臧:癸二酸今年上半年出产品应该没问题。秸秆的情况我们请刘总回复一下。
刘:我们中试的结果出来以后,进展我们还是挺满意的。一个是秸秆转化的过程,我们工艺基本上走通了,我们开发了一个全新的工艺吧,这也是在秸秆领域第一次,我们从市场上(购入)的秸秆,所有的杂质都不去掉,那么结果基本上是达到我们的预期效果。另外我们对市场上秸秆的预处理,秸秆在实际的产业化过程当中,特别是用在生物发酵原料,在产业化的过程当中,要做哪些工作,就是把秸秆从田间收储过来,你要避免它发霉,避免其他杂质污染,然后作简单处理。秸秆你只要一复杂处理的话,这个成本就上去了。这个过程过去所有的方法,成本都下不来,所以我们就开发了一个,我们认为是最简单的工艺,那么这一块现在验证下来是走得通了。我们第一个产品是乳酸,效果不错。现在在进一步做呢,我们在测试各种设备,因为这是一个制作过程,就是原理上走通了以后,要制造各种设备,供农民从田间收存秸秆,过程当中你就不能让他落地,中间的运输成本,密度只有0.1,你要希望把它变成高密度,高密度你又不能简单地用压缩,柴油的成本太贵。另外一个长期储存,要在露天情况下储存,能储存在一年以上,因为秸秆的季节性很强。这一系列的问题呢,我们在实验室阶段,我们都解决了,这个方案都证实了可行。但是每一步都要去做,把它固定化,变成设备,变成可自动操作的工艺,我们是希望吧,今年我们能够有一个完整的设计方案出来,我们自己做了一些、部分设备吧,那么正在试,希望和农民打交道做得越简单越好,主要是投资成本和运行成本的问题。另外还要考虑到将来使用方便,秸秆收储的时候我们还要发动大家,农民他们自己很简单地能操作,处理到我们所需要的状态。这是一个环节。
第二个环节呢,预制过了以后(工艺路线走通了),我们采取了在秸秆非常复杂的体系情况下,把里面的所有的杂质包括传统的,人们很头疼的异质物,包括各种糖,其他的非糖的作物,都有抑制作用,共存的情况下,能够转化,而且不需要传统做秸秆,前面酶作用,浓度做得很稀,这样呢就是,后边呢很耗能,我们基本上可以在接近固态情况下进行生物反应,这一系列的东西,最后呢我们虽然在中试进展不错,这个完整的连续的设备,从秸秆的原始状态一直到最终产品,虽然在理论上没有什么障碍,但是在设备制造工艺制造过程当中,还是有很多具体活要干,因为秸秆这种物质它很皮实、很软,搞不好就给你挤住了、卡住了,你要用传统的粉碎啊截杆啊,这种(处理方式)成本就上去了,所以还是有一些技术活要干,但是我们还是非常兴奋,因为这个问题我个人不觉得后面有科学问题了,我们在科学这条路线走通了。我们做了二十多年了,从来我们没有实验室做通了,在放大过程当中遇到过障碍,你会中间多想点方法,只要科学原理真的走通了,下面的机械制造的话,只是一个时间问题。我们就是这个过程走通了还是非常有价值。
秸秆的使用呢,它基本上是两类物质,一种是好氧性的、一种是厌氧性的微生物,这是一个分类的方法,另外一种分类就是在极端条件下、在温和条件下微生物反应,看你怎么分类,在极端条件下微生物反应象我们现在把乳酸做的,就是在各种杂质、异质物都在,甚至产生乳酸的时候在酸性的环境下我的微生物照样生产得很健康,反应照样进行。另外一种比如说做乙醇,以前做乙醇都得把它搞得很稀才能做,那你可以在高浓度下乙醇能做到,也是各种杂质的情况下都存在,在极端的情况下能生存,那你找到这一类的微生物去做。我们现在这一类我们做的,乳酸突破了以后,我们会一组产品我们都能做,在实验室我们已经验证了,一组化合物。
另外呢我们正在开发的,就是在温和环境下做的,比如象做戊二胺,象做氨基酸,这类东西,那这一类微生物比较娇,你要通过很多基因工程改造过的菌种,都是比较娇,自然的抗病能力特别差,我们要叫它适应,你要想把秸秆做成糖再来做呢,过去的实践证明没有一家在成本上面靠谱的,做成糖本身在商业上也没有什么价值,你必须把秸秆原始状态直接反应,你才有商业的竞争机会。但这个呢就跟另外一类生物反应,它需要在温和条件下反应有点冲突,我们正在解决这个问题,这个事我不敢给出时间出来,但是我们特别重视,我们的这一类问题要是解决了,我们就可以彻底解决了生物制造的原材料问题了。我们的目标是不但把秸秆用了,而且要把它的成本做得非常有竞争力。
这是我们的目标。现在大概进展就是这个状态,公司里面也是除了聚酰胺的应用开发,我们就是秸秆,这就是我们的两大重点项目。
问:刘总我想向您请教一下,秸秆它种类非常多,不同种类的秸秆的处理,公司这一块的话没有什么障碍,是吧?还是公司目前只是针对特定类型的秸秆才能做处理?
刘:不同秸秆,前面的预处理方法呢,差别不是很大,最难做的秸秆是玉米秸秆,玉米秸秆因为外面有蜡质,而且玉米秸秆一般在,特别在东北,它季节性很强,一到变暖,它附着的微生物很多,里边含水份含糖都比较高,这样呢你收割下来微生物就容易反应,这是最难做的。比如说你用来做乳酸,你还没做呢,它已经产生了很多乳酸了,秸秆已经产生了一些乳酸,最难受的,手性乳酸是个灾难,自然界的乳酸非手性的东西有L型的有D型的,这样已经在,你就没法,手性乳酸难度就增加了很多,所以它相对比较难。其它秸秆相对比较容易一点,在预处理这边,需要做一些工作的呢,就是每一个秸秆里边的微量元素都不一样,里边的特别一些矿物质,不同秸秆,包括同样的秸秆在不同土壤里边吸收的矿物质都不一样,这对微生物发酵来说呢,你就得重新做工作,你得理解你的微生物的代谢,对各种矿物质的需求,然后你到不同阶段处理的时候你得调整你的生物反应的配方,这一块就是,特别是微量元素的调控。但很多还是共同的,一般来说你要是实验室有能力自己开发,基因工程,这方面的经验,这方面的技术能力都应该有。
问:刚才刘博士提到秸秆乳酸我们是在杂质不去除的情况下直接转化,这个技术的关键是在哪里?这个过程中我们有没有用到什么酶来处理?还是说我们因为对工程菌进行了优化开发,所以我们的细菌是可以在没有经过处理的秸秆上直接去发酵,然后生产得到乳酸?
刘:这个太细的工艺我可能不方便说,但是有一点可以肯定,就是自然界里边你要用天然的筛选这个微生物的话,面临这样的环境难度比较大,所以你必须要自己改造微生物,要把天然的微生物改造到适应天然的环境。那你现在不管用酶也好,酶也是微生物产生的,主要是大家就规避了,为什么用各种,有的用酶,先用微生物把酶做出来,去把纤维素分解,有的人呢再把微生物拿出来又把我不要的物质消耗了,然后剩下的我要的能转化再转化,理想的情况下你是把各种功能集约在一个微生物里边,这样呢,它有难度,难度在哪里呢,因为它微生物的发酵过程当中,我们叫代谢过程当中,它是若干个酶组成的,当你用单一酶去做的时候,就变成很简单的过程了,一般的反应除非你搞结构简单的共性的发生变化,或者是酯化反应这种比较简单的反应,用酶去反应,大部分反应都是用发酵去做,因为它要若干个反应去进行,那难在哪里呢?因为每一步反应它需要的环境条件会有差异,你要优化一个环境条件,要所有的反应都能接受,这就是合成生物学的挑战之处,也是最难的地方,那我们就设法构造一个条件,想办法把很多方法步骤,要干的活你用一个生物的方法一起把它解决了,大约思路就是这样,过去大家不太愿意尝试这个事情,就是难度太大,你就是也有趣的就在这边,因为这个解决了以后就会让你省很多事,你分步去做的话,我们试了很多种方法,最后成本都下不来。具体的工艺可能现在不太方便。
问:我大概听明白了,刘博的意思我们还是通过改造微生物,让这个微生物直接去利用秸秆,从而生产出我们所需要的目标产物,是这个意思吗刘博?
刘:对,大致理解得差不多。
问:刚才您还提到,我们在预处理的过程之中,还要防止它腐败,或者变质,因为自然界中产生的乳酸它有可能是消旋的,左旋和右旋是混在一起的,是不是可以这么理解,就是我们在做秸秆乳酸发酵当中,我们已经考虑了生产左旋或者右旋乳酸?那我们现在开发的进度是怎样的?
刘:自然界的品种呢,有三个酶,就是决定它的手性,有一个酶呢,如果不记错是决定D型,有两个酶呢,是决定生产L型,一般情况下自然界很多的微生物呢,大概是3:7左右,就是这个活性吧,这两种酶的活性,D型的占30%,L型的占70%。那生物学,搞合成生物的人,或者搞分子生物学的人,现在这已经是公知的事实,你只要有几个专家,就可以人为地改造,你可以把产D的酶,把它失活,把它基因给它编辑掉,拿掉,或者是让它活性变没了,你也可以相反地做L型,这个没有太多的障碍。但是呢,它这个代谢途径稍稍有一点改变,人们呢做L型做得多,我们不认为D型就难做。主要是以前做乳酸的人,很少是,尤其在中国,我没看到哪一个公司做乳酸是搞生物学出身的,把这个说得很难。我们做下来没觉得有什么区别吧。有一点点差异,本质上没什么差异。所以生产L乳酸,生产D乳酸,在成本上没有什么差别,尽管市场上D乳酸的价格非常贵。现在做乳酸的基本上没有分子生物学的人在做。
问:在实验室这个阶段,我们D型和L型都已经做出来了吗?
刘:对,我们没觉得有什么区别,我们没觉得有什么难处。
问:我们的乳酸后面应该还会去做到丙交酯和PLA的吧?未来我们是采取两步法还是用一步法来合成PLA?
刘:这个问题问得超前了。我们应该这么说吧,公司里边有一个团队,研究我们叫绿色化学。我个人从来就认为生物法也好、化学法也好,都是解决一个催化问题。我说我喜欢生物法,生物法可以多步反应放在一个细胞里完成,化学法呢,也有它的优点,有很多情况下简单直白,找到好的催化剂就行了。所以做丙交酯呢,就是一个好的催化剂,找到就行。差不多丙交酯刚做出来的时候,原来那个家居公司,现在叫NatureWorks,做得最大的时候,二十多年前,我就在美国就在他的工厂里边,他刚做出来我就在那里看,当时陶氏化学做丙交酯的时候,从来没认为这是个技术,也从来没认为这有什么难处,对吧。我还是讲今天做丙交酯的人基本上没有做工业出身的,所以这个应化所,做催化剂的,我觉得这个路子是对的,但是他不是做工业的。那也就是说丙交酯只有在中国,把它当成一项技术来做,还都得高科技技术来做,那这个技术三十多年了,催化都二十多年的产品出来,从来没有人认为这是一项技术、有什么障碍,就是你选择一个催化剂就行了。后边的就是提取纯化,就跟戊二胺一样,它很敏感,丙交酯两个成环的东西,它很敏感,一个热感,热敏感性很强,那跟我们做戊二胺几乎没有任何区别。所以从我们的角度来说呢,我们公司擅长的是做生物这一块,当然我们也擅长工艺,生物那边回避不了继续做,包括我们现在把聚合的工艺我们认为能做的,也是做了很多突破,所以如果是有人愿意把我们用秸秆做的乳酸大规模地采购了,形成好的合作伙伴,我们乐见其成。但同时呢,我们自己一直在想,从乳酸到丙交酯,应该有本质的突破,现在的成本结构我觉得是不靠谱,我们会做一些尝试,这些尝试我们希望能够解决这个问题,能够在本质上把这个丙交酯的问题解决了。
那另外一个角度就是,所谓一步法的问题,一步法呢,我理解就是纯度,当你把乳酸做到非常纯的时候,它就有机会一步法做到一定的分子量,那这个事凯赛没有经验,只是我们现在估计,我们现在有一个团队,不是很大的团队在干这个活,我们有几个人在干这个活吧,也不排除我们做好了以后,下一个做得很好量很大的,我们就做上游,给别人做。也许非常重要的突破也许我们自己跟别人一块儿合作做。现在还没,产业化还没考虑到下一步
作者:无限之路
来源:雪球
免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。如转载众多,无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源。本文所用图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本号赞同其观点和对其真实性负责。