2026年4月中关村论坛上，清华大学联合北京微构工场发布国内首条万吨级聚羟基脂肪酸酯（PHA）工业化生产线顺利投产消息。依托下一代工业生物技术（NGIB）嗜盐菌发酵技术实现产业化落地，有效压低PHA 生产成本，打破材料量产成本壁垒，该产业化落地直接带动全产业链发酵设备迭代需求，成为发酵装备升级的重要行业风向标。本文仅从行业技术观察角度探讨新型工艺对发酵装备的启示。

【PHA是由微生物通过发酵合成的高分子聚酯，具备全自然环境可降解特性，能够从源头解决传统石油塑料带来的生态污染问题，是全球公认的绿色替代材料。】
 

传统发酵选用常规工程菌种，菌体抗杂菌能力弱，全流程必须配套高温高压灭菌工序，产线需要配齐蒸汽、纯水、无菌过滤整套配套设备，水电与基建投入居高不下。受生产成本限制，过往 PHA 仅小批量应用于医用耗材，规模化量产难以落地，传统灭菌型发酵体系成为行业扩产关键阻碍。
研发团队筛选改造极端环境嗜盐菌株，经基因编辑优化代谢路径，改造后的菌株依托高盐发酵环境天然抵御杂菌污染，省去生产线全线强制灭菌环节。新工艺不仅把 PHA 生产成本下降四成以上，实现开放式连续发酵，同时高盐高碱的特殊发酵工况，使得发酵设备在防腐材质、密封结构上做出针对性改良。

基于嗜盐菌，陈国强团队构建了被称为NGIB 技术的全新工艺体系。替换传统密闭分批发酵模式，可用海水替代生产用水、取消灭菌配套装置、落地连续化开放式生产。宜昌万吨产线依托这套工艺实现高自动化投产，摆脱海外菌种与工艺专利限制，从设计、选材、智能化三个方向，为国内发酵装备制造划定新的研发标准。
 

免灭菌开放式发酵是 NGIB 工艺带来的创新构想，目前尚未成为全行业通用生产标准。这一变化引起了各大发酵设备厂商的关注。

以霍尔斯为例，现有发酵罐依旧按照成熟无菌工艺设计，标配完整灭菌、密封系统，满足市场绝大多数需要严格灭菌的发酵生产需求。与此同时，公司也在同步跟踪新型发酵工艺技术动态，为日后轻量化、可按需减配灭菌模块的新一代罐体做好技术储备。
 

在采用海水或高盐培养基时，氯离子对金属材料的腐蚀风险上升。常规304不锈钢难以胜任，316L不锈钢成为基础门槛，而罐体内壁的抛光质量、焊缝处理和垫片材质同样决定长期运行的可靠性。这意味着，未来若客户采用类似高盐发酵工艺，发酵罐在材料选型和表面处理工艺上需要比传统生物发酵提出更高要求。
 

万吨级 PHA 工厂落地标志行业迈入连续智能量产时代，设备需要搭载远程参数管控、多指标联动调节系统。目前市面上如霍尔斯等厂商已推出搭载智能中控系统的发酵罐，能够实时监测调控温度、溶氧、pH等关键发酵参数，同时采用模块化标准化结构，支持小试、中试、工业化产线线性放大改造。这类产品设计思路，同样可以适配多种新型生物工艺的需求。

万吨 PHA 项目是我国生物制造产业化的标志性成果，NGIB技术跳出传统框架，推动发酵设备行业从传统无菌定式，走向多元化、耐腐化、智能化升级。工艺研发与设备制造相辅相成，霍尔斯也会立足当前市场需求夯实产品实力，紧跟产业长期发展节奏，持续迭代产品。
 
本文仅代表行业技术讨论，霍尔斯非该项目参与方。
*新闻来源：https://news.bjd.com.cn/2026/04/07/11674682.shtml
*图3来源：Synthetic Biology Journal

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