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過去，聚酰胺只能通過化石原料合成。然而卻有這樣一家企業(yè)，能夠利用微生物中的天然催化劑——生物酶，把玉米等可再生生物質(zhì)中豐富的糖類分解、轉(zhuǎn)化、重組，生成戊二胺并與二元酸組合，再經(jīng)過進一步聚合“變”成生物基聚酰胺。它就是誕生于1997年的凱賽生物產(chǎn)業(yè)有限公司（凱賽）。

凱賽董事長兼執(zhí)行官劉修才表示：“傳統(tǒng)的石油化工工藝不但面臨著資源枯竭的危機，生產(chǎn)過程中還會釋放大量的二氧化碳，造成嚴重的環(huán)境污染。和化學(xué)法相比，生物制造具有原材料可再生、反應(yīng)條件溫和、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)勢。”

20年的持續(xù)創(chuàng)新使凱賽已經(jīng)實現(xiàn)了長鏈二元酸、生物丁醇、生物基戊二胺、生物基聚酰胺等多項革命性產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，但它前進的腳步從未停止。為了進一步提高生物制造的效率，凱賽與西門子在新疆烏蘇攜手打造了生物制造領(lǐng)域的數(shù)字化生產(chǎn)基地。

實現(xiàn)跨越

西門子軟硬件助力凱賽提高生物制造效率。

既然生物制造具有的優(yōu)勢，那為何在過去很長一段時間里卻都是石油化工*呢？這是因為生物體太過復(fù)雜多樣。這就像一把—它們既能生成化學(xué)法無法合成的特種化學(xué)材料，且性能*，但同時又會產(chǎn)生多種多樣的代謝物，導(dǎo)致目標產(chǎn)物的收率太低。

以生產(chǎn)戊二胺的過程為例，當(dāng)“喂給”微生物足夠的“食物”后，除了能生成戊二胺，還會代謝出各種副產(chǎn)物，各種物質(zhì)燉成一鍋“大雜燴”，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)對戊二胺濃度和產(chǎn)量的要求。更糟糕的是，戊二胺的作用是加速生物體的，反而會毒害生產(chǎn)出來的細胞，從而進一步抑制了反應(yīng)的進行。各種復(fù)雜因素的疊加，導(dǎo)致生產(chǎn)者必須將效率大幅提高，才能讓生物法生產(chǎn)出的產(chǎn)品與化學(xué)法生產(chǎn)的同類產(chǎn)品一較高下，否則生物制造的成本會一直居高不下。

生物體本身奧妙無窮，人們很難*掌握從玉米變成聚酰胺過程中所有復(fù)雜精妙的轉(zhuǎn)化細節(jié)。但如果能從實驗、篩選、試錯過程中積累更多的數(shù)據(jù)，那么人們就可以從中找出不同菌種、不同反應(yīng)條件和目標產(chǎn)物產(chǎn)出率之間的關(guān)系，從而提高生物反應(yīng)的效率，實現(xiàn)根本性跨越。

“從大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)相關(guān)性并找出指導(dǎo)生產(chǎn)的規(guī)律，這正是數(shù)字化技術(shù)的強項。這也是我們要在新疆烏蘇建設(shè)數(shù)字化生產(chǎn)基地的原因。”劉修才說道，“我們在生物制造領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗，但是要想實現(xiàn)數(shù)字化，就得和西門子這樣的企業(yè)合作。通過軟硬件的控制把整條生產(chǎn)鏈集成起來，自動收集、處理、分析數(shù)據(jù)，再將分析結(jié)果反饋于生產(chǎn)，進而提高生物制造的效率。我要的是脫胎換骨的制造力。”

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