
《民生周刊》记者 刘烨烨 朱浩铨
在山东威海,一棵经C14检测确认为已生长111年的特等鲜野山参,正以另一种方式生长。它的细胞被送进生物反应器,不定根以肉眼可感的速度生长、增殖,两个月就能攒下大自然需要10多年才能积累的成分。
过去几年,这项曾被视作“冷门”的生物技术,密集地出现在国家的产业规划里:“十五五”规划纲要将生物制造列为未来产业六大方向之一,今年的《政府工作报告》也专门写入了“生物制造”4个字。从政策的风向到市场脉搏,都在指向同一个信号:这是一场从“靠天吃饭”到“靠科技定义”的产业革命。
8月末,350多名国内外顶尖学者、产业代表齐聚威海,在植物干细胞与再生国际大会上,他们探讨的早已不只是基因怎么表达、细胞怎么分化,而是实验室的技术将以多快的速度改变每一个普通人的生活。
答案,正在那些低鸣的生物反应器里,悄悄生长。
从“克”到“吨”,一场跨越10多年的“技术长征”
中国科学院院士、北京大学原校长许智宏在大会开幕致辞中回顾了自己的研究经历。60多年前,他刚开始做植物体外培养时,不过是在实验室小小的三角瓶里研究根怎么生长、需要什么营养。如今,在山东威海科缔联植物干细胞产业园的智能车间里,一排排银色生物反应器正在运转,透过观察窗,淡黄色的人参不定根组织在培养液中生长,它们都携带着同一株长白山百年野山参的完整遗传信息。
从“克”到“吨”,不是简单的放大,而是一场跨越10多年的“技术长征”。
“过去我们做组织培养,主要研究细胞怎么长、什么条件下能长好。”华中农业大学教授陈春丽对《民生周刊》记者说,实验室里的理论,放到工业化条件下会遇到完全不同的问题,工程化、染菌控制、溶氧条件、剪切力……这些都不是基础研究能解决的。
科缔联团队用了近10年时间,生物反应器不断迭代,才逐步实现了吨级名贵稀缺植物的生物反应器培养。最大的“拦路虎”,是植物细胞培养中极易发生的微生物污染。微生物发酵一般不到一周,而植物细胞培养的周期往往长达两个月,一旦污染,前功尽弃。
许智宏对此感触颇深:“以前科学家在实验室里用小瓶子养,但到这么大的罐子,里面长满了根,没有足够的氧气怎么办?污染了怎么办?工程技术人员攻克了这些问题,这是我们之前解决不了的。”
科缔联团队从传统发酵罐出发,经过几千次实验,最终填补了植物细胞无性扩繁专用生物反应器的空白。如今,他们已从200L、1吨级发展到2吨、3吨乃至5吨级的生物反应器,建成了全球规模最大的植物细胞产业基地。
农业农村部农产品加工业专家委员会委员韩志辉将这个过程比作原子弹的研发:“你知道核裂变的原理,不代表你能造出原子弹。从科学原理到成熟技术,再到规模化产业,是一条极其复杂且充满不确定性的漫漫长路。科缔联的‘植源镜像’技术是把近40项国家发明专利形成一个严密的技术集群,才真正实现了产业化。”

科缔联植物干细胞技术带头人观察人参不定根生长情况。
基础研究是“源头活水”,产业转化是“最后一公里”
接受《民生周刊》记者采访时,多位专家反复强调一个观点:基础研究不能丢,产业转化不能急。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员徐麟用一个形象的比喻来解释基础研究的价值:“基础理论研究就像长江黄河的源头。我们做基础研究的人,要源源不断地给源头供水。要是源头的水源枯竭了,这条河很快就会消失。”
中国科学院院士、中国科学院植物研究所原党委书记种康也强调,基础研究是“整个科技体系的总开关”。“如果你没有扎实的基础研究,新技术都是跟着别人走的,你没有源头上的新原理发现,新技术就很难去做。”
但仅有基础研究是不够的。云南农业大学原校长盛军对此深有体会。他在云南工作20多年,深知从实验室到车间的路有多长。“我们通常说的成果转化‘最后一公里’,中间其实缺一个东西——中试车间。 这个在我国普遍缺乏。”
盛军讲述了自己的亲身经历:他曾将一个疫苗科技成果转化上市,用了整整10年,其中大部分时间都花在中试环节。后来在云南做食药同源资源开发时,他为了建一个中试车间,又寻找了10年之久。“科研人员有经费用于初期研究,但工业化生产最终取决于两条:品质是否稳定,成本老百姓能否接受。这两个关键要素如果不在中试车间解决,就没办法产业化。”
科缔联的例子恰恰证明了中试的重要性。许智宏2023年第一次到科缔联参观时,看到的是中试阶段的1吨级反应器。而到2026年,2吨、3吨、5吨级的反应器已经陆续上线。“这是一个飞跃。”许智宏说,“过去我们用组织培养做实验室研究,现在我们把它用到了中药材的规模化生产上。”
从“靠天吃饭”到“靠科技定义”,产业逻辑在改写
植物干细胞技术的产业化,改变的不仅是一种植物的生产方式,更是整个产业的底层逻辑。
韩志辉指出:“很多产品之所以有更好的功效,恰恰是在恶劣环境下产生的抗逆性成分。你给它提供舒适的环境,它就不产生那些有效成分了。”
而植物干细胞技术绕开了这个矛盾。科缔联以百年特等野山参为母本,通过干细胞分离与培养,两个月就能在生物反应器中产出与母本遗传相似系数100%的人参不定根。检测数据显示,它的皂苷含量非常丰富,稀有皂苷含量占比高。
“这不叫颠覆,这叫重新定义‘资源’。 ”韩志辉说。在他看来,传统农业靠光合作用、靠天吃饭,未来的农业可能不再依赖广袤的土地,而是在大楼里的生物反应器中生产。“未来产值最高的农业,可能不是在农村,而是在某个城市科技园的一栋大楼里。”
这一转变对国家战略意义重大。种康指出,我国中药材种植正面临一个尖锐的矛盾:需求越来越大,但土地面积有限,连作障碍和农药残留问题日益突出。“很多中医觉得药效不如以前了,因为长期栽培导致有效成分降低了。”植物干细胞技术提供了一条替代路径,不占用耕地、不依赖气候、零农残、批次稳定。
更重要的是,这项技术为珍稀濒危植物的保护与利用找到了平衡点。上海辰山国家植物园研究员朱木兰说,红豆杉的树皮能提取抗癌药物紫杉醇,但过去大量砍伐导致森林被严重破坏。“现在我们可以把红豆杉放到试管里培养,让它不断扩繁,产生药物,就不用去破坏原始森林了。”
让“奢侈品”变成“民生品”
“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。”科缔联植物细胞产业平台负责人刘金坤用这句诗来形容植物干细胞技术带来的改变。
过去,百年野山参是少数人才能消费的奢侈品,而通过生物反应器规模化生产,成本大幅下降,普通消费者也能享受到同等品质的人参有效成分。“一株百年野山参需要在大自然中生长超过百年,而在生物反应器中,两个月就能完成同样成分的合成。 ”
目前,全球范围内真正走通植物细胞产业化的企业屈指可数。不过,产业端的信心正在累积。益海嘉里研发中心总监兼总经理、北京大学现代农学院原院长刘春明说,中国植物组培产业已走在国际前列,“我们有全球最大的产能”。
但要惠及大众,前提是“老百姓吃得起”。盛军认为:“如果还靠在森林里找奇山异石、奇花异草,产量有限。只有工业化、标准化生产,才能真正成为民生商品。”
“一粒种子可以很小,但只要有合适的环境,就能生根、发芽、开花、结果。”许智宏在大会致辞中说。植物给人类的启示,同样适用于科学本身。
当“十五五”规划纲要将生物制造列为未来产业核心赛道,当越来越多的“细胞工厂”在中国大地上拔地而起,这场从实验室到生物反应器的跨越,正在书写中国科技创新与产业升级的新篇章。
原文刊载于2026年第19期 9月14日出版的《民生周刊》杂志

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