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微生物|生物工程师的致富之路：微生物细胞工厂打造指南( 四 )


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工程师构建好微生物细胞工厂后往往只会在实验室对它进行性能测试 ， 实验室培养细胞工厂的规模往往在数百毫升到30升之间 ， 测试性能达标后 ， 还会在中试规模继续进行验证 ， 中试规模培养微生物的反应器容积往往在30到3000升之间 ， 但这样的规模相对于实际需求还是太小 。
更大规模的实验一般会由企业来做 ， 先经历一个规模在3000到20000升的工艺验证阶段 ， 仍然没有问题后 ， 就可以在20000到2000000升的运行规模中正式上岗 ， 发光发热了 。
07 如何能够成为生物工程师？
这六个阶段都结束后 ， 短期来看 ， 开发工厂的工程师和企业可能会在大赚一笔 ， 能够填补由于前期研发“砸钱”消耗的元气；长期来看 ， 如果工程师和企业联手能创造出更好、更有意义的的微生物细胞工厂 ， 那么同样的成本 ， 产物供应量相应上升 ， 最终消费者购买的价格则会有所降低 。 所以打造微生物细胞工厂 ， 无论对生产者（工程师、企业）还是消费者（社会）都是具有重大意义的 。 不过就成本来看 ， 目前要建这样的“工厂”还是有很大的挑战 ， 新的技术是降低成本和缩短周期的关键 ， 接下来的文章里会对一些先进生物技术进行深度解读 。
有些小伙伴看到生物工程师靠微生物细胞工厂走上致富之路 ， 就也想效仿？
等等 ， 你可千万别急着入行 ， 不妨再来看看你个人需要经历些什么才能靠这种模式赚钱吧！
首先需要经历系统、专业的训练 ， 至少获得一个与生物学相关的博士学位 ， 成为一个优秀的博士 ， 对以上六个阶段了然于胸的同时还得是某个细分领域的专家 。 在经过调研确定下来一个有市场前景自己也能做的来的化合物之后 ， 你还得能组织起一个拥有在这六个阶段都有所长的研究人员的团队 ， 之后你的团队可能还需要几年的时间去攻关从微生物细胞工厂构建到大规模应用所面临的所有问题 ， 整个过程中你还需要充足的资金作为物质基础 ， 这笔钱的数额大概会超过千万美元 。 以上人力、物力及时间的成本是目前构建出一个在经济上有竞争力 ， 能满足工业化生产需求的微生物细胞工厂所需成本的平均水平 。
亲爱的读者朋友们 ， 了解完生物工程师建造微生物细胞工厂的过程 ， 你有什么的期待和担心 ， 不妨在评论区告诉我们吧！
参考文献：
[1] 孙玉松 ， 冯国梧 ， 2017 ， 《“亿元教授”张学礼的背后》 ， 科技日报
[2] Casini, A., et al., 2018. A Pressure Test to Make 10 Molecules in 90 Days: External Evaluation of Methods to Engineer Biology. J. Am. Chem. Soc. 140, 4302–4316.
[3] Choi, K.R., et al., 2019. Systems Metabolic Engineering Strategies: Integrating Systems and Synthetic Biology with Metabolic Engineering. Trends Biotechnol.
[4] Galanie, S., et al., 2015. Complete biosynthesis of opioids in yeast. Science (80-. ). 349, 1095 LP – 1100.
[5] Park, S.-H., et al., 2018. Metabolic Engineering of Saccharomyces cerevisiae for Production of Shinorine, a Sunscreen Material, from Xylose. ACS Synth. Biol.
[6] Ko, Y.-S., et al., 2020. Tools and strategies of systems metabolic engineering for the development of microbial cell factories for chemical production. Chem. Soc. Rev. 49, 4615–4636.
[7] Jens, Nielsen, Jay D, Engineering Cellular Metabolism. Cell, 2016.
策划：李辉 吕雪峰
作者单位：中国科学院青岛生物能源与过程研究所 微生物制造工程中心
科学大院是中科院官方科普微平台 ， 由中科院科学传播局主办、中国科普博览团队运营 ， 致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声 。


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