7月24日,巴斯夫发布公告称,与格拉茨大学开发出了全新计算机辅助模型,以优化生物催化生产过程效率。
具体来说,巴斯夫期望借助计算机模型提高工业酶的性能,并且寻找温度和溶剂浓度的最佳组合反应过程,以此来辅助合成生物工业放大过程中生产维生素、调味品、化妆品和洗涤剂等关键成分,而这些产品也正是巴斯夫重点布局方向。
许多因素都会影响用于生产化学品的酶的效率。因此,找到最佳反应条件需要大量时间和资源。巴斯夫开发的这种全新的计算机辅助模型,可以提高酶的性能,并使新的生物催化生产工艺能够更快地从实验室扩展到工业制造。
酶是一种蛋白质,在人体和所有其他生物体中发挥多种功能。它们是加速化学反应的生物催化剂。酶参与了人体几乎所有的代谢过程,例如食物的消化或细胞和组织的形成。化学工业也在生产过程中使用酶作为生物催化剂。巴斯夫使用它们来制造维生素、调味剂或化妆品和洗涤剂的成分等产品。
但是酶非常敏感,如果温度过高,酶就会停止正常工作。 然而,当温度过低时,酶也不能发挥最佳功能,产生较低的所需产物。生物催化剂的活性还可受到反应介质中含有的物质(如溶剂)的影响。
寻找温度和溶剂浓度的最佳组合
过去,确定温度和溶剂浓度的最佳组合是一个复杂的过程,需要进行许多实验。巴斯夫、acib和格拉茨大学的研究人员现在已经开发出一种回归模型,作为传统生化模型的延伸。
回归模型是一种统计方法,用于根据收集的科学数据分析和预测生化反应。该模型使确定最佳组合变得容易得多。只需要进行一些初步的实验室测试,例如确定酶的展开曲线。将获得的数据输入计算机模型,然后计算出反应温度和溶剂浓度的最佳组合,以实现最佳的酶性能。
近日,在这一研究基础上,该团队发表相关论文,并刊登在期刊《Nature Communications》上(原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-49774-0)。
值得一提的是,在7月25日,巴斯夫推出了一款PACIFIC应用程序,该应用程序是一款用于交换巴斯夫产品碳足迹 (PCF) 数据的解决方案,目前已在Cofinity-X应用商店的 Catena-X汽车生态系统中上线。
Catena-X 联盟取得了重大进展,制定包括PCF规则手册、PCF工具包和PCF数据模型等多项标准,旨在促进Catena-X数据生态系统内产品碳足迹 (PCF) 数据的交换,从而为可持续发展做出有针对性的贡献。
巴斯夫新质生产力发展
在全球化学行业中,巴斯夫以其创新能力和对可持续发展的承诺而闻名。楼剑锋博士在CHINAPLAS展会上就新质生产力表示,
首先,巴斯夫的一体化体系是其资源集约化战略的核心,通过智能互联的生产装置,实现资源使用的最大化。南京一体化生产基地是此战略的典范,正在建设的湛江一体化基地将采用先进的数字化和智能化技术,并且将100%使用绿电。
其次,上海创新园作为巴斯夫在中国的研发枢纽,不断加大投资,推动新材料和绿色制造工艺的研发。巴斯夫的开放式创新策略,结合员工的研发力量,为市场提供了众多创新解决方案,尤其在新能源汽车领域。
最后,巴斯夫通过与学术界和创新生态链中的利益相关者合作,加速了从实验室到生产线的成果转化。溧阳的长三角物理研究中心的成立,以及在CHINAPLAS展会上展示的概念固态电池包,都是巴斯夫开放式创新战略的成果。
此外,巴斯夫还将聚焦创新工艺,大力增加可再生原料的使用,包括生物基材料、塑料回收等。
来源:巴斯夫、化工新材料
