张海波：创新驱动，以微生物之力织就绿色未来

编者按：

扎根在山东科创工作一线的科技工作者们，用智慧和汗水浇灌出科技之花，用实际行动诠释着新时代科学家精神的深刻内涵，在科技创新的沃土上书写着科技报国的动人篇章，他们的故事，正是新时代科学家精神在齐鲁大地最美的绽放。他们奔涌向前，正在创造无限可能。

海报新闻记者 刘乐

2024 年初冬，青岛崂山脚下，一场名为“千创汇·智崂山”的创新创业大赛吸引了全国目光。当一位身着西装、目光坚毅的青年科学家走上领奖台，以“合成生物学智造纳米纤维素”项目摘得大赛一等奖时，全场掌声雷动。他，就是中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员张海波——一位用微生物“编织”未来材料的科技先锋。

厚积薄发：学术之路砥砺行

2000 年，当张海波踏入山东大学微生物技术国家重点实验室时，他或许未曾想到，自己将与神奇的微生物结下不解之缘。在求学期间，他专注于微生物代谢调控机理研究，那些肉眼不可见的微生物世界，在他眼中却如同星辰大海般壮阔。2010 年获得博士学位后，他选择加入中国科学院青岛生物能源与过程研究所，开启了系统微生物工程研究的全新篇章——研发细菌纤维素。

创新引领：勇攀高峰克难关

就像在教细菌“织布”，研究团队这样形容他们的工作。这种由木醋杆菌等微生物分泌的天然纳米纤维材料，具有超强机械性能、高生物相容性和可降解性，在食品、医疗敷料、硝化纤维、食品包装等领域展现出革命性潜力。然而，长期以来受限于三大难题：传统发酵生产效率低下、原料依赖进口、规模化生产困难，产业化之路举步维艰。

面对这些“卡脖子”难题，张海波研究员带领团队从最基础的菌株选育做起，建立起完整的系统微生物工程研究体系，实验室的灯光常常亮至深夜，培养箱里数以千计的菌株经历着严苛的“进化考验”。通过理性设计与定向进化相结合的策略，成功驯化出高产高抗性的生态竞争型发酵菌株，将细菌纤维素产量提升至惊人的 768g/L，创新性地开发出以葡萄糖替代进口原料椰汁的工艺路线，使原料成本大幅降低，创造了国际领先的发酵效率。

走进张海波团队的实验室，智能发酵罐和自动化分装设备正在运行，一排排整齐排列的发酵盘正静静地培育着细菌纤维素。突破传统发酵的思维定式，张海波研究员提出了生态竞争型发酵理论，通过引入竞争，使菌种始终处于最佳代谢状态。这项创新不仅明显缩短了发酵周期，更大幅降低能耗，为工业化生产扫清了障碍。

颠覆突破：从实验室到市场

在张海波团队的成果展示处，陈列着形态各异的细菌纤维素制品：Q 弹爽滑的椰果食品、薄如蝉翼的生物保鲜膜、颠覆传统技术的硝化纤维、极具纹理质感的人工皮革、皮衣，甚至还有能吸收电磁波的材料。这些看似毫不相关的产品，都源自同一种微生物的神奇创造。

最引人注目的是生物打印技术获得的晶莹剔透的面膜，这是研究团队最新的细菌纤维素产品。轻轻托起面膜敷于脸上，在体温的作用下，细腻的膜体能够与皮肤完全贴合。相比一般纤维面膜，细菌纤维素面膜细密很多，能够将功能性精华液高效输入，增加微循环作用与吸收率。细菌纤维素（市场上多称为生物纤维）面膜正以其独特的“人工皮肤”特性，推动面膜材质革命迈向天然健康美肤新天地。

在食品领域，团队开发出椰果和“微生物凉皮”等系列产品。通过精准发酵直接“生长”出具有天然膳食纤维结构的食品基材，这项技术不仅将生产成本降低，更开辟了“生物原产”健康食品的新赛道。

向新而行：智造生态新图景

在团队最新规划中，能够快速适配不同生产需求的“微生物细胞工厂”技术平台研发、合成微生物群落构建等前沿方向已展开布局。站在新的起点，张海波研究员的目光投向更远大的目标。他将联合多家科研单位和企业共建，打造从基础研究到终端产品的完整创新链。当前，正在计划筹建集研发、生产和应用于一体的细菌纤维素产业。

从实验室到生产线，从书架到货架，张海波研究员用十余年光阴书写了一位新时代科研工作者的创新答卷。在他身上，我们看到了原始创新的勇气、“板凳要坐十年冷”的定力、产业落地的智慧、以及造福社会的担当。当科技创新遇上生物制造的无限可能，这位微生物世界的“建筑师”正在编织属于中国微生物智造的辉煌未来。