耗，提高生產效率提供了有效方案。同時，近年來以微生物組發酵技術為主，基于各類新型生物制劑協助傳統行業轉型升級、打造綠色產業將是未來發展的重點。”

近年來，可持續農業、再生農業等話題持續發酵，分別基于生產流程、土壤環境等不同的角度試圖尋找環境問題的解決之道。在此過程中，離不開新型生物制劑的使用。

與此同時，廣泛覆蓋了禽畜微生態、植物微生態、環境微生態等領域的微生態制劑，能夠利用微生物組恢復土壤肥力、修復水域污染，有助于改善種植與養殖環境，實現作物與環境的循環、健康發展。

經測算，今年上半年，蔚藍生物銷售的酶制劑產品在下游客戶應用中，累計減少二氧化碳排放量約97萬噸。未來，隨著國家對于環保標準的提高以及在碳達標及碳中和的中長期計劃的要求，將會進一步促進酶制劑的市場需求。

據蔚藍生物此前發布的2021年半年報顯示，在2021年上半年蔚藍生物實現營收5.49億元，同比增長27.27%。公司相關負責人表示，基于多種非常規飼料原料的飼料酶方案產品銷量大幅增長仍然是公司上半年業績增長的主要因素。

02

深挖底層技術，獲國際農業巨頭青睞

“如果把酶比作工業技術的芯片，那么用于生產酶的菌種就像是一個個微型的光刻機。”王華明形象地說道，作為一家酶制劑生產企業，通過先進的生物技術手段改造并獲得專有菌種是持續發展的必備要求。

隨著近年來生物技術的飛速發展，傳統發酵工業產生了革命性變化。

“新興技術對于發酵工業的影響主要體現在表達系統，即工業菌種的研究和改造方面。”王華明表示，“產業化的難點主要在于解決市場需求與成本問題，合成生物學帶來了更為便捷的微生物改造手段，使產業優化更直接高效。”

通過發展高通量篩選、代謝工程、基因編輯等核心技術，蔚藍生物已構建木霉、酵母、黑曲霉、芽孢四大高效蛋白質表達系統及對應的規模化發酵體系，并建立起基于高通量基因篩選大數據模型與蛋白質工程的工業生物技術平臺，不僅大幅提高了酶制劑的催化效率并擴展工業應用，并且產能也達到了國際化水平。

經過多年積累，蔚藍生物在我國酶制劑工業領域占據了一席之地。其深厚的技術與市場優勢吸引了來自國內外的合作友商，其中包括與世界五百強企業Archer Daniels Midland Co.（以下簡稱ADM，NYSE：ADM）、德國贏創工業集團（EVONIK）在酶制劑、益生菌等領域進行深化合作。

日前，ADM與蔚藍生物共同成立合資企業，將推出針對于人類健康領域的創新解決方案，以滿足中國市場對人用益生菌日益增長的需求。該企業預計將于2022年上半年啟動，到2023年底投入生產運營。

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“當今市場對于全面的營養補充和產品需求不斷增加。尤其是在中國，人類對益生菌的需求不斷增長。解決消化系統健康和免疫功能的補充劑只是其中兩個首要任務。”段治表示。

實際上，ADM與蔚藍生物已有多年良好的合作基礎。早在2015年，雙方已經基于酶制劑產品開展相關合作；2018年，雙方共同掛牌成立了蔚藍-ADM聯合研究中心（中國）；今年3月，雙方簽訂青稞植物基產品項目合作協議。

“基于底層技術平臺來看，益生菌與酶制劑研究有共通之處。只不過酶制劑是利用微生物的代謝產物，而益生菌則直接使用其活性菌種。”段治表示，早在公司成立初期，動植物微生態制劑管線就與酶制劑產業并行發展，到2018年正式組建營養與健康技術中心，主要研發可用于食品的有自主知識產權的新益生菌菌株和相應菌劑產品。

“與酶制劑管線的主要區別在于，一方面需要優化并鑒定菌株的活性和穩定性，另一方面要嚴格遵守我國對于食品行業的各項規范要求。通過數據充分的人體細胞、動物模型、人體臨床試驗來驗證益生菌所具備的各項健康功效也是益生菌研發的必要工作。”

據段治介紹，該中心已開發出基于食品領域的改善腸胃消化、抗氧化、防感染、降膽固醇、降血糖等功能的各類自主產權益生菌菌株，以及在護膚品領域已開發出了抗痤瘡、延緩皮膚衰老、增強毛囊健康、緩解濕疹等功效的皮膚外用益生菌菌株。

作為全球領先的農業生產和食物原料企業之一，ADM在剛剛過去的十月提出了全球消費趨勢第二份年度清單。其中，預測包括全面營養、微生物組健康與可持續性的生物項目等八項細分賽道將成為重點增長的市場領域。

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（來源：food ingredients first）

近年來，ADM旗下以功能性食品領域為主的Health&Wellness業務不斷擴展。而益生菌作為其中的重要板塊，更使得ADM豪擲大筆資金收購多家益生菌原料公司，并通過擴建全球范圍的生產設施以便提高產能。

根據此前ZION Market Research的數據顯示，預計到2025年，全球益生菌產業產值將超過770億美元，中國市場占比將超過25%，突破千億人民幣。顯然，ADM看中了這塊蛋糕。

對于ADM來說，與國內龍頭企業合作勢必加快其進入國內市場的進程；而對于國內企業來講，國際化的合作也是走出國門的捷徑。除此之外，雙方在技術方面也將強強聯合，產品線互補將帶來更大的市場份額。

“緊跟合成生物學技術的不斷發展，國內企業研究并打造了自主的工業菌種，不僅實現了以往進口產品的國產替代，并且研發出了許多國外沒有的菌株和酶制劑。”談到未來的技術發展，王華明表示能夠改進的地方還有很多，其中高通量篩選技術、更便捷的基因編輯技術發展將能夠為酶制劑企業持續賦能。

“當前，針對于蛋白質組序列的分析通量仍有局限，部分地限制了企業針對于菌株的研究工作。如果能夠提高測序通量將有助于產業的進一步升級。此外，近年來將高通量篩選與AI技術結合的方式也將為企業帶來新的思路。”

參考資料：

https://www.foodingredientsfirst.com/news/adm-forecasts-whole-self-nutrition-microbiome-awareness-and-sustained-plant-based-appetites-to-star-in-2022.html

http://www.vlandgroup.com/about.aspx?BaseInfoCateId=39&CateId=39