资料来源:创业国家
创业邦了解到,合成生物固氮企业绿氮生物近日完成1000万元种子轮融资,由源资本独家投资。本轮融资用于高通量筛选实验室的平台建设、RD和管理团队组建。
绿色生物氮成立于2022年6月,综合生物固氮技术的创新和产业化应用,为农业生产提供生物供氮方案。创始人兼CEO马瑞强博士,毕业于中国农业大学微生物学专业,第十二届全国人大代表,国家“万人计划”领军人才;首席科学家林敏,中国农业科学院生物技术研究所研究员,国家杰出青年基金获得者,国家973项目首席科学家。在生物固氮基因组学和合成生物学的研发方面积累了近30年。
过量施用化学氮肥会造成土壤酸化和水污染,化学氮肥的生产过程也会增加碳排放。生物固氮是指空气体中的氮被固氮微生物还原为氨的过程,它能源源不断地为作物提供生长所需的氮。目前生物固氮的产业化主要集中在固氮剂的制备,也有给豆科植物接种根瘤菌的解决方案。
目前有一种绿色固氮生物,将固氮菌制成种衣剂和根瘤状固氮菌肥,使固氮菌和种子同时播种,适合现代农业生产。目前,相关产品已获得专利。
马瑞强说,“绿氮能推向市场最快的产品是固氮剂,种衣剂等新技术正在推广。包括开发具有保持细菌活力特性的人工材料合成技术、根表定向结合和精准高效施肥技术、完善功能菌株组合剂型和种衣剂生产技术、建立智能传感器、模拟自然湿度/温度变化和原位测定固氮活性装置等田间效益评估技术平台、创造适用于机械化播种、水肥一体化滴灌和无土栽培的固氮微生物产品等。”
固氮生物从核爆中心、戈壁滩、盐碱地、深海、黄河口、工厂污染源等不同的生态环境或极端环境中获得了一系列固氮微生物菌株。,形成固氮菌株库。此外,还创造了一系列人工驯化或基因工程菌株。林敏说,“该团队专注于开发根际固氮微生物,如施氏假单胞菌和孢子菌株。底盘改造后,具有较高的固氮效率、抗逆性和促进植物生长的能力。”此前,林敏的团队揭示了固氮菌株中的固氮基因岛来自进化过程中的水平转移。“在工业应用上,这种固氮菌是我们的旗舰产品。”
铵分泌菌固氮能力的开发也是绿氮团队技术积累的一部分,相关成果获得了2021年科技部“全国颠覆性技术创新大赛”生物技术奖。目前生物固氮只能部分替代化学氮肥,化学氮肥一般与化学氮肥一起施用,但化学氮肥的存在抑制了固氮微生物的固氮效率。因此,采用耐铵泌铵技术有望解决这一瓶颈问题。“固氮菌在农田施用氮肥的环境中仍能高效固氮,为作物生长提供生物氮,将大大提高化学氮肥的替代能力”。
固氮菌其他抗逆性的开发也是团队的重点。“通过引入极端微生物元素,团队增强了固氮菌的抗逆性,如耐盐碱或抗除草剂。”此外,林敏强调“绿色氮生物的作用不仅仅是固氮,还能释放磷和钾,促进作物生长。”
同时,林敏还是国家重点RD计划合成生物学重点专家组成员,农业农村部肥料注册评审委员会专家。他说,“目前国家正在推进合成生物技术在农业上的应用,农业微生物肥料将是产业化的重要突破口之一。目前正在加强菌种安全标准、产品标准、方法标准、技术规程等微生物肥料国家标准体系建设。”
格林会衡量自己产品的很多指标,包括细菌数量、固氮效率、磷钾增溶能力、抗逆性等等。目前绿氮生物团队也在研发微生物活性和固氮效率的高通量测试方法。
“快速有效地测定固氮活性是当前研究的一个难点。传统的N15同位素测定方法比较麻烦,目前广泛使用的乙炔还原法相对简单,但仍难以实现高通量。”林敏说,“未来,通过建立自动化工作站,有望提高测量吞吐量。在高通量的背景下,绿氮将加强AI能力,实现智能设计和自动优化。”
马瑞强说,“目前我国氮肥年消耗量近2200万吨。如果生物氮肥能替代其中的20%,即减少化学氮肥的使用量近500万吨。按照1吨化学氮肥计算,将排放13.5吨二氧化碳,生物氮肥将能够减少近6000万吨碳排放。”
在商业模式规划方面,马瑞强表示,“绿氮生物的策略是结合2B和2C,积极与国内头部种子企业和复合肥企业合作,同时针对大农场和小规模种植户。”氮气的发展逻辑是先有产品后建平台,平台建好后再延伸管道。除了固氮剂之外,绿氮生物的理念还将推动能够解磷解钾和抗病虫害产品的研发。
目前,绿氮生物正在组建管理层和RD团队。现阶段重点招聘微生物资源创新、智能制造流程、产品评估、自动化创新四个板块的CTO、首席运营官和技术序列人才。
目前,新一代高效生物固氮技术发展迅速。多菌固氮技术在揭示细菌相互作用机理的基础上,设计了细菌的网络,实现了不同细菌之间的“分工协作”,提高了微生物菌剂的整体应用性能。“农业微生物群的发展落后于肠道微生物群。不同菌群之间的代谢补偿、适度竞争和拮抗是开发人工复合微生物制剂的理论基础。绿氮生物也在布局相关的技术和工程人员,希望研发出一种能够实现固氮、释磷释钾、耐盐碱动态平衡的组合微生物菌剂。”
还要加大组合微生物菌剂智能发酵和剂型生产工艺的创新,形成主固氮菌株与辅助功能菌株的最佳配比,实现生产应用中的节肥、稳产、增效。
作物自主固氮是学术界的研究热点。林敏说,“植物的自主固氮作为未来农业非常令人兴奋,但它需要克服许多‘进化障碍’才能实现作物的自主固氮。”
植物自主固氮是指将人工固氮基因系统导入植物,实现氮的自我还原并流向细胞中心进行代谢。需要跨越的“进化障碍”之一是固氮酶的高还原活性,这使得固氮酶在有氧环境下很难保持活性,甚至无法正确表达。从物质和能量流动的角度来看,“虽然实现了植物的自主固氮也可能造成作物减产”,因此,离产业化还很远。
源码翔通:农业是我们持续关注的投资领域。近年来,在科技的支撑和内涵式现代农业的发展下,农业领域正在经历创新驱动的供给侧转型的诸多机遇。生物固氮技术有机会改变过去传统化学氮肥利用率低、土壤板结、污染严重等问题。利用创新技术的机会,它不仅可以减少化肥的使用,提高作物效率,还可以大大减少碳排放,满足农业可持续发展的需要。资本看好绿氮生物团队在生物固氮领域的能力,希望助力农业科技发展和国家双碳战略的实施。
免责声明:本平台仅供信息发布交流之途,请谨慎判断信息真伪。如遇虚假诈骗信息,请立即举报
举报