AI+合成生物学，卓虹超源如何破解天然产物量产密码？

在传统提取工艺中，获取足量的高纯度丹参素，需要等待丹参在地里生长两到三年。而在卓虹超源生物科技有限公司（下称“卓虹超源”）的实验室里，这一过程被缩短至短短的48小时。

一个50升的发酵罐内，经过基因编辑的微生物将基础原料持续转化为目标分子。这些肉眼不可见的细胞工厂，其单罐产能相当于传统模式下上千亩丹参种植数年的提取总量。

这一颠覆性效率的背后，是创始人蔡宇杰独特的跨学科视野。他所创立的卓虹超源，正致力于将AI与合成生物学深度耦合，通过重塑微生物细胞工厂，系统性解决天然产物在提取效率、纯度与成本上的传统瓶颈。

01

创业：当教授决定走出象牙塔

本科与硕士扎根生物工程领域，博士阶段却转向人工智能，研究偏微分方程求解与过程建模，这独特的“生物+AI”背景，为蔡宇杰日后以工程学思维破解生物制造难题埋下了伏笔。

在江南大学任教的岁月里，蔡宇杰长期深耕合成生物学加速中药物质提取。从攻克珍稀药材竹黄菌的微生物发酵量产，到自主研发智能纯化装备，蔡宇杰的早期工作始终围绕着“如何实现”展开。

然而，真正的转折点在于丹参素。这种对心脑血管疾病有显著疗效的活性分子，在丹参中含量仅约千分之一，传统提取法成本高昂、纯度不稳，市场长期“有价无市”。蔡宇杰团队在实验室成功合成了丹参素，将本需两到四年才能成熟的植物，用微生物发酵的方法，48小时便提取出来。

但随之而来的却是成果转化的现实鸿沟：实验室的“克级”成功，如何转化为工厂“吨级”的稳定产出？谁会愿意为这条未经市场验证的全新路径投资？

理论与产业之间的断层，让蔡宇杰深刻意识到，一项技术真正的价值，不在于发表了顶级论文，而在于能否解决真实的产业痛点。正是这种认知，促使他与拥有丰富产业运营和资源整合经验的搭档张小元走到了一起。

2022年，西安卓虹超源生物科技有限公司成立，企业精准定位为“微生物智造天然产物生态服务商”。其目标直指产业的终极诉求：将顶尖的合成生物学技术，转化为稳定、低成本、可大规模供应的绿色生产力。

卓虹超源实验室设备一览 来自：卓虹超源

02

破壁：攻克萜类毒性的高效合成平台

合成生物学领域并非没有挑战，尤其对于萜类化合物这类具有多元化生物活性物质而言。“萜类化合物大多具有消炎抗菌作用，而我们以微生物底盘实现高附加值萜类的定向、绿色、规模化合成。”

传统上，这类化合物生产主要依赖植物提取或化学合成。前者面临种植周期长、有效成分含量极低、易受重金属农残污染等问题；后者则存在苯残留致癌风险、能耗污染高、小众产品成本昂贵等弊端。而新兴的、以大肠杆菌或酵母为代表的微生物合成法，又因菌株对萜类产物的耐受性极差，始终难以实现规模化量产。

卓虹超源的解决之道，是从自然界中筛选出一种能耐受萜类毒性的微生物。团队历经数年筛选与系统性的工程改造，成功构建了以粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）HBQA7为核心的全球唯一“广谱抗萜类毒性底盘菌株”。

这一突破的意义远不止于一个菌株。它意味着一个高度通用、可扩展的“超级微生物制造平台”的诞生。这个平台的耐受能力，据蔡宇杰介绍，比传统大肠杆菌和酵母高出100倍以上。它不仅能抗萜类毒性，对甲醇、亚精胺等其它细胞毒性物质也表现出优越的抗性。

此外，它具备独特的底物谱，能够高效利用从葡萄糖到甲醇等多种廉价碳源，其中对甲醇等一碳化合物的利用为大幅降低成本和实现绿色碳循环提供了路径。

更重要的是，基于这种广谱耐毒性，同一底盘细胞只需置换不同的合成模块，便能快速适配生产数十种高价值萜类化合物，真正实现了“一个平台，多种产品”的柔性制造能力。

这一平台的技术迭代路径清晰，从第一代的多糖利用，到第二代的甲醇等一碳原料突破，再到规划中的第三代胞内外协同技术，展现着强大的持续进化能力。

仅有底盘菌株还不够，卓虹超源将人工智能深度融入研发全流程，构建了“智慧大脑”。通过自建的高性能计算平台与专属算法，实现了从智能设计合成路径、预测酶蛋白改造，到优化发酵工艺的全链条智能化，大幅提升了研发效率。

“我们两年前就布局了高性能计算集群，并基于开源大模型搭建了本地知识库，结合自研的量子优化算法，形成了安全、高效的智能研发体系。”蔡宇杰补充道。

03

产品：从B端原料到C端产品，构建平台化产品矩阵

卓虹超源的产品管线基于对传统中医药理论的深入理解而布局。“我们有自己的理念和坚持的方向。”蔡宇杰强调，公司不是盲目追逐市场热点，而是基于对“君臣佐使”等中医药理念的理解，选择真正有效的分子进行开发。

在萜类原料赛道，公司瞄准数千亿规模的B端原料市场。平台已能高效产出包括明星产品红没药醇在内的数十种化合物。其中，化妆品级红没药醇的发酵产量突破100克/升，相关产品已启动化妆品行业顶级品牌供应链准入审核阶段。完整的产品管线覆盖了从百吨级的香叶醇、千吨级的石竹烯到万吨级的柠檬烯，应用横跨香料、化妆品、生物燃料等领域。

在大健康产品赛道，公司锁定心脑血管健康、抗衰老等千亿级C端市场，酚类产品丹参素是标杆，这类化合物具有强大的抗氧化与抗炎活性。以丹参素为例，采用微生物合成技术，对比传统提取法2万元/公斤的高昂成本和不稳定的纯度，卓虹超源将生产成本降至500元/公斤以下，纯度提升至99.9%。一个50升发酵罐运行48小时的产量，相当于传统方式下1000亩丹参种植2-4年的提取总量，且纯度更高、无农残重金属风险。

在全球范围内，卓虹超源率先将微生物合成的丹参素推向了FDA的审批阶段，这标志着该成分从植物提取迈向合成生物制造的关键一步。另一核心产品亚精胺也已完成技术突破，即将进入FDA审批。此外，公司在羟基酪醇、苯乙醇等酚类产品的生产上也取得了领先成果。

在市场拓展上，卓虹超源展现出清晰的国际化视野与务实的本土化策略：对外，公司与海外知名商社（如日本CBC商社）达成战略合作，借助其成熟的渠道网络，重点开拓日本及欧美高端市场；对内，与国内行业优势伙伴（如山东诺心贸易有限公司）签约，加速推进产品在国内市场的商业化进程。

04

产业化：在合成生物学浪潮中确立领先地位

卓虹超源所聚焦的天然产物赛道，正迎来结构性的市场机遇。在全球“天然、绿色”消费趋势与植物提取瓶颈的双重驱动下，微生物智造迎来了结构性替代窗口。赛道之内，竞争格局已然显现：一面是奇华顿等凭借渠道与规模占据优势的行业巨头，另一面是众多依靠技术创新切入市场的新锐力量。

与此同时，强有力的政策支持正在加速合成生物学产业生态的成熟，技术服务平台与产业链配套日益完善，为卓虹超源从技术突破迈向规模化生产提供了关键支撑。

面对机遇与竞争，卓虹超源选择以独特的核心技术构建竞争壁垒。其自主研发的广谱抗毒性底盘菌株，被视为具备高度稀缺性的核心生物资产。公司已围绕此构建了包含3项国际发明专利、24项中国发明专利的产权护城河，相关研究成果亦发表于多种国际权威期刊上，确立了其在细分领域的技术话语权。

尽管合成生物学赛道近年来热度攀升，但在蔡宇杰看来，技术的突破只是起点，真正的考验在于商业化能力——即如何将实验室的成果转化为稳定、低成本且符合市场标准的产品，并成功地销售出去。

为此，卓虹超源正积极将技术领先转化为产业布局。公司计划于2026年初实现中试基地投产，并加速融资以扩大产能，目标是迅速将技术优势转化为规模与市场的双重领先。

“现阶段最大的需求是资金，我们需要跑得更快。”蔡宇杰坦言。在他的规划中，未来三至五年内，卓虹超源将从一家技术突破型的公司，成长为全球微生物智造天然产物的标杆企业。

从江南大学的实验室，到西安的产业化基地，蔡宇杰与卓虹超源的故事，正是一个中国科学家将前沿交叉学科研究成果，转化为核心生产力与新质生产力的生动注脚。在他们手中，看不见的微生物，正持续不断地将可持续的碳源，转化为驱动绿色未来的高价值化合物。

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