多项成果全球领先，他带领团队打造生物制造“创新阶梯”

　　近日，2025年度中国石油和化学工业联合会科学技术奖揭晓，华东理工大学生物工程学院鲁华生物技术研究所教授魏东芝领衔完成的“多酶协同催化体系及生物基产品绿色制造技术创新与产业化”项目荣获科技进步奖（含基础研究类）特等奖。

　　多年来，魏东芝团队锚定国家重大战略需求与国际科技前沿，坚持以产业需求为导向牵引科研创新，论文成为科研成果转化过程中的“副产品”，累计推动100多项科技成果产业化，赋能近300家企业，近三年创造经济价值超1500亿元。

　　魏东芝（右一）与团队成员。华东理工大学供图

　　20世纪90年代，魏东芝提出了构建贯通微观与宏观的“平台化”技术体系。之后20多年，他带领团队先后打造了“酶工程与生物催化”“细胞工厂与生物合成”“生物过程强化与集成”三大技术平台，通过有组织科研系统贯通了生物基产品“研产用”体系。

　　在分子尺度，团队深耕酶与生物催化，打造高效、专一的“核心元件”；在细胞尺度，他们布局合成生物与细胞工厂，将生物元件集成为功能强大的“生命芯片”；在反应器尺度，他们攻坚生物过程强化与集成技术，系统解决从实验室摇瓶到百吨级发酵罐的传递、控制与优化等关键难题，从而实现技术成果向产业生产力的高效转化。

　　三大平台技术的深度融合与迭代，构成了独有的“创新阶梯”。凭借这套先导性构建的全链条平台体系，团队创新了一批生物催化剂与绿色生物制造技术及产品。

　　“多酶协同催化体系”正是团队基于这套全链条平台体系创新构建。相较于传统化学合成的高能耗、高污染，以及单一酶催化的流程断裂、效率低等问题，该技术实现了“反应条件温和化、生产流程短程化、环境影响最小化”的三重突破。

　　基于前期积累，魏东芝团队构建了拥有10000余种自主知识产权酶的庞大酶库。通过工业酶“快速精准定制”技术，科研人员能够像“精准钓鱼”一样，从海量基因中高效发掘目标酶，并将工业酶的定制周期从1年多缩短至2周，酶活性提升上千倍。

　　同时，团队通过技术调控，使得不同酶能够在反应体系中“步调一致”地高效协同工作，破解了“多酶不兼容、效率低”的难题。在此基础上，团队开发了100%国产化低成本培养基的发酵技术，创建了无缓冲液生物催化反应体系，系统性解决了生物催化介质复杂、成本高、后处理难等全局性痛点。

　　在该技术推动下，一批涉及食品、化工、医药及农药等领域的生物基产品，成功跨越从实验室到规模化生产的“最后一公里”，开启了绿色生物制造的产业化新纪元。

　　在食品添加剂领域，团队全面升级的柠檬酸生产工艺，助力山东英轩实业建成百万吨级柠檬酸生产线。原料利用率近100%，产酸水平达国际最高190g/L，3年累计节约粮食81万吨，产品已出口至120余个国家和地区，国际市场占有率全球第一，获评“国家绿色工厂”。

　　在农药领域，团队建成了全球首条年产万吨L-草铵膦除草剂生物合成生产线，原料利用率近100%，几乎无废水排放，与同类化工品传统生产线相比，占地面积、总投资额及建设周期仅为十分之一。

　　在大健康领域，团队突破了微生物合成角鲨烯的关键技术瓶颈，在全球范围内率先实现了医药级角鲨烯的从头合成，仅凭单次20吨发酵罐的产能，即可替代传统工艺需屠宰3000头鲨鱼的提取量。目前，该产品已获得美国FDA及中国CDE认证，广泛应用于疫苗佐剂、医药、化妆品、保健品等领域，潜在市场巨大。更为重要的是，角鲨烯的成功量产打通了数万种萜烯类精细化学品生物制造的路径。