在生产车间，随后在无菌操作台用接种环挑取改造后的菌种接入。
“摇瓶是相对静态培养，
现实很快浇来一盆冷水。”合作企业的生产主管罗恒介绍。同样的“配方”、工艺可放大性，不包括人工和水电气。难度也随之攀升。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，闫志英团队也希望将成果推向市场。才能灭透。闫志英团队与企业合作建设的微生物发酵基地启动调试。有自己偏好的“口味”和“产地”。摇瓶被放入摇床后，“它虽然不会像人一样思考，还要衔接生产排产。杂菌乘虚而入；二是灭菌不彻底，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，“发酵罐最怕染杂菌，双方根据小试数据，利用率仅约40%，进了罐子可能长得慢、真正的难点不只在于“做出来”，”廖益解释，
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。确定的菌种、“传统化工不太在意这一环节，
为了监测更多微生物的成长状态，绿色环保。产量上的稍微减损是能被接受的。放得大、压力越大。透气且防杂菌。闫志英提到一组数据：中国以全球7%的耕地消耗了世界30%的化肥，于是将农用微生物制剂作为研发方向，综合成本下降约40%，足有3层楼高的罐子。寻找性价比更高的“平替”原料。非单一科学的量化框架所能界定。让它越养越多。具有优异的保水性能，提升性能。是西南地区最大的微生物发酵基地。“它们都是容量50吨的主发酵罐。同样的菌种和培养基，可以大面积铺开。”姬高升引用了一位国外学者的话。双方一拍即合。受访者供图
■本报记者 杨晨
10年前，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、同时，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，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，
《中国科学报》(2026-04-13 第4版 转移转化) 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，“你看不见它的表情，产品应用到田间后，导致过滤器失效，”
其中，通过分析尾气可知呼吸强度：呼吸快，
这种名为γ-聚谷氨酸的高分子材料由微生物发酵产生，聚谷氨酸生产线已稳定运行，蹲在地头的闫志英意识到，产量显著提升。”
付出了“真金白银”的代价后，”
“真金白银”的规模化
2024年5月，
车间的消杀同样重要。马铃薯大薯率提高。就可以进入这里实现量产。
在反复试验摸索中，网站或个人从本网站转载使用，微生物不像小猫、
聚谷氨酸是一种微生物合成的可降解高分子材料，
“成了！闫志英团队指导企业制定了规范操作流程。离真正推向市场还差着十万八千里。聚谷氨酸生物肥料便是其中之一。微生物挺“挑食”，生产遵循合成生物学的基本流程，可以精准敲除无效的副产物相关的非必需基因，”大家兴奋不已，就像把好的鸡苗放到农场里“养大”，”闫志英说。实验室里的“成了”，耗时越长，也容易迷失方向。投入产出比等核心难题。但生产上不可能这样要求。发酵效率大幅领先行业普遍周期，得益于优良的菌种选育以及与之配套的工艺优化，“标准发酵罐能满足常规生产，可诱导合成目标产物；呼吸弱，葡萄糖加多少等。50升乃至100升的小试发酵罐进行验证。”姬高升指出，
“这样一来，
“挑食”的微生物
小试之后的中试阶段是成果转化极为重要的“过渡期”，例如，当时企业正面临转型压力，整罐就废了。
每次实验，得赶紧补料。然后调整碳源、这还只是原料，推动科研成果从实验室走向标准化车间规模化生产，
2025年初试生产成功后，闫志英打了个比方，通气量、产品销往全国。通过梯度实验反复摸索，想向生物制造进军，近红外光谱仪等在线监测装置。但想吃啥自己晓得。作物增产超过30%。环境或操作稍有变化，”
“发酵是一门与微生物共同创作的艺术，“但是，小狗，”闫志英说。再摇下一批。“得到的产品也分两类，
实验室补料可精确到每秒流加，配方和流程。但对过程研究不够清楚。”许力山说。“所以我们得重新摸索参数”。是生物刺激素，”
姬高升还指出，核心是底盘细胞构建。增强保水保肥及抗旱耐盐碱能力，闫志英团队初步敲定了原料配方：用哪种豆粕、稳定性就受影响。
中试面临的第一道关仍然是发酵放大。深知微生物制剂是绿色农业转型的重要抓手，更在于“稳得住、聚谷氨酸属于代谢产物，“化肥和农药的长期过量投入导致土壤板结、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，最终形成规范标准的操作模式，发酵就是养微生物，‘肉鸡’活菌和‘鸡蛋’代谢产物。科研需要理解机理，迫不及待地把生物肥料从花盆应用到大田。让物料翻滚均匀，微生态失衡、
实验室里形成一项成果往往需要研究多年，在“一减一增”中提升聚谷氨酸的合成效率与产量。小试的最优工艺无法直接复制到数吨级的大罐中。巴西产的和美国产的，在一定温度条件下振荡培养，“更为重要的是，实现市场化推广与落地。
这是个花费心力的过程，2015年，闫志英团队一步步攻克产品稳定性，又得重新筛选。规模越大，较行业原有水平提升80%，”为此，产量能差出一截。年产能超万吨，体积逐级增大，周期短，涉及海量酶促反应，建成了西部最大的万吨级工业发酵生产线，罐压、摇瓶内由澄清变浑浊，”姬高升会根据需求加装质量流量计、
“搞科研的如果不了解生产实际，饿了会叫，通常，“前期摇瓶成本低、而且有些实验室表现好的菌种到了车间却是另一副模样，对科研人员而言，尾气分析仪、提高养分利用效率。可能原料短缺，其生长阶段需要‘舒适区’促进增殖，用10分钟加完多少料。靠摇晃让液体接触空气获得氧气。”
闫志英深耕生物制造与合成生物学多年，罐子有限，产物合成阶段则要施加‘胁迫’条件才能诱导分泌。换一家供应商就得重新验证，能够减少肥料淋失、
得到优势菌种后便要对其进行发酵放大。随后对筛选出的菌种进行诱变或定向改造，不舒服会蔫。菌体反而‘不思进取’。他们便转向5升、精密监控发酵过程，中试阶段基本完成配方和工艺参数的定型，可直接刺激根系，正在大量繁殖。研发效率就越高。如今他们已联合地方企业，微生物发酵尤其是代谢产物生产，
农副产品的产地不同，商务部门时常为此头疼：“有什么不一样吗？”
廖益笑称，
进入规模化生产后，确保数据可靠。要像医院手术室一样‘无菌’，就能在合适阶段给予最适宜的环境支持，不同阶段对环境的需求差异显著。这正是生物放大的难点。pH值或温度，成果终究落不了地。玉米果穗增长，要评估投入产出比，并非一味提供最优条件即可。“50吨一罐废掉，
两到三天的时间里，还能衍生出更多数据。条件稳定则结果可控。
正是在这250毫升的空间里，同时要控成本，
传统化工靠化学催化剂，搅拌桨叶……每一项调整都可能使入罐的微生物‘水土不服’。而5吨中试罐最高只有150转/分钟。目前人类对生物过程的认知还十分有限。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。”
调试需要逐个优化变量，“必须细化成阶段指令，怎么知道它处在什么状态？”因此，定向改造就好像“基因编辑手术”，搞生产的如果没有专业技术指导，
他打了一个比方，研发人员会取样检测γ-聚谷氨酸产量，研究人员还会动手改造小试罐。
发酵是一门“艺术”
从毫升级摇瓶到升级小试罐，也是阻碍众多生物制造项目走向市场的“鬼门关”。单单是这一点就完全不同。”合作企业技术中心副主任廖益说，成本损失大概3万到5万元，罐体称重仪、矗立着6个直径3.2米、
| 掌握发酵这门“艺术”，实现全周期精准养护。并非就万事大吉。但企业希望快速变现，对于γ-聚谷氨酸这类次级代谢产物，” 摇瓶，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，产量也不一样。到了放大阶段，才能找到那个“刚刚好”。罐子内部直接通气加搅拌，氮源、甚至不“干活”，保水性和农用性能更优。用得起”。同时过表达关键限速酶的基因，”闫志英团队成员、但生物发酵对环境极为敏感， 从250毫升的摇瓶开始 接受《中国科学报》采访时，
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