蛋白质，生物医药大健康领域最基础物质。无论药品、疫苗，还是医美、化妆品，其底层物质均为蛋白质。传统的蛋白质制备利用细胞来表达，难以突破效率与质量瓶颈。而对于无细胞蛋白质合成技术，全球孜孜研究逾70年，相关文献数十万篇，却依旧走不出实验室。
唯独上海，民营创新企业康码生物有着惊人速度——2020年，完成世界首条5吨级D2P（DNA to Protein）蛋白质工厂生产线；2023年，生产线的批次规模提升至160吨级；如今，利用这条无细胞蛋白质合成领域全球唯一实现百吨级以上量产的生产线，康码生物已开发下游产品超30款，且大规模上市，打通了商业化闭环。
一项颠覆性技术，从基础研究到产业化，需跨越一条深长的“死亡谷”。2015年，当郭敏回国创办康码生物时，对蛋白质不依赖细胞就能大规模合成的可行性，只有不足1%的把握；即便理论可行，要实现工程化能力和规模化制造，成功机率仍微乎其微。但眼下，已完成从0到1跨越的郭敏，回看“死亡谷”，他的最大感慨是——做难而有意义的事，民企有优势。
康码生物160吨级D2P蛋白质工厂生产基地。
人造血抗癌药是大招
去年上海科技节开幕式一个短片里，奉贤区草莓基地“喝”上浓缩蛋白液的故事刷新了人们的认知。这些蛋白液全部为无细胞合成，能给土壤添营养，可完全替代化肥，减少面源污染，成本还低。
如此黑科技，夏淡立功。夏季高温，绿叶菜往往成活率低，产量萎靡。但去年，崇明玉英蔬果合作社的鸡毛菜靠着康码生物蛋白液的加持，不但扛下高温，亩产还提升33%以上，拿下上海市夏淡绿叶菜高产高效示范一等奖。今年，上海将有30万亩耕地获得康码生物蛋白液的滋养，占全市耕地面积八分之一，需要量约600吨，对康码生物的百吨级产线而言，不到一周就能生产完。
鸡毛菜“喝”上浓缩蛋白液
蛋白质能入地，也能上脸。据悉，康码生物已拿到国家药监局的5个化妆品原料蛋白的批号，分别是III型胶原、XVII型胶原、弹性蛋白、黏连蛋白和SOD酶，均为人源化序列的高活性蛋白。传统化妆品中，具活性蛋白的本就不多，且蛋白都从动植物、细菌、酵母等中提取或表达，存在细胞或组织杂质、污染等不足。无细胞合成蛋白质的方式能确保蛋白质的纯净、安全，且活性倍增。更关键在于，其合成速度较传统方法快了百倍以上。
此外，相比于创新医疗器械、化妆品与医美、农业科技等产品，康码生物即将放出的更大招，在于人造血和抗癌靶向药，预计最快今年进入临床试验阶段。
血浆是生物医药界迄今供需关系最紧张的一类药物，有望被无细胞蛋白质合成技术破解。
造生物医药“光刻机”
蛋白质制造技术之于生物医药产业，好比光刻机之于芯片。过去，我国药厂所需传统的蛋白质原料，其产线、设备乃至细胞培养的反应罐、耗材等，无不依赖进口。
因此，唯有自研出无细胞蛋白质合成创新技术，才能扬眉吐气，从被卡脖子，转向卡别人脖子。
无细胞蛋白质合成，通俗来讲，就是将原本在细胞内进行的生产过程搬到细胞外，从单个细胞低效的“小作坊”模式，变为集团化大生产。
郭敏介绍自研的生物医药产业“光刻机”
郭敏长期从事基础科学理论研究，在中科大完成本硕博连读后，去了美国Scripps研究所。他曾在美国《科学》《自然》等顶级期刊发表多篇论文，阐释38亿年前地球上的原始生命如何选择合适的氨基酸进行蛋白质合成，他自然也有底气，去尝试开启蛋白质合成领域的“工业革命”。
当他萌生创业念头并向导师Paul Schimmel教授寻求建议时，对方回答：你唯一需要考虑的是，如果这件事做成了，它的意义是否足够大。
现在看来，康码生物自研的D2P无细胞蛋白质合成技术，较现有细胞培养技术先进了一代以上，能破解红细胞血液这一生物医药界迄今供需关系最紧张的一类药物的产量、效率和质量之痛，能让癌症治疗费用大幅降低，甚至与感冒治疗同价，在全球范围创造至少万亿级的市场，意义足够大。
被这意义所驱动，郭敏对“Research”有了自己的拆解，即“反复找寻”。他从一个理论模式出发，能经历漫长的验证“煎熬”，靠的是他基础理论研究的轴劲，以及对接受失败的极高阈值。
康码生物实验室。
而走通理论验证后，要实现产业化落地，核心需要解决规模化、性价比和质量三大问题，这就需要超越生物医药范畴，在重工业、自动化、智能制造、工艺、材料、软件、算法等诸多环节实现突破与打通。到了这一阶段，我国完整的工业制造体系和产业生态，以及数量巨大且训练有素的科技人才、工程师团队成为了关键支撑。郭敏告诉记者，康码生物全球独一无二的底层制造技术与产线，没有作业可抄，“但中国完整且全面的产业链成为我们产业化中的绝对优势。我们共享方案与标准，联合长三角、珠三角乃至东北地区的工厂合作开发，百吨级产线的国产化率高达98%。”
下一次就轮到生物医药
而今，康码生物闵行基地160吨级产线，已实现一年3万吨的产能。但面对汹涌的市场需求，“光刻机”显然不够用了，正进行产能升级，力争年产6万吨。另外，康码生物在河南的年产10万吨的工厂开建在即，争取年底达产。
短短两年，康码生物人工合成蛋白质的产能效率翻了三番，比集成电路的摩尔定律还快。但这正是我国自立自强的高水平科技一旦突破后在规模化、产能和市场上的“核爆速度”。
民企配得上这速度。郭敏认为，由民企来承担颠覆性、高精尖技术的开发任务，具备容错率高、船小好掉头的优势。民企对资源的组织能力、对人才的调配能力、对技术难点的攻克能力更强，在研发模式的选择、解决问题的方法上更自由，故而成功机率更高。“事实上，我国大量细分领域的超前期技术，在国家大的战略下很难被完全覆盖。而作为以技术切入的民企创始人，对前沿技术有着高度敏感性，往往能争取到更多的研发时间与空间，并有竭尽所能突破的冲劲和韧性，愿积极为国效力。”
最新消息，康码生物与位于张江的国家蛋白质科学研究（上海）设施合作，成立AI蛋白质智造联合实验室，由AI来设计和筛选蛋白质，由康码生物打造的D2Pi Intelligence系统来实现无细胞合成，预计每天可合成一万种蛋白质。这个公用的AI设计和蛋白质分子高通量开发平台，是创新民企与国家大设施间的梦幻联动，将极大赋能中国创新药公司、大学研究所及生物制造企业。据悉，联合实验室计划今年下半年开放使用，国内多家大药企听闻后都已在排队申请。
2023年11月，习近平总书记在上海考察科技创新成果展时，亲切会见包括康码生物创始人郭敏（二排右二）等在内具有自主创新能力的高科技企业家代表。（据央视新闻联播）
2023年11月，习近平总书记在上海考察科技创新成果展时，亲切会见了一批具有自主创新能力的高科技企业家代表，郭敏在列。那天，深受鼓舞的他在微信朋友圈写下“全力以赴”四字。今年2月17日，民营企业座谈会在京召开。郭敏观察到，会议所邀请的民企涉及互联网、人工智能、集成电路、新能源等，均指向已强势崛起、令世界刮目相看的中国高科技领域。
“希望下一次就能轮到我们生物医药领域。”郭敏憧憬且自信。
郭敏在微信朋友圈写下“全力以赴”感言。
原标题：蛋白质制备再不被卡脖子！揭秘全球唯一百吨级量产工厂
本文作者：解放日报 李晔