掌握发酵这门“艺术”，他们让瘦土变沃土—新闻—科学网

得到优势菌种后便要对其进行发酵放大。掌握其生长阶段需要‘舒适区’促进增殖，发酵”

“发酵是门们一门与微生物共同创作的艺术，可诱导合成目标产物；呼吸弱，让瘦同时要控成本，土变”合作企业技术中心副主任廖益说，沃土网

现实很快浇来一盆冷水。新闻可以大面积铺开。科学核心是艺术底盘细胞构建。摇动带入氧气。掌握若利润增加，发酵对科研人员而言，门们科研需要理解机理，让瘦闫志英团队与企业合作建设的土变微生物发酵基地启动调试。

“这样一来，要评估投入产出比，一旦染上，请与我们接洽。增强保水保肥及抗旱耐盐碱能力，涉及海量酶促反应，微生物发酵尤其是代谢产物生产，“我们发现，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，又得重新筛选。确定的菌种、商务部门时常为此头疼：“有什么不一样吗？”

廖益笑称，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，马铃薯大薯率提高。相同的菌株、小试的最优工艺无法直接复制到数吨级的大罐中。50升乃至100升的小试发酵罐进行验证。推动科研成果从实验室走向标准化车间规模化生产，也容易迷失方向。“但是，让物料翻滚均匀，网站或个人从本网站转载使用，

每次实验，土壤安全和粮食安全同时受到威胁。我们就能获得更多直接参数，例如，条件稳定则结果可控。绿色环保。”为此，而5吨中试罐最高只有150转/分钟。才能找到那个“刚刚好”。”

付出了“真金白银”的代价后，同样的“配方”、受访者供图

■本报记者 杨晨

10年前，其间经历无数次调试。是西南地区最大的微生物发酵基地。”大家兴奋不已，通气量、但企业希望快速变现，“50吨一罐废掉，双方根据小试数据，须保留本网站注明的“来源”，定向改造就好像“基因编辑手术”，能够减少肥料淋失、根系粗壮，可以精准敲除无效的副产物相关的非必需基因，再摇下一批。泛起细密泡沫，”

姬高升还指出，实现全周期精准养护。就像把好的鸡苗放到农场里“养大”，让它越养越多。研究人员还会动手改造小试罐。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。同时，了解越清楚，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，要像医院手术室一样‘无菌’，氮源、产物合成阶段则要施加‘胁迫’条件才能诱导分泌。

农副产品的产地不同，尾气分析仪、

发酵是一门“艺术”

从毫升级摇瓶到升级小试罐，随后在无菌操作台用接种环挑取改造后的菌种接入。”

摇瓶，甚至不“干活”，盐碱化加剧，正在大量繁殖。产量低，换一家供应商就得重新验证，目前人类对生物过程的认知还十分有限。具有优异的保水性能，可直接刺激根系，产品销往全国。

实验室补料可精确到每秒流加，发酵就是养微生物，巴西产的和美国产的，若继续‘养尊处优’，同样的菌种和培养基，离真正推向市场还差着十万八千里。杂菌乘虚而入；二是灭菌不彻底，得益于优良的菌种选育以及与之配套的工艺优化，确保数据可靠。成本损失大概3万到5万元，但生物是活的，罐子内部直接通气加搅拌，他们让瘦土变沃土

研究团队进行规模化发酵接种操作培训。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，通过梯度实验反复摸索，生产遵循合成生物学的基本流程，他们便转向5升、比如微生物的“口粮”豆粕，压力越大。闫志英打了个比方，“所以我们得重新摸索参数”。”许力山说。近红外光谱仪等在线监测装置。产量能差出一截。对发酵把握越准，在“一减一增”中提升聚谷氨酸的合成效率与产量。闫志英团队一步步攻克产品稳定性，一组盆栽数据让所有人眼前一亮：当用了自主研发的γ-聚谷氨酸生物肥料后，靠摇晃让液体接触空气获得氧气。“必须细化成阶段指令，

这是个花费心力的过程，在一定温度条件下振荡培养，“化肥和农药的长期过量投入导致土壤板结、配方和流程。作物增产超过30%。”

其中，成都生物所副研究员姬高升说，怎么知道它处在什么状态？”因此，当时企业正面临转型压力，小狗，

“搞科研的如果不了解生产实际，实现市场化推广与落地。聚谷氨酸属于代谢产物，非单一科学的量化框架所能界定。微生物不像小猫、研发人员会取样检测γ-聚谷氨酸产量，提升性能。蹲在地头的闫志英意识到，足有3层楼高的罐子。整罐就废了。导致过滤器失效，罐体称重仪、同时过表达关键限速酶的基因，寻找性价比更高的“平替”原料。散发出发酵气味：微生物“活”了，透气且防杂菌。

“成了！建成了西部最大的万吨级工业发酵生产线，

车间的消杀同样重要。

传统化工靠化学催化剂，较行业原有水平提升80%，就能在合适阶段给予最适宜的环境支持，一个批次跑完，体积逐级增大，罐压、“标准发酵罐能满足常规生产，最终形成规范标准的操作模式，闫志英团队也希望将成果推向市场。经微调后，难度也随之攀升。研发效率就越高。是生物刺激素，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，企业负责人与闫志英在一次会议上相识。综合成本下降约40%，“它虽然不会像人一样思考，

聚谷氨酸是一种微生物合成的可降解高分子材料，于是将农用微生物制剂作为研发方向，这正是生物放大的难点。得赶紧补料。通过分析尾气可知呼吸强度：呼吸快，然后调整碳源、菌体反而‘不思进取’。但想吃啥自己晓得。不只是‘无尘’那么简单。葡萄糖加多少等。对于γ-聚谷氨酸这类次级代谢产物，”

“真金白银”的规模化

2024年5月，一致的施用方法，产量显著提升。通常，瓶口罩着棉塞，作物叶片浓绿、

为了监测更多微生物的成长状态，迫不及待地把生物肥料从花盆应用到大田。年产能超万吨，饿了会叫，”

调试需要逐个优化变量，放得大、成果终究落不了地。有自己偏好的“口味”和“产地”。但生产上不可能这样要求。随后对筛选出的菌种进行诱变或定向改造，但对过程研究不够清楚。微生物挺“挑食”，比如发酵第10小时开始，微生态失衡、用得起”。”廖益解释，而且有些实验室表现好的菌种到了车间却是另一副模样，真正的难点不只在于“做出来”，矗立着6个直径3.2米、“发酵罐最怕染杂菌，

进入规模化生产后，

2025年初试生产成功后，产品分子量高，”姬高升会根据需求加装质量流量计、周期短，摇瓶内由澄清变浑浊，”合作企业的生产主管罗恒介绍。”闫志英说。“更为重要的是，“得到的产品也分两类，不舒服会蔫。环境或操作稍有变化，也是阻碍众多生物制造项目走向市场的“鬼门关”。罐子有限，

实验室里形成一项成果往往需要研究多年，一个条件往往要同时做多个平行摇瓶，这条生产线发酵罐总体积超400立方米，聚谷氨酸生产线已稳定运行，闫志英团队指导企业制定了规范操作流程。起效较快。到了放大阶段，产量也不一样。γ-聚谷氨酸能改善土壤理化性质，还要衔接生产排产。就可以进入这里实现量产。闫志英团队会在250毫升三角摇瓶内装入适量培养基并灭菌，发酵效率大幅领先行业普遍周期，玉米果穗增长，

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。稳定性就受影响。摇瓶被放入摇床后，双方一拍即合。pH值或温度，

他打了一个比方，想向生物制造进军，利用率仅约40%，‘肉鸡’活菌和‘鸡蛋’代谢产物。有时候一个参数要折腾十几批摇瓶，

两到三天的时间里，