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　　生物制造

　　凯赛乌苏生产基地将成为数字制造的典范。

　　明亮的商场橱窗里，精美的服饰排排林立。然而，驻足选购的人们可能从未想过，这些透气、吸湿、耐磨的衣物原料竟然可能来自于新疆广袤土地上生长的金黄玉米！

　　除服装之外，牙刷、汽车、电脑和手机等很多日常物品的制造都会用到一种名为聚酰胺的化学材料。

　　过去，聚酰胺只能通过化石原料合成。然而却有这样一家企业，能够利用微生物中的天然催化剂——生物酶，把玉米等可再生生物质中丰富的糖类分解、转化、重组，生成戊二胺并与二元酸组合，再经过进一步聚合“变”成生物基聚酰胺。它就是诞生于1997年的凯赛生物产业有限公司（凯赛）。

　　凯赛董事长兼执行官刘修才表示：“传统的石油化工工艺不但面临着资源枯竭的危机，生产过程中还会释放大量的二氧化碳，造成严重的环境污染。和化学法相比，生物制造具有原材料可再生、反应条件温和、绿色环保等诸多优势。”

　　20年的持续创新使凯赛已经实现了长链二元酸、生物丁醇、生物基戊二胺、生物基聚酰胺等多项革命性产品的大规模生产，但它前进的脚步从未停止。为了进一步提高生物制造的效率，凯赛与西门子在新疆乌苏携手打造了生物制造领域的数字化生产基地。

　　实现跨越

　　西门子软硬件助力凯赛提高生物制造效率。

　　既然生物制造具有全方位的优势，那为何在过去很长一段时间里却都是石油化工一枝独秀呢？这是因为生物体太过复杂多样。这就像一把双刃剑——它们既能生成化学法无法合成的特种化学材料，且性能优越，但同时又会产生多种多样的代谢物，导致目标产物的收率太低。

　　以生产戊二胺的过程为例，当“喂给”微生物足够的“食物”后，除了能生成戊二胺，还会代谢出各种副产物，各种物质炖成一锅“大杂烩”，无法满足工业生产对戊二胺浓度和产量的要求。更糟糕的是，戊二胺的作用是加速生物体的腐败，反而会毒害生产出来的细胞，从而进一步抑制了反应的进行。各种复杂因素的叠加，导致生产者必须将效率大幅提高，才能让生物法生产出的产品与化学法生产的同类产品一较高下，否则生物制造的成本会一直居高不下。

　　生物体本身奥妙无穷，人们很难完全掌握从玉米变成聚酰胺过程中所有复杂精妙的转化细节。但如果能从实验、筛选、试错过程中积累更多的数据，那么人们就可以从中找出不同菌种、不同反应条件和目标产物产出率之间的关系，从而提高生物反应的效率，实现根本性跨越。

　　“从大数据中发现相关性并找出指导生产的规律，这正是数字化技术的强项。这也是我们要在新疆乌苏建设数字化生产基地的原因。”刘修才说道，“我们在生物制造领域具有丰富的经验，但是要想实现数字化，就得和西门子这样的企业合作。通过软硬件的控制把整条生产链集成起来，自动收集、处理、分析数据，再将分析结果反馈于生产，进而提高生物制造的效率。我要的是脱胎换骨的制造力。”

　　这对西门子来说同样是不小的挑战。西门子过程工业与驱动集团流程工业行业总监徐一滨表示：“生物制造的生产过程反应复杂、连续性强，流程规范和保密性要求高。生产过程同时伴随着物理和化学变化，任何一个系统出现问题都会对最终产物造成影响。”

　　经过不懈努力，西门子最终成为凯赛乌苏生产基地全生命周期数字化解决方案合作伙伴。投产后，乌苏基地预期能实现年产10万吨生物基聚酰胺、5万吨生物基戊二胺和3万吨长链二元酸。

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