在科大硅谷,有一家企業正致力于通過“微型液體操作機器人”打破傳統微生物研發的邊界。合肥華芯智微生物科技有限公司(以下簡稱“華芯智微”)成立不久,就憑借自主研發的智能微流控技術,將菌株篩選效率提升10倍以上,成本降低六成,在成為國內微生物全流程自動化篩選“破局者”的道路上,敢闖敢干、精進不休。
讓微生物篩選“快、準、省”
“我們的‘微型液體操作機器人’,就像一支訓練有素的特種部隊,能在數萬菌株中快速鎖定對人體、農業和環境有益的好菌。”華芯智微技術帶頭人王世偉用一句話,揭開了企業的技術面紗。
王世偉同時也是西北大學生命科學學院博士生導師,他口中的“微型液體操作機器人”,實為團隊自主研發的智能微流控平臺。每秒操控數十個微液滴,每日可篩選超萬株微生物,精度較傳統方法提升30%。企業負責人呂趙劼進一步解釋:“每個液滴都是一個獨立反應體系,能實時監測菌株的產酸、抗菌活性。”
技術的突破,源于團隊對行業痛點的深刻洞察。傳統微生物篩選依賴人工挑菌、培養、記錄,效率低且誤差率高。以乳制品行業為例,篩選一株優質發酵菌需耗時兩個月,而華芯智微僅用兩周便為某乳業巨頭鎖定目標菌株。
談及創業初期的難忘經歷,王世偉回想起一次采樣經歷:“2021年,我在我國西北地區做科學研究,待了一個多月,期間,在西藏阿里地區封控時,卻在一個牧民家中采集到了珍貴菌株。”
王世偉說:“這些‘高原寶藏’涵蓋抗輻射、抗氧化等特殊功能菌株,讓我們建起國內首個西北特色菌庫。”如今,這座菌庫已儲備超5萬株微生物,成為華芯智微最核心的“生物資產”。
用數據替代“拍腦袋”
“新質生產力的本質,是用科技重構生產邏輯。”王世偉如此定義。在華芯智微,這種重構體現為三大跨越:自動化替代人工、數據驅動決策、技術跨界賦能。
傳統微生物研發中,科學家需手動培養、觀察菌株,一輪篩選動輒數月。智能微流控平臺則將流程標準化,結合斑馬魚活體驗證模型,形成“篩選-驗證-應用”閉環。技術驗證負責人田靜老師舉例:“一株西藏乳酸菌改善腸炎的功效驗證,斑馬魚模型一周就能完成,比小鼠實驗平均快2-3倍,成本降低十分之一。此外,該平臺高通量檢測技術體系,可以通過對數百條斑馬魚的運動軌跡、活力等多維度關鍵數據的高效實時監測,并運用獨家算法模型,精準量化菌株效果。”
“平臺實時采集菌株代謝活性、環境耐受性等多則有上百種指標,通過算法模型預測應用場景。”田靜透露:“傳統研發靠經驗‘拍腦袋’,試錯成本高。我們通過數據建模,讓研發周期縮短的同時,也將菌株匹配準確率不斷提升。”
跨界能力是另一大亮點。在石油領域,團隊篩選出耐受高溫、高鹽環境的菌株,注入油井后分泌表面活性劑,成功提升了原油流動性,實現了多個油井的增產。“油田最初質疑‘小微生物如何撬動大產業’,我們用‘對賭模式’——先增產再收費,用數據打破偏見。”王世偉說。
類似的跨界故事正在農業、環保等領域復制:抗重金屬菌肥讓污染農田重現生機,定制益生菌將草莓貨架期延長30%。“微生物不該困在實驗室,而要成為產業升級的‘活工具’。”
科大硅谷做“紅娘”
2024年,這家西北起家的企業為何選擇落戶合肥?呂趙劼的答案很實在:“這里有人懂技術,更有人懂怎么把技術變成生意。”
科大硅谷的“組合拳”讓團隊眼前一亮:不僅在初期投資和場地對接方面反應迅速,還積極協助我們團隊申報各類人才和技術轉化政策,為項目的快速啟動和落地節省了大量時間和成本。
“除了200萬元天使投資外,科大硅谷也為我們對接到了200萬初創貸,并且首先免息,800平米的辦公區域也有租金減免,還有政策申報專人‘陪跑’。”呂趙劼表示,更關鍵的是,平臺促成西北大學在合肥設立概念驗證中心,讓校企合作從“紙上談兵”變成“實戰推演”。
“這種圍繞企業需求構建科研資源配置的機制,也讓我們對未來在合肥的長期發展充滿信心。可以說,合肥和科大硅谷不僅是我們落地的起點,更是創新轉化的‘加速器’”。
扎根合肥,也是華芯智微與城市雙向奔赴的選擇。“我們正通過概念驗證中心的建設,為合肥注入合成生物學產業生態新動能。”呂趙劼介紹道,目前,團隊已與本地農業、水產企業展開合作,研發延長水果貨架期的益生菌噴霧、抗病害水產菌劑等定制化產品。企業希望通過“概念驗證中心”機制,將技術能力與市場需求精準對接,助力合肥本土公司快速獲取專屬菌株資源。
小菌株要解民生“大考題”
“如果用一個詞形容華芯智微,那就是‘突破’。”呂趙劼的答案擲地有聲。這種突破既是技術路徑的創新,更是應用場景的拓荒。
在醫學領域,噬菌體有望替代抗生素。噬菌體就像是“專門吃細菌的病毒”,能精準識別并攻擊致病菌,用病毒打敗病毒,而不會像傳統抗生素那樣“殺敵一千,自損八百。”
在水產養殖中,使用噬菌體后,可精準控制特定病菌,不僅提升魚蝦的成活率,也降低了我們餐桌上食物中的抗生素殘留,讓人們吃得更安心、更健康。
“作為新一代生物防控手段,噬菌體被認為是替代抗生素的關鍵技術之一。”王世偉也認為:“這種‘精準打擊、不傷無辜’的方式,將在食品安全、環境保護甚至人類醫療中,發揮越來越大的作用。”
從田間到餐桌,從土壤到海洋,這場“微生物革命”沒有邊界。“小菌株要解大考題,靠的是技術突破與生態合力。”王世偉說。在華芯智微的藍圖中,微生物不僅是解題的“鑰匙”,更是重構生產邏輯的“支點”。或許在不久的未來,當科技與民生需求深度咬合,那些曾被忽視的微觀生命,在華芯智微不斷地探索與賦能中,終將釋放巨大價值。(記者 孟一凡)
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