从“赋能”到“原生” 一块可降解地膜背后的科技创新
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从“赋能”到“原生” 一块可降解地膜背后的科技创新

在紫金港科技城,生物科技企业元素驱动给出了自己的答案。走进其研发中心,算法工程师与微生物学家并肩工作。在这里,AI不是在现有系统上加装的“提速器”,而是作为系统设计的底层逻辑与能力中枢,从一开始就内嵌于研发、生产、应用全链条的“操作系统”。

在“AI+生物制造”融合创新的驱动下,短短四年间,元素驱动从“实验室”成长为拥有自主研发平台、两座万吨级工厂的新锐力量。

2021年,元素驱动在紫金港科技城成立,是西湖大学科技成果转化与新质生产力培育平台的重点孵化项目。起初只有几名核心科研人员,像一个“升级版实验室”。

据元素驱动董事长兼CEO刘旻昊博士介绍,公司聚焦两大核心产品方向:一是全生命周期低碳未来材料PiX,具备可调控降解特性;二是绿色合成氨基酸及其衍生物、高价值平台化学品。依托“AI+生物制造”模式,这两条技术管线已走出实验室,在农业、快递、消费品等领域实现规模化应用。

如在农业领域,新材料PiX的表现超越预期。2025年,杭州市援疆指挥部与元素驱动合作,在新疆阿克苏市400亩棉花田里试用PiX可降解农膜。当地气候复杂,棉花生长周期长,普通可降解地膜撑不到收获,农户长期依赖不可降解的PE地膜,造成“白色污染”。

试验结果显示,PiX农膜不仅完整覆盖了113天的全生长周期,保温保墒媲美传统地膜,采收后还能被土壤微生物完全分解。“种植户反馈比预想更好,”刘旻昊说,“我们已具备量产能力。”

在快递包装领域则实现成本与环保平衡。与唯品会合作开发的PiX快递袋,在力学强度、防水性等关键指标上满足物流运输要求,同时成本有所降低,为行业落实“限塑令”提供了兼具可行性与经济性的解决方案。

此外,在蜜雪集团2025年度“十大平凡英雄”评选中,双方以PiX 3D打印材料定制奖杯,将可降解属性与文化表达结合,验证了该材料在高附加值文创场景的商业化潜力。

在生物制造产业,除了生物基可降解材料之外,元素驱动还向生物农业与合成生物制造领域延伸。

2024年底,元素驱动与牧原集团合资建设的牧元安粮工厂正式投产,目前满产可年产3万吨生物合成氨基酸。该产品已用于生猪养殖,替代部分豆粕。据测算,采用低蛋白日粮技术后,每头猪可少用30公斤大豆,节省饲料成本15元;同时年均可减少氮排放8.3万吨,相当于减排16.13万吨二氧化碳当量。

目前,第二座万吨级工厂——元素智造工厂正在建设中,项目一期规划年产3万吨PiX材料,将从一次性材料、纺织等应用场景出发,逐步延展至3D打印、家居家电、汽车等高附加值领域,并随着技术迭代,有望为具身智能等未来产业提供创新材料基础。

元素驱动的产品矩阵看似跨界,涉及了农业、包装、纺织、3D 打印材料等不同领域,实则共享同一套技术底座。

走进元素驱动的研发中心,墙上“MiNT-X Platform”的标识下,是一套融合AI蛋白质设计、高通量基因编辑与模块化生物反应器的集成系统。AI并非后期加入的提效工具,而是从系统设计之初就写入整个流程的“底层代码”。

“打个比方,过去我们做蛋白质结构预测和代谢路径设计,一个博士生可能要花两三年时间。现在有了AI模型,时间可以缩短到几周甚至几天。”刘旻昊表示。这种效率跃升,正是企业从“经验驱动”迈向“智能驱动”的关键。

2023年起,元素驱动开始有意识地整合AI工具,将过往积累的生物信息学数据与机器学习模型深度融合。“MiNT-X Platform”贯穿生产线全流程——从发酵过程的数据监测、工艺优化,到质量检测的智能分析,为企业提供实时决策参考。

“我们的AI模型不是通用大模型,而是基于公司内部大量生产数据训练而成的,是我们领域的‘专家系统’。”刘旻昊解释,这种“数据+算法+场景”的深度融合,让企业在氨基酸合成、新型材料开发两条技术管线上持续迭代。以饲用氨基酸为例,从研发到中试生产仅用半年,在饲料配方中引入后,豆粕添加比例从13%以上可降至最低5.7%。

AI的加入也让企业具备了快速技术迁移能力。比如,当元素驱动需要从快递包装转向可降解纤维开发时,无需重构,MiNT-X Platform的底层能力可以快速复用,根据不同应用场景的需求,调控材料的降解周期与性能指标。

“我们不单做一个产品,而是去搭建了一套可以持续进化的技术平台。”刘旻昊说。

这也正是“智能原生”在生物科技领域的体现:AI不再是传统研发流程上的“外挂”,而转变成从基因设计到工业量产的底层能力中枢,帮助企业跨越从实验室菌株到工业化量产之间的高风险、高成本鸿沟,实现从“能做”到“做得好、做得快、做得准”的跃升。

如果说自主研发的产业化平台是元素驱动的技术引擎,多元场景落地是其市场答卷,那么背后提供支撑力的是西湖区日益成熟的科创生态体系。这一体系,正成为西湖区在“十五五”期间培育新质生产力的关键基础设施。

作为西湖大学孵化项目,元素驱动落户紫金港科技城,看重的不仅是毗邻高校的人才便利,更是这里“一端连接科研、一端衔接产业”的独特优势。依托“西湖链链看”等常态化对接机制,企业研发的PiX可降解农膜成功对接杭州市援疆指挥部的实际需求,走进了新疆棉田,打通了“科研创新—产业提问—科研赋能—产业落地”的完整闭环。

西湖区在2026年“新春第一会”上全面推行的“顾问式”服务,又进一步将支持从“给政策”升级为“赋能力”。刘旻昊表示,这种“政府送方案”的服务模式精准切中了科学家创业的“软肋”,补上了“短板”。

“我们提了一个招聘管理人才的难题,很快就有针对性资源对接。”刘旻昊说,此前在一次交流中,她说到企业再招聘人才时会感到“心里没底”。这个“痛点”很快进入了服务视野,不久后,西湖区通过“顾问式”服务帮企业对接了合适人选,还引荐了有经验的运营管理者。

面向“十五五”,西湖区正将这类实践制度化、体系化。以紫金港科技城为支点,通过“政策引导+平台支撑+场景开放+顾问赋能”四维联动,构建更具韧性与活力的创新生态。而像元素驱动这样从实验室走向全球市场的硬科技企业,正是这一生态最有力的验证者。

如今,元素驱动正研发一种新型生物弹性体,未来有望用于医用缝合线、可吸收植入体,甚至脑机接口。从田里的地膜,到人体内的材料,创新的边界正被生态的力量不断推远。

来源:美丽西湖