微生物和真菌长期以来一直是大自然生产优质食品、饮料和药物的助手，但新的数字技术可以为欧洲生物技术行业释放更大的潜力。
啤酒也许不能解决生活中的所有问题，但其背后的科学可以帮助减少工业过程的碳排放并净化环境。
生物技术利用生物体制造不同的产品或工艺，在当今的食品和饮料生产中仍然发挥着重要作用。但它也越来越多地用于包括药品在内的各种工业产品，将古老的原理与尖端技术相结合。
古老智慧，现代工艺
法国国家农业、食品和环境研究所(INRAE)的微生物酶和工业生物技术专家迈克尔·奥多诺霍说： “我们利用生物技术制作奶酪、啤酒和葡萄酒已有数千年历史。”
目前，奥多诺霍领导着一个由欧盟资助的“生物工业 4.0”项目，他与来自 10 个欧洲国家的生物技术专家团队一起，正在探索如何利用相同的生物技术原理来制造化学品或清理工业废物，而这些对环境的影响远小于传统方法。
奥多诺霍表示：“我们所从事的工作并不需要在恶劣的环境下进行，例如化学工业”，这凸显了生物技术的一大积极方面。
小主力
生物技术已经改变了我们的生活，远不止改善啤酒的味道。现代技术进步始于 20 世纪初利用真菌制造救命抗生素。如今，生物技术对于药物制造仍然至关重要。
正如奥多诺霍所解释的那样，“工业层面上生物技术的主力主要是酵母和丝状真菌。”
但由于酵母产生的化合物及其产量无法预测，生物工业 4.0(将持续到 2026 年 12 月)将使用数字技术来提高生物技术成果的一致性。
生物技术的优势在于它可以为传统化学制造提供一种更清洁的替代品。
虽然许多工业过程需要高温和危险化学品，但在生物技术领域，大多数细胞生活在 30°C 至 40°C 之间，享受温和的 pH 值条件，在水基液体中茁壮成长，并且不会产生危险或有物质。
这一理念已得到证实。欧洲企业利用天然工艺生产颜料，取代化学着色剂，这有助于减少纺织行业对水的大量使用。
生物技术公司还可以利用农业废弃物甚至工业工厂排放的废气来生产燃料和有用的化学品。
限制不一致
但其应用案例有限，因为与合成化学品不同，酵母、真菌和细菌可能会表现出意想不到的行为，这对于注重一致性的现代工业来说不够好。
“我们谈论的是工业过程，因此游戏的核心永远是成本、效率和可重复性，”奥多诺霍说。“我们希望每次运行生物过程时都能得到相同的结果。例如，汽车制造就是这样的。”
生物工业 4.0 旨在通过数字技术弥补这一缺陷。“将这两种技术结合起来是一个挑战，但这也是生物技术加速发展的巨大机会，”奥多诺霍说。
例如，一些研究合作伙伴正在开发实时传感器，安装在生物反应器中，微生物在悬浮溶液中生长。传感器可以跟踪微生物的生长和化合物的产生，并在研究人员需要干预时发出报，例如，添加更多的糖。
奋起直追
生物技术是全球主要产业，2021 年价值7200 亿欧元，但欧洲目前落后于美国。欧盟委员会将生物技术描述为“本世纪最有前途的技术领域之一”，并已采取措施推动欧洲生物技术的发展。
“美国是最大的玩家。他们占据了 60% 的份额，”奥多诺霍说。“我们发现欧洲在生物技术领域存在几个弱点。我们的格局很分散，如果你正在开发生物技术，就很难知道哪里有什么资源可用。”
尽管如此，奥多诺霍表示，潜力是存在的。“欧洲是现代生物技术的发源地。我们拥有大量的基础设施。我们拥有大量的专业知识。”
生物工业 4.0 以另一个欧盟资助项目PREP-IBISBA的工作为基础，该项目将持续到 2023 年底，旨在简化工业生物技术研究设施共享流程。
项目团队提出了IBISBA，这是一种研究基础设施概念，允许使用尖端设施来测试例如微生物产生的新材料的精确含量。
通过利用 IBISBA，研究人员可以快速获得正确的专业知识或设备。
建设市场
这一概念已经投入使用，帮助了比利时初创公司 Calidris Bio 等欧洲年轻公司，该公司旨在利用更少的资源生产高质量的蛋白质。
Calidris Bio 联合创始人利芙·霍夫拉克 (Lieve Hoflack) 表示：“我们希望将其作为一种原料推向市场，以替代目前无法可持续种植的鱼粉和大豆。”
但生产蛋白质只是成功的一半。新产品必须经过安全性、口味和营养价值测试。
霍夫拉克表示：“通过 IBISBA，我们找到了拥有合适设备、合适专业知识和合适思维方式的地方，可以将我们的流程提升到新的水平。”
欧盟委员会表示，其目标是推动生物技术发展，以应对气候变化和资源短缺。欧盟委员会正在努力制定《欧盟生物技术法案》，并旨在推广监管沙盒，在受控环境中在有限的时间内在监管机构的监督下测试新方法。
它还将致力于简化法规并建立欧盟生物技术中心，以帮助企业应对监管挑战并为扩大企业规模提供精准支持。
奥多诺霍说：“我们需要帮助欧洲科学保持竞争力，并帮助我们的创新者找到支持，特别是在他们迈出第一步的时候。”
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