河南日报客户端记者 李晓敏 实习生 金玉茹
7月9日,在省医科院医研园中原纳米酶实验室中试基地内,一条生产线正满负荷运转,两名身穿白大褂的科研人员穿梭其间,不时查看数据仪表。
这是全球首条纳米酶中试生产线,两个月前正式投入使用,标志着纳米酶技术迈出了从实验室研发走向产业化的关键一步。
“基地总共有4条生产线,目前其中3条已经投产。”中原纳米酶实验室执行主任孙国明介绍,4条生产线全部启用,年产能可达30吨。
中试基地生产线的核心作用是验证和优化生产工艺,为实验室技术实现规模化生产铺平道路。其主要通过工艺流程优化、小批量试制生产及安全性验证,通过放大试验规模来评估技术的可行性,为后续大规模生产提供坚实数据支持。
纳米酶,作为一种具有特殊催化性能的纳米材料,近年来备受关注。它不仅能模拟天然酶的活性,还具有更高的稳定性与更低的成本,因此在生物医药、畜牧业、农业、环境保护等领域展现出广泛的应用潜力。
中原纳米酶实验室成立于2023年10月。目前,实验室率先完成技术转化、从“书架”走向“货架”的产品是农业纳米酶,该技术能在常温常压下高效催化空气氮还原为氨,大幅提升植物氮素利用效率,在作物增产、抗病虫害增强、土壤连作障碍消减等方面效果显著。
今年3月,这项技术在河南本土小麦田、黄泛区农场盐碱地以及一些青菜园中率先进行田间试验。5月底的试验结果令人振奋:与常规施肥对照组相比,普通耕地小麦平均增产13.8%,盐碱地小麦平均增产12.9%,上海青更是实现了20.6%的增长。
“农业纳米酶的核心价值在于实现双赢。”孙国明说,“它既能减少30%的氮肥使用,又能同步提升作物产量8%~18%。”这为河南扛稳粮食安全重任、建设农业强省提供了强有力的技术支撑。
根据实验室规划,未来三年内,农业纳米酶技术将推广覆盖河南2000万亩耕地,预计2026年,该技术将实现规模化生产与应用。
在中试基地展览柜前,孙国明拿起一瓶用于畜牧业领域的纳米酶产品进行介绍。
“真菌毒素是一类由真菌产生的次生代谢产物,常见于玉米、小麦等谷物中,因其结构中的稳定环氧基团与弱极性特性,难以被常规饲料加工工艺及吸附剂有效清除,已成为全球养殖业面临的严重污染源。”孙国明解释道,“猪食用含有真菌毒素的饲料后会引起腹泻等问题,而我们的纳米酶能够高效降解饲料中的真菌毒素,将霉变粮转化为安全饲料,这不仅显著降低了养殖业对抗生素依赖性和环境污染风险,还有效促进了猪只的健康成长,提高了养殖效率。”
此外,实验室在医用领域也取得突破:基于纳米酶技术的抗菌敷料已进入临床试验阶段,其衍生的抗菌材料未来可应用于无菌衣物、抗菌手机壳等日常用品。
实验室的创新实力已获全球瞩目——其核心纳米酶技术入选2025夏季达沃斯论坛“十大新兴技术”榜单。
展望未来,孙国明表示,实验室将持续深化研发,加强与各方合作,加速推进纳米酶技术在农业、医疗等领域的产业化进程,为河南乃至全国的科技创新与经济社会高质量发展注入新动能。