“微生物是一个很奇妙的东西，是很多生产环节的中坚力量，利用得当，可以生产许多材料、化学药品、燃料，而且都是环境友好型的产品。”清华大学生命科学学院微生物实验室（以下简称实验室）主任陈国强在接受《中国科学报》记者采访时表示。

    近日，记者走进这所于1986年成立的实验室，这里的科研人员从事的是以微生物为基本原料的生物化工技术研究，这些技术并没有都停留在实验阶段，不少早已得到产业化应用。

    经历转型

    1994年，陈国强来到微生物实验室，担当主任一职。

    由此，实验室开始转向以微生物生物聚酯“聚羟基脂肪酸酯”科研为主，并进入快速发展期，从二元酸研究发展到以分子生物学和基因工程为基础，工业微生物学为支柱，基础研究和应用开发为最终目的的综合实验室。

    实验室的研究人员组成，也从单一的微生物专业人员发展到有分子生物学、微生物学、化学、高分子科学和材料科学等专业的多学科队伍。

    如今，实验室研究的课题主要是微生物法合成新型材料、手性药物中间体的微生物合成和微生物合成材料的组织工程应用等。这些课题培养了多位能掌握从分子生物学基础出发，到发酵生产工艺建立和产品回收等技能的专业人才。

    这里的科研人员利用基因工程、代谢工程，以及合成生物学的方法，得到了很多可以制造不同类型材料的微生物菌种。

    陈国强谈到：“我们也与工业界开展合作，使用菌种生产不同类型的材料。国内现在大部分生物聚酯方面的材料，使用的是我们实验室的技术。”

    最初的合作研究发展

    实验室初期经历过困难时期。陈国强谈到，在2000年以前，实验室得到的科研经费非常少，也正是在那时，与企业的应用开发成为获得研究经费的主要手段。

    1997年左右，美国宝洁公司希望实验室能提供一项制造聚羟基脂肪酸酯PHA共聚物的技术。这是一种利用微生物合成技术生产的高分子生物材料，通俗而言就是一种环保塑料，材料的名字叫3－羟基丁酸和3－羟基己酸的共聚物，简称PHBHHx。那时还没有人能够大规模生产这种材料。

    在那之前，宝洁生产的产品每年要产生上百万吨塑料废品。这些塑料都是石油化工所制，由于不可降解性会对环境造成污染。他们期望利用PHBHHx制成产品外包装，从而减轻环境压力。

    “那是我们实验室第一次做技术转化，开发出了一个菌种，当时还拿到广东的一个发酵厂去做发酵。”陈国强谈到。PHA的优点是生物可降解，利用的是可持续发展的原料，比如淀粉、纤维素材料、脂肪酸等来做发酵原料，培养细菌，通过一定的制备工艺生产出PHA。

    陈国强从办公桌边上拿出一袋白色粉末，记者用手触摸，发现其手感和面粉类似，这正是PHA原料。而这种原料可以制作塑料薄膜、塑料包装等材料。

    他指着桌边饮水机上的水桶说：“像这种聚乙烯（PE）的塑料是利用石油制造，经过高温、高压、催化剂等手段加工出来的，很难在常温常压下降解。而微生物生产塑料，只需30℃左右、一个大气压的条件下，通过特有工业装置（发酵罐）就能制备出来，生产手段非常环保。”