2025 IMic | 星赛生物携手CICC、青岛能源所等推动工业微生物选育 “效率革命”

致辞环节

中国食品发酵工业研究院副院长/CICC主任姚粟教授在会议上致辞。她指出，当前工业微生物正迎来重要发展机遇——向单细胞水平的突破，单细胞水平研究对工业生产效率提升（有望实现数量级突破）和安全控制（实时在线精准检测）意义重大，感谢徐健研究员团队及星赛生物团队的支持，同时对全体参会代表表示欢迎。

随后，青岛能源所徐健研究员介绍了生物制造单细胞原位代谢图谱（iMAPS）计划相关思考，提及该计划对生物制造领域的重要性。他指出目前我国微生物资源开发急需 “细胞原位代谢功能实时可检、可分、可养、可用”这一核心技术，并解析当前面临的技术难题与iMAPS计划的解决方案，提及单细胞拉曼光谱等技术的应用潜力。

技术分享

“月级” 到 “天级” 的筛选跃迁

青岛能源所王喜先副研究员重点介绍与星赛生物联合研发转化的pDEP-DLD-RACS拉曼流式分选技术。该技术突破传统 “先养后筛” 模式局限，通过介电诱导细胞聚焦与拉曼信号精准识别，实现活体单细胞的高通量分选。其核心装备拉曼流式细胞分选仪FlowRACS由星赛生物完成产业化，分选通量最高可达2000 events/min，准确率超90%，可稳定运行10小时以上，是目前全球唯一实现商业化应用的拉曼流式细胞仪产品。

以DHA高产菌株筛选为例，传统方法需数月，科研人员借助星赛生物的FlowRACS装备，仅10天便从10⁵个细胞中筛选出高产菌株，最高产量较野生型提升58%。这项发表于PNAS（《美国科学院院刊》）的技术，已由星赛生物转化为标准化装备，为裂殖壶菌、油脂酵母、速生蓝细菌等重要工业微生物的高效选育提供创新方案。

“边养边筛” 覆盖多维表型

刁志钿博士带来的数字化克隆挑选（DCP）技术，同样由星赛生物完成产业化开发，构建 “边养边筛” 单细胞选育体系。该技术通过16000个微腔室实现单细胞分散培养，搭配星赛生物自主研发的AI图像识别算法，可完成生长、代谢、耐受等多维表型分析，再以激光诱导气泡技术非接触式获取目标菌株。

DCP应用场景广泛，包括合成生物学优质菌株筛选（如乳酸高产菌，产量提升17.6%）、菌株适应性进化、微生物菌群多样性挖掘等；针对丝状真菌筛选难题，独特的微腔室物理分隔方案，解决了菌丝刺穿液滴导致融合的问题，适用于耐酸短梗霉筛选及低丰度木质纤维素/木质素降解菌分离等案例。

益生菌多维参数快速质检，标准先行

在产业应用端，张佳副研究员介绍的SCIVVS益生菌质检技术，由星赛生物联合青岛能源所推出商业化检测服务与装备。该技术4-5小时即可完成益生菌活菌数、活力、种类及溯源的全维度检测，较传统方法效率提升20倍，成本降低90%，目前星赛生物联合头部企业成立益生菌单细胞技术联盟，并发布团体标准。

此外，张佳还分享拉曼流式分析/分选技术用于PHA发酵过程在线监控（12分钟完成检测，传统需2天），以及DCP技术在肠道微生物分离（通量≥3000株/天）、益生菌耐受性驯化（如耐酸、耐胆盐、耐高温）中的实践，同时提及可快速评价其代谢活性与抗冻性能的面包酵母质检新技术。

元拉曼组解码微生物代谢密码

郑晓姗高级工程师系统阐释元拉曼组学技术体系的构建逻辑，讲解拉曼光谱技术原理、元拉曼组定义、无损单细胞分选技术等，并展示核心仪器平台——FlowRACS、单细胞拉曼光镊分选仪RACS-Seq、DCP等，均由星赛生物实现产业化配套。

星赛生物同步开发的一站式拉曼组智能云专家系统——Raman AI，可实现拉曼光谱数据的自动化处理与代谢表型解读，目前已支撑产油微藻基因挖掘、污水解磷菌识别等场景的应用。

研讨与展望

在 “生物制造单细胞原位代谢图谱（iMAPS）计划” 研讨环节，徐健研究员提出，活体单细胞原位代谢功能“体检”和“分选”，是突破微生物资源功能 “检测 - 挖掘 - 利用” 的关键环节，而元拉曼组仪器平台耦合拉曼智云AI系统，为该环节提供了创新的技术路线和工具支撑。

现场围绕计划瞄准的菌群活体代谢度量衡等科学问题、变革微生物计量学等产业瓶颈展开交流，星赛生物等参与对话，探讨仪器产业化与场景应用，为计划落地凝聚共识。

单细胞原位代谢图谱(iMAPS)国际科学计划

旨在以元拉曼组学和活体代谢功能靶向性单细胞多组学装备为创新内核，构建全球分布式的微生物组“代谢传感器+菌株挖掘机+生态修复剂”网络，支撑“菌群细胞原位代谢功能、随时可检可分可养可用”的愿景，推动微生物组代谢功能监测、挖掘和利用的范式变革。

iMAPS计划由农业、环境可持续发展、病原拉曼组引擎、肠道益生菌等不断拓展中的模块组成，分别服务于农业、环境、疾控、健康等广阔应用领域。

星赛生物展位

为便于参会嘉宾近距离了解单细胞技术与核心装备细节，星赛生物在第十三届工业微生物大会（2025 IMic）现场设有专属展位，展位号为 A11。欢迎各位参会代表前往A11展位，共同探讨技术创新与产业合作机遇。

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