循原科技副总裁周世丰:从能源和物质的角度来理解合成生物学

造 物 引 言

循原科技副总裁周世丰:从能源和物质的角度来理解合成生物学

4 月 27~28 日,第四届工程生物创新大会暨第二届中国合成生物学学术年会暨首届亚洲合成生物创新大会在深圳光明科学城成功举办,本次大会以“合成生物:未来生物经济的引擎”为题。

循原科技副总裁周世丰 出席大会并在“合成生物未来产业与可持续发展”主题板块中发表了以“ 循环碳源 原来草木 ”为主旨的精彩演讲。视频回放经本人同意,已公开上传至iSynBio Talk,扫描下方二维码可跳转观看视频。

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视频网址:

http://www.isynbio-talk.cn/#/video/video-info/389

以下为周世丰完整版演讲内容,经少量编辑、修改后发出。

大家下午好,各位领导,各位老师,我是周世丰,非常感谢大会对我的邀请,能有这样的机会参加合成生物学的会议深感荣幸,十年前机缘巧合进入生物科技领域,做的是生物能源,往后做的是生物炼化,从业背景是在能源方向,也是传统工业领域,因此,今天我想换个视角,从能源和物质的角度谈谈对合成生物学的理解。

循原科技副总裁周世丰:从能源和物质的角度来理解合成生物学

如今,各个国家提出了绿色低碳、节能减排的发展目标,如:“碳达峰”、“碳中和”、“绿氢”、“灰氢”等新鲜名词层出不穷,但是一篇《Nature》的文章引起了我的注意,其中提到2020年全球“人为质量”总量正式超过“活生物质”总量,需要意识到人类作为唯一一个地球生命主群对地球产生的影响,思考如何应对、并如何改进。

换言之,我们 需要尽快在大自然对碳的存储和人类活动导致的碳快速释放的平衡, 因为人类改造自然的过程已经到达临界点,大自然历经亿万年的有机碳和无机碳的循环体系已经改变甚至被我们破坏,我们对能源的使用方式、制造物质的方式都需要作出改变。

如果暂不考虑金属的冶炼,生活中大部分物质的主要来源是石油炼化产业的下游产业,我国已经稳居世界第一大化学品和第二大石化产品生产国,第一与第二之差,因为我国有煤化工。我国近几十年,石油对外输出一直在70%以上,如果我们没有廉价大量的煤炭资源,这个数字会很高。

可喜的是人类社会意识到这些,并开始审视对化石资源的过度依赖和不断索取,尤其是风电和光伏产业快速成长,并将触角延伸到海外,我本人有幸参与的一部分工作。

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相比石油天然气和煤,作为绿色能源的风能和光伏不好存储,最好的解决方案是将其转换为电,近几年还有储能的问题,大家开始找到了氢。我们假定未来的绿电越来越多,氢能的发展越来越好,我们不禁要问, 如果能源在走向“脱碳”,那么物质将来要走向哪里?

为了降低石油对外依存度的问题,我国已经做了很好的尝试,作为传统的发酵强国,我们在20年前已经推出了粮食乙醇,在中国快速的发展,为我们指明了方向合成生物学带来的产业发展可以给出答案。

麦肯锡发布2020年的报告,全球经济活动中60%的物质产品可由生物技术进行生产, 生物技术的进步加上计算、数据处理、人工智能的加速发展,正在推动生物工程新一轮的创新浪潮。

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因为这段时间和各位嘉宾交流,发现大家对能源和物质之间的转换比较感兴趣,我想提一点, 在氢能往下提上绿色的甲醇,绿色的甲醇通过氢能加上生物质来源的二氧化碳合成, 现在加到船用行业,现在已经有几个世界级的船用公司用绿色甲醇作为燃料,加入到集装箱中。

我们认为所有的物资始于碳基,兴与非粮,刚碳基物质在细胞中进行转化,通过系统性的设计和改造,可以实现碳元素的循环。

一旦利用农业废弃物,土地上的种植能源作物实现大宗低价的非粮食来源的糖的供应,实现低价的非粮碳原的规模化应用,完全替代粮食基的碳原,用于更大范围的物质生产,类似于煤化工在我国的能源安全作用一样,合成生物产业发展,利用可持续发展、本土化的非粮碳源的供应,实现碳本身的利用,助力我国绿色化工的发展,提升我们的绿色未来。

循原科技是一家基于非粮碳源的生物炼化和生物制造的公司,公司依托核心团队多年的产研经验,主要专注于细胞技术、高效酶解的发酵、综合能效及成本控制等一系列先进的工艺开发和实施,我们推出了 拥有自主产权的成套的生物质转化技术,可以利用工、农业废弃物作为原料生产具有普世性的发酵糖以及原料级的木质素。

生物炼化平台可以广泛应用于生物基材料、化学品等各类产品的低碳制备。我们不断优化自身的装备和工艺,意识到生物炼化不仅仅是技术的放大生产,而应该是多学科交叉融合发展。我们集聚了一大批有产业经验的行业人才,有科学家和产业顾问的团队,我们从化工到生物发酵,以常规的生物发酵法为例,比如糖、木质素、废液和二氧化碳。

我们认为要想真正的实现产业规模化,四块产业的应用共同发力,借助秸秆糖的平台,我们布局生物基的材料和化学,着重于能够规模化利用的发酵路径和不容易受到影响的催化路径。

分离出的木质素已经有很好的商业化应用,可以生产无污染和无甲醛的酚醛树脂代替脲醛树脂,同时可以生产土壤改良剂和做高分子材料,利用废液生产有机肥料,带动当地的有机农业的发展,更好与当地共建生态农业循环生态。

生产沼气的利用已经非常成熟了,另外,糖的发酵过程中会有大量的二氧化碳,纯度比较高,常常作为饮料用途。去年西北大学开发的技术已经可以利用液氧气体发酵二氧化碳生成*酮丙**和异丙醇,我们相信随着发酵规模的增大,收集规模的增大,技术的成熟,回收利用来自生物制造行业含有二氧化碳的废气实现真正的 “负碳智造”。

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产业链的上游,我们延伸到能源作物的育种和栽培,利用滩涂等土地开展生物的育种和栽培,希望做到不与人粮,不与畜争饲,我们利用盐碱地、滩涂等边际土地,不与粮争地,力图实现种、收、储、运、建一站式的产业服务。我们的目标希望 成为合成生物产业版图里的“卖水者”。

在核心工艺方面,我们提供全链条的制备工艺,优势在于通过生产检验的原料分解及预处理工艺,以及工业化装置的设计制造。另外,在原料端有近20年的实验积累,针对不同原料有相当完备的测试数据,包括物料评估和发酵酵母的表现数据。

同时针对不同的地域资源以及不同的应用场景,我们也有不同的下游管线匹配,生物炼化是利用各学科知识以及当地资源禀赋的系统工程,能让各方共赢的场景,只有让产业链调整体规划,打造产业闭环才能实现真正的商业化利用。

循原科技副总裁周世丰:从能源和物质的角度来理解合成生物学

我们认为未来的地球怎么样,取决于我们如何科学的与碳世界共处,循环碳源,原来草木。我们一起携手合成生物学共建健康的碳循环新模式,谢谢大家。

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整理/朝阳

审核/莫十二

编辑/荧梬

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