陈国强在自己的研究经历中发现 ， 在高分子材料的生产过程中 ， 生物基培养和普通化学合成非常不一样 。 在进行化学合成高分子材料的过程中 ， 因为它是高温 ， 有时候是高压的条件 ， 有时候是有机溶剂 ， 所以它没有一个染菌的过程 ， 不需要担心有什么外部微生物会跑进来竞争底物或营养 。 所以 ， 化学合成这个过程是非常高效的 ， 而且可以做到产物浓度非常高 ， 这是微生物所无法做到的 。 在陈国强十几年的研究生涯中 ， 他一直在想一个方法：怎么样让生物合成像化工合成那么有效 。
目前用于PHA生产的工业生物技术包括几个主要步骤：菌株开发、摇瓶优化、实验室发酵罐预发酵 ， 以及工业规模放大 。 周贤有表示 ， 首先菌种的选择就非常关键 。 很多菌种其实都可以做出PHA来的 ， 但是那些菌体是比较难发酵的 ， 因为其发酵过程必须要防止其他细菌的污染 。 其实一九六几年的时候美国那边就开始做这种材料 ， 但到目前的产能都上不来 ， 就是因为细菌发酵的产量不多 。
据悉 ， 多种不同的菌种都可以用于生产不同链长的PHA ， 工程化的大肠杆菌也常用于几种PHA的生产 。 尽管已经成功地进行了工业规模生产 ， 但这些菌株在发酵后仍需要彻底灭菌以杜绝污染 。 据周贤有介绍 ， 之前其他的公司生产PHA ， 做完一批之后 ， 要杀菌消毒 ， 然后才能做下一批 。 灭菌消毒其实也比较复杂 ， 是很耗人力财力时间的一个环节 ， 这也是制约PHA产量的一个重要因素之一 。
寻找顽强“嗜盐菌”
经过探寻 ， 陈国强团队找到了一种很好的细菌 ， 该种细菌是他们在新疆的艾丁湖发现的 。 艾丁湖位于新疆维吾尔自治区吐鲁番市高昌区 ， 是吐鲁番盆地的最低处 ， 也是中国陆地的最低点 。 这一地区也是世界上最酷热、干燥的地区之一 ， 年降水量不到20毫米 ， 蒸发量大于降水量好几千倍 ， 年平均气温14℃ ， 极端高温达到48℃ ， 地表温度超过80℃ 。 2011年7月14日 ， 艾丁湖区域自动气象站最高气温50.2℃ ， 这是中国陆地首次观测到的超过50℃的记录 ， 成为全国最热的地方 。
而陈国强团队发现的细菌能够在几乎没有水的情况下 ， 在盐的浓度超过200克/升、昼夜极端温差接近100度的环境下生存 。 陈国强他们在艾丁湖里采了很多土样 ， 分离出了一些生命力非常顽强的微生物 。
经过筛选 ， 陈国强团队获得了两株具有高度适应性的耐盐细菌——野生 HalomonasTD和LS21 。 这类细菌被称为“嗜盐菌” ， 它们的生长不受周围任何其他微生物的影响 ， 一般的细菌也无法在高盐度的环境中生存 。 利用这些来源于艾丁湖的顽强嗜盐微生物 ， 陈国强团队开始开发下一代工业生物技术 。
陈国强团队发现 ， 这两株耐盐细菌都能产生PHA 。 并且 ， HalomonasTD的操作不需要在无菌条件下进行 。 因为本身高盐、高碱的特性 ， 让它不易被其他细菌污染 ， 可实现无灭菌发酵 ， 并且还可以连续培养 ， 这意味着生产制造成本将大大降低 。 而且 ， 因为这些细菌能在海水中快速生长 ， 还解决了现有生物制造需要大量耗费淡水的缺点 。
周贤有对采访人员表示 ， 这种新技术可以连续一批一批地生产PHA ， 所以产能一下子就提升上来 。 “可以连续性地生产 ， 我们就把本来复杂化的过程给简单化了 。 之前的公司做这种发酵都是需要博士硕士去操控这个过程的 ， 但我们工厂普通工人都可以做这个工序了 。 ”
今年8月份 ， 麦德发控股子公司广东荷风生物科技有限公司完成了千吨级PHA生产线的建设 ， 并且开始投产 。 周贤有告诉采访人员 ， 目前公司还在扩产中 ， 力图以后的产量能达到万吨级 。 “如果能达到每年1万吨产能的话 ， 在全球的产量都属于前列的 。 通过陈国强教授的核心技术 ， 我们的工艺得到了一个质的飞跃 ， 所以才能达到这个目标 。 ”