【封面人物】张浩千 :以合成生物学赋能农业,让“生物造万物”照进现实

作者:《农资与市场》传媒 胡晶晶 2025/8/12 11:36:23
在生命科学与工程技术交融的前沿领域,合成生物学正经历从“造物致知”到“造物致用”的跨越式进化,以前所未有的方式赋能人类与自然的协作方式。这项融合了生物学、工程学、物理学等多学科的创新性技术,如同破译了微观世界的“编程密码”,让科学家得以像组装精密仪器般设计、改造生物功能。当这股创新浪潮涌入传统农业领域,从作物抗逆增产到生态可持续发展,无数新可能正在田野间萌芽。作为国家认定的合成生物学新质生产力代表

在生命科学与工程技术交融的前沿领域,合成生物学正经历从“造物致知”到“造物致用”的跨越式进化,以前所未有的方式赋能人类与自然的协作方式。

这项融合了生物学、工程学、物理学等多学科的创新性技术,如同破译了微观世界的“编程密码”,让科学家得以像组装精密仪器般设计、改造生物功能。

当这股创新浪潮涌入传统农业领域,从作物抗逆增产到生态可持续发展,无数新可能正在田野间萌芽。

作为国家认定的合成生物学新质生产力代表企业上海蓝晶微生物科技有限公司在联合创始人兼 CEO 张浩千的带领下,以合成生物学赋能农业,以突破性的技术助力农资产品研发、生产与应用,让前沿生物技术真正扎根于田间地头!

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蓝晶微生物:


蓝晶微生物成立于2016年10月,是国家级高新技术企业、生物制造独角兽企业、国家重点研发计划承担单位。

蓝晶微生物总部基地位于上海市虹口区核心城区,设有全链条研发中心与创新孵化器,总面积12000㎡;生物制造工厂BioFab 位于江苏省盐城市沿海工业园,覆盖发酵、提取、制剂全流程,在质量控制与供应能力上全国领先。

公司核心研发团队来自北大、清华、中国科学院、哈佛医学院等国内外高校院所,自主搭建合成生物高通量自动化研发创新平台,产出发明专利等科技成果近百项。


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跨界生长: 

在学科碰撞中重塑自我


2007 年,张浩千考入北京大学生命科学学院,然而来自偏远地区的他很快陷入了自我认同的困境,这种落差让他一度陷入迷茫。

这种迷茫并未持续太久,北大自由开放的氛围为他打开了跨学科探索的大门在完成生物学专业课程的同时,他大量选修艺术、哲学、经管与社会学课程,甚至跑到其他院系蹭课。这种看似“不务正业”的学习方式,却在他的知识体系中埋下了跨界创新的种子。

2010 年前后,基因测序技术的爆发式发展让张浩千敏锐察觉到生物技术的未来走向,“当时,每周甚至每天都有一些新的进展发布。我认为未来的生物技术一定是数据驱动的。”这一判断促使他做出了关键选择 :投身数理与生物的交叉领域,师从欧阳颀院士攻读博士,在整合生命科学的探索中寻找生物学的新语言。

2016 年,博士毕业的他站在人生的十字路口:手握海外顶尖学府公费留学的珍贵机会,拥有国内高校合成生物学方向副研究员职位,还与清华好友李腾凭借冠军项目获得清华校长杯创业比赛奖金。未来似乎条条大路通罗马。

然而,当深入了解海外科研同仁的生活轨迹博士后、进入药企、结婚生子……他坦言:“这不是我想要的。”加上内心“不喜欢在常规路径中死磕,总想尝试差异化道路”的躁动,最终推动他走向了充满未知的创业征途蓝晶微生物应运而生。

他还开玩笑式补充,也是不知道创业有多难。但笔者认为常规路径固然安稳,但差异化的探索才能开辟真正的蓝海。创业的未知与其说是风险,不如说是创造新价值的空间。

多维布局:

锁定农业蓝海,精准定位


2016—2018 年,蓝晶微生物先后获得第一批投资人 1500 万元投资,但资金消耗速度远超预期。“我们当时只会花钱,不会挣钱。”张浩千回顾早期困境时坦言。

团队最初选择 PHA(聚羟基脂肪酸酯)生物可降解材料作为研发方向,借鉴高校实验室理论路线进行探索,却低估了从实验室到商业化落地的重重挑战。

虽然通过持续优化技术路线、整合产业资源已成功实现技术突破,如今其 PHA 材料在性能指标与规模化生产能力上均已达到国际前沿水平,成为行业标杆。

但初期进口设备的天价采购成本,单次中试代工动辄数十万元的消耗,还是让资金储备濒临枯竭。

资金最紧张时,张浩千果断跨界教培“造血”。凭借iGEM 大赛积累的实力,蓝晶微生物与人大附中、北大附中等名校合作开展竞赛培训,这个应急之举一年内创收超千万元,张浩千笑着说,“直到现在,我们在生物竞赛培训领域还是个传说。”

教培造血的成功,PHA 生物基材料的商业化成功,不仅为蓝晶微生物化解了生存压力,更打开了新的战略视野张浩千开始审慎规划企业未来发展的多元布局,将目光投向更广阔的创新赛道。

在调研中,张浩千敏锐地捕捉到,农业领域存在巨大的技术断层和创新机遇:“农业上游研发创新少,信息壁垒高。许多在其他领域(如医药、化工)成熟的生物材料和尖端技术,在农业中几乎是空白。这些材料和技术,进入农业之后,可以很快地落地应用。农业,其实是一片技术落地最直接,需求最迫切的蓝海。”

进一步对农业投入品领域深度剖析,张浩千指出生物技术展现出巨大的发展潜力 :源于生物的成分不仅作用效果更显著、作用靶点更丰富,还具备广阔的创新空间。尤其在应对非生物胁迫(干旱、盐碱、极端温度)方面,生物解决方案具有不可替代性。

合成生物学将为农业带来巨大的创新机会。张浩千表示,当人工微生物成为“细胞工厂”,生物质作为“碳源原料”,以生物造万物的合成生物学将突破传统农业投入品的研发边界,譬如设计具有市场竞争力的新菌种(可以稳定定殖根际的新型菌株)、聚焦强功效场景(抗逆、防病、营养)、突破既有限制的创新技术(增强土壤原生固氮微生物活力)。

“目前,生物技术领域已涌现出众多研发成果。行业发展的核心瓶颈已不再是技术创新层面的缺失,而是如何以市场接受的价格,实现规模化、稳定化、高品质的供应。”张浩千表示,而这正是蓝晶微生物的核心竞争力所在。    

依托全国领先的研发生产体系,蓝晶微生物已经构建起从基因设计到工业化生产的全链条闭环生态。在农业领域,蓝晶微生物通过新菌株快速筛选、新原料开发和配方开发,能为不同地域、不同作物、不同品类产品提供针对性的解决方案,满足不同应用场景的多维度需求。

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赋能农业:

 让“老品打对折,新品好十倍”


合成生物技术驱动的生物制造,本质上是一场“成本与效能”的双重革命。张浩千表示,相较于传统化学合成,合成生物技术驱动的生物制造,具备着可复制、可放大,实现成本低于传统化学合成,且产物可降解、无次生残留等优势。这种技术革新正推动行业实现“老品打对折,新品好十倍”的产业升级目标。

在农业领域的赛道选择上,蓝晶微生物以 ToB 模式作为行业伙伴的“研发引擎”,聚焦生物基肥料和增效剂,将复杂的科学原理转化为农民“看得见、用得上”的实用产品。

对此,张浩千提出了三大破局方向:一是对现有原料降本或增强,如降低聚谷氨酸成本、用增效剂整合方案解决难题;二是新产品的创新与定制,开创全新品类、根据客户需求定制产品并升级现有产品;三是新原料的研发与突破,如研发多生菌脂这类市场没有的新原料。

蓝晶微生物在农业领域开发的产品矩阵与技术创新充分诠释了这些破局方向。

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聚谷氨酸 PGA :以高性价比与长效品质抢占市场高地。

蓝晶微生物通过合成生物学技术,创新碳源应用并大幅提升原料转化效率,使 PGA成本较传统工艺显著降低。同时,大分子结构赋予其长效作用,严格的质控体系保障品质领先。

基于 PGA,蓝晶微生物面向不同抗干旱场景,特异化定制抗旱系列产品。譬如,甘粼®生物保水剂,黄金配比依克多因及大分子聚谷氨酸,锁住根系表面和土壤中的水分,增强土壤保水透气性。

多生菌脂 PHA :从根际到果实的全链路作物优化。

以食品级植物油为原料合成的高分子聚酯 PHA,被张浩千称为植物根系的“微米级压缩能量弹”。其独特机制在于可以靶向激活根际有益微生物,解决干旱、盐碱等非生物逆境导致的根系生态失衡问题,同时提升作物风味品质。

在新疆打瓜种植中,PHA 显著提高壮苗率;在江苏草莓基地,其缓解了盐碱土壤中的死苗现象;在陕西辣椒地,配合植养源大量元素使用,大幅延长采收期。

根据实际作物和问题,蓝晶微生物定制了含 PHA 系列产品多生元 TM 有机水溶肥、根际蓝 TM 含氨基酸水溶肥、蓝多丰 TM 微生物菌剂,助力作物抵抗盐碱环境,提质增产。

海藻糖 -6- 磷酸 T6P:解决大田作物产量提升瓶颈。

针对过去二十年主粮作物产量增长停滞的困境,蓝晶微生物将目光投向了植物糖代谢的关键信号分子T6P。作为连接光合作用碳“源”与籽粒碳“汇”的“糖开关”,T6P 可调节蔗糖代谢、种子发育及逆境响应,被称为“植物胰岛素”。

蓝晶微生物通过合成生物技术首次实现 T6P 的工业化高效合成,在河南许昌、周口两地的小麦试验中,使用 T6P 亩产提升效果明显,效果远超传统芸苔素。

“合成生物学赋能农业,不是‘空中楼阁’,而是要扎根土地。”张浩千强调,蓝晶微生物正通过定制化配方与施肥方案,推动技术从实验室走向田间地头。

未来,蓝晶微生物将持续以研发引擎的角色,向农业领域合作伙伴输出创新能量,构建从菌种研发、原料生产到场景应用的全链条解决方案,助力行业向绿色、高效、可持续的方向转型升级。

当“老品成本减半,新品效能十倍”从愿景变为现实,合成生物学终将成为驱动农业产业变革的核心动能。

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结语 :深耕农业,在田野中寻找确定性


涉足农业领域两年来,张浩千对行业“变化快”与“节奏慢”的矛盾性有着深刻洞察:“中国幅员辽阔,从黑土地到西北棉田,土壤气候、种植技术与市场化程度差异悬殊,试图以标准化打法通吃全国,是农业创业的致命误区。”

在他看来,农业创新的底层逻辑是回归“勤快”与“责任”的本质—唯有走遍田野地头,直面不同区域的种植痛点,才能捕捉到真实的市场机会;唯有以对土地和农民负责的态度打磨产品,才能让技术真正扎根土地。

从北大实验室到广阔农田,张浩千带着他的团队走出了一条独特的创新之路。

当前植物调节分子、生物刺激素等前沿研究层出不穷,真正的挑战在于如何将实验室成果转化为田间实效。蓝晶微生物的定位正是成为全球农业科技与本土需求的“转化器”—不仅要读懂国际科研论文,更要通过工程化、产品化、本地化的层层攻坚,让科学原理变成农民“用得上、看得懂”的实用产品。

这种“从论文到农田”的转化路径,要求企业沉下心来拆解每个环节。张浩千以种子企业“推广一代、储备一代、研发一代”策略为例,强调企业核心竞争力的构建需兼顾短期落地与长期布局:既要通过 PGA、PHA、T6P 等成熟产品站稳市场,又要持续投入新菌种研发与新原料创新,以技术领先性构筑护城河。

创业既要脚踏实地,也要仰望星空,在满足当下需求的同时,为未来埋下创新的种子。在这片充满变数的田野上,张浩千和他的团队正用科技与情怀,书写着农业创新的新篇章。