在畜牧业转型升级的关键时期,绿色生物制造技术正成为推动行业可持续发展的核心力量。作为绿色生物制造全国重点实验室副主任、北京大北农科技集团股份有限公司微生物技术中心总监,刘雪连正带领团队探索一条科技赋能畜牧行业绿色转型的创新之路。在专访中,她深入解析了合成生物学、发酵工程等前沿技术如何破解畜牧业发展瓶颈,为行业高质量发展提供全新解决方案。
一、技术创新:破解畜牧业发展的三大瓶颈
畜牧行业正面临资源约束、环境保护和食品安全的三重挑战。刘雪连指出,传统养殖模式下,饲料资源利用率低、养殖废弃物污染、抗生素滥用等问题突出,而绿色生物制造技术正是破解这些难题的关键钥匙。
"饲用酶制剂和益生菌的开发应用,正在重构饲料工业的技术体系。"刘雪连解释道,通过合成生物学手段改造的微生物菌株,能够高效表达纤维素酶、植酸酶等关键酶制剂,将饲料原料的利用率提升15%-20%。她带领团队研发的复合益生菌制剂,可使动物肠道健康指标改善30%以上,显著降低抗生素使用量,从源头上保障畜产品安全。
在新型饲料资源开发领域,刘雪连团队创新性地利用微生物转化技术,将农业副产物转化为高价值蛋白饲料。"我国每年产生数亿吨的秸秆、糠麸等农副产物,通过生物转化技术,这些原本的废弃物可以转化为优质饲料原料,既解决了环境污染问题,又开辟了饲料资源新途径。"她举例说明,团队开发的秸秆生物转化技术,可将玉米秸秆的蛋白质含量从3%提升至18%以上,每吨秸秆的经济价值提升近10倍。
养殖减排与废弃物资源化是刘雪连关注的另一重点领域。她介绍,通过筛选高效降解菌剂,能够将养殖粪污的降解周期缩短50%,同时生产出高品质有机肥。"我们开发的微生物处理系统,不仅实现了养殖废弃物的零排放,还形成了'养殖-废弃物-种植'的循环农业模式,为畜牧业绿色发展提供了完整的技术方案。"
二、产业化路径:打通从实验室到生产线的关键节点
技术创新的最终价值在于产业化应用。刘雪连强调,绿色生物制造技术从实验室走向市场,需要突破工程化放大、产业链协同和标准政策三大关键瓶颈。
在工程化放大方面,她分享了团队的实战经验:"实验室成果到产业化生产,不是简单的规模放大,而是涉及微生物代谢调控、发酵工艺优化、装备设计等多学科的系统工程。"以某益生菌产品为例,团队通过建立"摇瓶-中试-生产"三级放大模型,解决了高密度发酵过程中的溶氧控制、产物抑制等关键问题,使生产效率提升4倍,成本降低60%。
产业链协同是技术产业化的重要保障。刘雪连倡导构建"微生物资源库-技术研发-产品生产-应用推广"的全产业链协同创新模式。"我们与全国20多家饲料企业、50多个养殖合作社建立了技术联盟,形成了从技术研发到终端应用的闭环体系。"这种协同模式使新技术的市场转化周期缩短至18个月,远低于行业平均水平。
面对行业标准缺失的挑战,刘雪连带领团队积极参与生物饲料标准体系建设。"我们主持制定了3项行业标准,参与制定了5项国家标准,为生物饲料产品的质量控制和市场监管提供了技术依据。"她强调,完善的标准体系不仅能保障产品质量,更能加速新技术的市场推广和应用。
三、协同创新:构建畜牧业可持续发展新生态
展望行业未来,刘雪连认为"政产学研用金"协同创新是推动绿色生物制造技术产业化的核心动力。她以自身经历为例,介绍了如何通过多主体协同实现技术突破:"我们联合高校院所开展基础研究,与企业共建中试基地,通过政策引导和资本支持加速成果转化,形成了创新价值的完整闭环。"
在人才培养方面,作为中关村海淀园企业博士后工作站优秀合作导师,刘雪连已培养了20余名生物制造领域的专业人才。"绿色生物制造是交叉学科,需要培养既懂微生物学又懂工程技术的复合型人才。"她主导建立的"产学研用"人才联合培养机制,为行业持续输送高质量人才。
谈及获得国家科学技术进步奖二等奖的经历,刘雪连表示:"这不仅是个人的荣誉,更是对整个团队多年坚持自主创新的肯定。"她透露,目前团队正在攻关合成生物学在饲料酶制剂开发中的应用,预计未来3-5年,新一代生物饲料产品将使畜牧养殖的碳排放量降低20%以上。
从实验室的菌种筛选到生产线的高效运转,从技术创新到产业变革,刘雪连正以绿色生物制造技术为笔,描绘着畜牧业可持续发展的新蓝图。在这场产业变革中,科技创新不仅是破解发展瓶颈的钥匙,更是推动畜牧业绿色转型的核心引擎。正如她所言:"生物制造技术正在重新定义畜牧业的发展模式,未来的畜牧业将是高效、绿色、循环的可持续产业。"
(如需进一步交流,可联系刘雪连:13401113752)