走进凯幸生物3000平方米智能生产车间，一排排银色发酵罐整齐排列，罐体上的显示屏实时跳动着温度、溶氧、浓度等关键参数。每隔4小时，便有一份发酵液样品便被送往质检室。育种、扩培、发酵……这套规模化流程，正在为全球客户培育着燕窝酸等高附加值生物活性分子。
常州凯幸生物技术有限公司是一家诞生于清华大学实验室的合成生物学企业。短短一年多，它已凭借燕窝酸、L-组氨酸、肌肽三大核心产品，站上合成生物学产业化的前沿。
1829个创新节点，攻克“不知道的不知道”
去年5月，凯幸生物投产，同步推出多款核心产品。“从5升发酵罐直接放大到10吨，行业内如此快速且成功的案例极少。”公司总经理陈家琦博士坦言，最大的挑战在于：如何在巨大的体积变化中，让罐内的微环境与5升小试罐保持一致？
陈博士说，合成生物学领域有句行话叫“未知的未知”——温度、浓度、溶氧……发酵在密闭罐体内进行，每一个变量都可能与预期产生偏差，这正是工艺放大的核心挑战所在。“而我们通过系统性工艺设计与海量参数调试，仅用4个多月就成功跑通了多款产品从5升到10吨的放大路径。”
在车间的发酵平台，技术人员正细致监测微生物的生长状态。从获取种子、到种子罐扩培，再到最终发酵罐量产，工作人员全程值守，实时掌握溶氧、耗能、代谢产物等关键指标。整个流程中，发酵周期持续数天，期间定期取样送检。这一整套生产流程与系统内，共分布着1829个创新节点，为产品质量与产能稳定提供了坚实保障。
以燕窝酸生产为例，国内具备合规资质的食品原料企业屈指可数，工艺开发几无参考。凯幸生物自主设计了关键浓缩设备，仅这一台设备上就设有上百个监测点，精准控制温度、压力、蒸发量，确保目标产物的纯净与高质量。“团队技术人员没日没夜扑在上面，这才实现了行业领先的产业放大能力，这让我们非常自豪。”陈家琦说。
订单追着项目跑：核心产品降价破局抢滩市场
当前，凯幸生物已正式进入量产阶段。随着市场认知度的提高，燕窝酸市场热度持续攀升，订单需求稳步增长。公司正积极推进进入头部奶粉企业供应链的相关工作，并已取得关键阶段性进展。
燕窝酸又称唾液酸，学名N-乙酰神经氨酸，干燕盏中燕窝酸含量丰富（特级干燕盏的燕窝酸含量按国内行标要求不低于10%），但价格十分高昂；除了大家熟知的美容养颜应用，母乳同样富含燕窝酸，且是婴幼儿天然的摄入来源。正因如此，营养学家和神经科学家将其誉为“珍贵的母爱成分”，它能有效提升婴幼儿免疫力、促进大脑发育。
值得一提的是，燕窝酸与DHA具有极佳的协同作用。“通俗来讲，DHA相当于大脑神经细胞膜功能区的‘硬件’，保障膜结构的灵活度；而燕窝酸则是‘软件’，负责信号的接收与传递，两者相辅相成。”陈家琦表示，此前燕窝酸普及度低，核心原因在于缺乏先进的生物技术实现高效、低成本的规模化生产，成本居高不下，导致产品价格高昂，让多数下游食品于保健品厂商以及广大消费者望而却步。
凯幸生物通过现代生物学技术，采用食品级葡萄糖一步发酵法生产燕窝酸，发酵水平是传统技术的6至7倍，提取收率更高，综合生产成本降至传统方法的一半，真正实现了“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。“当前，燕窝酸正处于市场教育与爆发的前期，成本瓶颈突破后，前景十分广阔。”陈家琦说。
作为高端生物原料供应商，凯幸生物的服务对象和合作伙伴涵盖国内外知名OEM工厂及品牌商，包括上海及国际一线美妆集团，产品已获得多家头部品牌认可与应用。除现有核心产品外，公司也在积极布局新产品，其中手性1,3-丁二醇最具代表性。
“我们是全球唯二、国内唯一拥有该技术的厂家。”陈家琦说，中试还没完成，国外客户的邮件已纷至沓来：“中试进展如何？什么时候出产品？质量体系建设到什么程度？”甚至工艺尚未成熟，国外一家供应商就因供应链安全考虑主动抛出“橄榄枝”，同时看中了中国制造业的成本优势。目前双方已签订框架供货协议，等待今年底明年初正式投产。预计未来5-6年，仅这一款产品年销售额即可达1亿元，前三年供货量几乎每年翻一番。
在L-组氨酸领域，凯幸生物是国内最早实现产业化的合成生物学企业。以此为起点，公司向下游延伸出多种小肽类衍生物，使用该原料的多款产品将在今年陆续推出。
让创新扎根常州：产学研协同促发展
企业快速成长的背后，离不开产学研的深度协同。
凯幸生物依托清华大学技术成果转化，核心骨干多具有清华背景，并与清华大学团队建立了产学研合作关系——公司研发团队主导产业化开发，清华侧重前沿学术支持。同时，公司与同处一个园区的南师大常州合成生物学研究院黄和院士团队保持着常态化交流与互动，双方在合成生物学领域的技术理念与发展思路上有着诸多共鸣与碰撞。
“简单来说，我们的工作就是用‘细胞工厂’，以糖或淀粉为原料，通过微生物发酵，绿色、高效地制造出大众健康所需的关键物质。”陈家琦解释道，企业的核心技术是一个集人工智能设计、万级酶数据库和精密发酵于一体的智能平台。凭借它，企业已成功破解了多项曾被国外垄断的“卡脖子”技术。此外，在菌株设计、代谢途径优化及基因组学研究中，AI与大数据工具被大量应用以提升研发效率；同时，生产过程中的数据也会传回北京服务器，使用AI及大数据模型辅助异常点判断与参数调控。“例如我们实现了儿童必需氨基酸 L-组氨酸的国产化，打破了海外供给壁垒；我们也正在攻克高端抗生素的核心原料，为医药安全贡献一份力量。”
签约、落户、投产，凯幸生物每年都有新的发展和变化，这离不开常州的营商环境和产业生态。“常州市是全国较早推出系统性合成生物学规划与支持政策的城市。为了争取项目，常州市、新北区领导曾冒雪驱车从天津赶到清华大学，当面讲解产业政策。这让我们非常感动。”陈家琦至今印象深刻。
在稳步推进主营业务的同时，凯幸生物也积极践行社会责任，关注国家粮食安全与豆粕减量需求。我国每年进口约1亿吨大豆，榨油后产生的大量豆粕是畜禽饲料的主要蛋白来源。出于粮食安全自主的考量，减少大豆进口依赖、降低豆粕使用量成为重要方向。目前行业内已有多种技术路线，但部分路线在成本、营养配比或适口性等方面仍面临挑战。“我们也在这一领域积极探索，依托自身在氨基酸生物制造领域的长期积累和技术优势，为粮食安全贡献力量。”陈家琦说。