导 语
当微生物被 “激活” 或者代谢方式发生改变时，会“生产”对人体有用的功能性物质。人类最早在生物医药领域利用它们这项技能是制造抗生素 —— 比如青霉素，就是微生物发酵的 “早期代表作”。这种利用微生物 “搞生产” 的技术，从此开启了现代生物医药的重要篇章。
从重组蛋白（如生长激素、干扰素）、酶、病毒样颗粒（VLP）疫苗，到细胞治疗的细胞因子，乃至 mRNA 疫苗的质粒 DNA 模板，均依赖微生物发酵技术实现规模化生产。据GlobalData数据，目前已上市的生物药中，32%依赖微生物发酵技术生产，足见其行业基石地位。
微生物发酵在制药界有两大“杀手锏”：产量高、工艺灵活：经过“定向改造”的微生物工程菌株，不仅能实现目标分子的定向合成，还可依托规模化发酵罐体系满足临床与商业化生产需求。从实验室菌株构建、优化到商业化生产放大，其全流程可控性成为生物药质量均一性的关键保障。简单来说，微生物发酵就像带了“精准生产+质量保障”双重加持，让制药又快又稳！
CRDMO 全链路赋能 重塑研发生产格局
生物药研发的复杂性催生了专业化分工需求。微生物发酵涉及菌株构建、发酵代谢优化、纯化工艺等多环节技术壁垒，任一环节的疏漏都可能导致研发周期延长或成本激增，生物医药企业难以单兵作战。例如，质粒 DNA 产品需兼顾生产效率与内毒素控制，病毒样颗粒（VLP）生产需平衡组装效率与免疫原性，均需专业化技术沉淀。
据弗若斯特沙利文行业报告，全球微生物发酵外包市场以 14% 的复合年增长率扩张（2023-2028 年），其中质粒与抗体片段细分领域增速达18%。通过与CXO企业合作，药企可聚焦核心研发，同时借助外部资源快速实现从实验室到商业化生产的全链条落地。据市场调研数据，约1/3的已上市微生物发酵生物药通过CXO协作落地，印证了行业对专业化服务的需求。
作为CRDMO模式的开创者，药明生物推出的微生物一体化技术平台凭借全流程赋能能力脱颖而出。该平台深度整合菌株开发、工艺优化、生产放大及质量控制等核心环节，针对微生物发酵的技术挑战形成了系统性解决方案。如同乐高搭建，客户只要带着“概念”，药明生物就可以定制化精密适配的乐高积木，又快又稳地搭出符合要求的 “生物药大厦”。
从概念到商业化，
只需要一个药明生物就够了
药明生物微生物一体化技术平台聚焦多肽、抗体片段、重组蛋白、酶、质粒 DNA、细胞因子、病毒样颗粒（VLP）等生物制品与疫苗，提供从菌株构建到商业化生产的全链条赋能。截至 2025 年5月底，该平台已成功“解锁”70 个分子的开发与生产，覆盖药物从早期研发到商业化阶段，可以说是微生物制药的全能选手。
目前，药明生物微生物业务在上海、杭州和成都三大基地有近 500 人的专业团队，其中上海基地聚焦蛋白质工程和菌株代谢网络，打造新一代的分子与菌株；杭州基地实现从菌株开发到制剂生产的全流程覆盖；成都商业化生产基地已于 2025年6月启动建设，预计2026年底投产，规划原液年产能80-110批次，布局国内首条双腔冻干制剂生产线，并配备西林瓶生产线，制剂规模达1000万支/年。
柔性产能布局：
精准匹配药物研发到上市全生命周期
药明生物微生物技术平台构建多层次、灵活的产能体系，可以实现从15升到3000升的放大生产，原液发酵规模最大可达 1.5万升，未来原液发酵规模可拓展至6万升，精准匹配临床前、临床及商业化生产阶段的产能需求。此外，依托药明生物全球制剂生产基地网络，可实现从原液到成品的一体化交付，确保工艺连贯性与成本优化。
极速交付标杆：重新定义微生物制药效率
一体化微生物平台延续“药明生物速度”的技术实力，大幅缩短研发生产周期：
2-3周：快速生成并交付研发材料；
2个月：实现从基因序列到PCB（细胞库构建）的可行性研究；
4个月：完成工具酶等非GMP产品的开发与生产；
6个月：完成从质粒DNA到IND申报的完整CMC交付。
这种“极速响应”能力，为紧急需求（如疫苗应急生产）和抢占市场先机提供强力支撑。
全球质量护航：严苛标准下的全流程管控
质量是生物制药行业的生命线，药明生物各基地施行“全球统一质量标准”，截至2024年，公司已通过美国FDA、欧盟 EMA、中国NMPA 等12个全球监管机构检查，累计检查次数42次。
药明生物微生物杭州基地通过全流程隔离设计（菌株开发、生产、质检独立分区），搭配高通量筛选平台与智能温控系统，从源头规避交叉污染与工艺波动风险。专业QC团队提供分析方法转移、细胞库检测、原辅料质控等全链条服务，确保每一批次产品均符合国际标准。截至2025年5月底，杭州基地累计完成超39次客户审计，通过率100%，是其严苛质量管理的完美演绎。
以技术全链条、产能柔性化、交付极速化、质量全球化为核心，药明生物一体化微生物平台正重塑生物制药产业格局，助力客户加速创新成果转化，共探生命科学无限可能。
提升药物研发成功率，
药明生物有这些破局利器
自研菌株表达系统，让药物分子“赢在起点”
微生物表达平台堪称微生物药研发的“细胞工厂”。目前主流的微生物表达平台有大肠杆菌和酵母菌等，但由它们代谢的产物需要突破低表达量和低纯度等难题。
药明生物自主开发大肠杆菌和酵母菌表达系统，面对多肽、DNA质粒、酶、细胞因子、抗体片段这类“复杂选手”，都能轻松把握，让它们高效表达。其中，平台的毕赤酵母系统特别擅长“生产分泌型蛋白”和“组装病毒样颗粒（VLP）”，通过代谢工程优化，能让它们的产物“大丰收”，并且“子子孙孙”的各项“性能”始终优秀。
AI识股
药明生物微生物表达系统的当家花旦当属EffiX 大肠杆菌表达平台。大肠杆菌因其结构简单、生长速度快、生产成本低等优势，是目前的主流微生物表达系统。根据GloblaData数据，以微生物发酵技术开发的已上市生物药中，约67%以大肠杆菌作为表达系统。
经EffiX 平台表达的微生物制品，自带四大“高”能属性：产量高、质量高、稳定性高、安全性高，出生即“天赋异禀”。以产量为例：重组蛋白产量超过15克/升，质粒DNA产量超过1克/升。药明生物团队还为该平台量身打造了极具成本效益的CMC策略，简化工艺开发流程，可以满足从研发到商业化生产的各种项目服务需求，助力客户加速研发创新生物疗法。
2021年至今，药明生物微生物表达平台成功完成50多个批次GMP细胞库建库与检测和放行，100多个批次GMP原液生产和放行，为项目稳定性提供强大支持。
独家工艺开发“思维导图”，精准实现研发目标
不同生物大分子在大肠杆菌中表达时“性格”各有千秋，有的喜欢跑到胞外，有的喜欢呆在胞内，还有的最爱抱团形成包涵体赖在包内，再加上目标分子的多样性，导致上下游工艺开发面临显著挑战。药明生物团队基于对不同表达模式的深度理解，构建定制化工艺开发体系，精准匹配分子特性与工艺参数，为原本充满不确定性的研发过程开发出精准的“思维导图”，不仅能大幅节约开发时间，还提升了产量和质量，直达研发目标。
这是如何做到的呢？
在上游阶段，基于不同分子特性，定制化开发发酵平台工艺，比如引导细胞把产品分泌到胞外以达到大幅提高产量，减轻下游纯化负担的目的。在下游纯化阶段，使用高通量层析填料筛选平台，以及一系列领先的纯化技术，加速工艺开发，实现产品的高纯度。此外，团队通过在发酵和下游纯化中建立一系列的工具箱，加速工艺开发、放大和转移，降低整体研发成本。
经过反复的实践与调整，药明生物可将蛋白表达量提升到大于20克/升。
多元制剂解决方案，加速复杂分子商业化
微生物表达分子相较于常规抗体，稳定性较低，对环境条件敏感，有些还易发生降解，因此对制剂类型的选择要求较高。
药明生物微生物制剂平台支持液体制剂、冻干制剂、双腔制剂、西林瓶、预充针等多种剂型的工艺开发与放大生产，从主流到创新剂型一应俱全。此外，针对微生物表达分子稳定性相对较低的特点，平台通过高通量技术快速筛选缓冲液体系，找出最能稳定药物分子的配方，并结合高通量分析为药物分子“快速体检“，加速复杂分子制剂开发。
特别值得一提的是，药明生物建立了一支专注于冻干技术开发的团队，已经成功开发了上百个各种类型分子的冻干处方与工艺，均已进入临床或者商业化生产阶段，并成功建立数字化冻干工艺放大与技术转移平台，兼顾生产成本与技术转移效率。
药明生物目前在杭州有两个制剂生产设施，配备两条独立的灌装线和自动化灌装设备，可满足无菌灌装要求，且具备液体制剂和冻干粉制剂的生产能力。在建的成都基地，规划国内首个双腔冻干制剂产线，并配备西林瓶灌装线，进一步强化复杂剂型的商业化生产能力。
案例分享：
破解纳米抗体（VHH）表达量与杂质双难题，效率提升3倍！
纳米抗体（VHH）是近年来兴起的一种新型分子，在肿瘤治疗、 疾病诊断、 药物递送等领域具有广泛应用。但因其含二硫键，在大肠杆菌中表达时，为了形成正确的二硫键，VHH分子需要被“领到”大肠杆菌狭小的周质空间中，蛋白表达量仅有1-3克/升。传统的分泌表达系统虽然可以提高表达量，但也会因大量其它杂质的同时分泌而导致冗长且收率低的下游工艺。
药明生物通过其自研的大肠杆菌分泌表达系统，将VHH表达量稳定提升至8-10克/升，并实现可选择性分泌 VHH，成功降低细胞杂质。在下游纯化阶段，将纯化环节减少至四步，收率高达70%，流程简洁高效；而传统方式需12-14步，收率仅20%-30% 。
在后期开发阶段，进一步放大以降低未来商业化生产成本和提升工艺稳健性成为关键挑战。药明生物根据QbD（质量源于设计）的核心原则及其对可生产性（Manufacturability）的影响，通过DoE实验优化关键参数，确认最佳范围，使生产过程更稳健，避免批次间的差异。在成功从3L放大至200L的基础上，进一步放大到2000L，为商业化筑牢产量根基。
从高效表达系统构建，到后期工艺迭代，药明生物以技术突破与持续优化，推动VHH生产降本增效、迈向商业化，彰显在生物药开发全流程的专业实力 。
微生物发酵技术作为生物制药领域的新兴驱动力，正以前所未有的速度重塑行业格局。药明生物凭借全链条赋能平台脱颖而出，通过技术创新切实解决生物制药企业的研发生产痛点。
展望未来，药明生物微生物发酵平台将持续深耕技术创新与产能升级，以成都基地建设为新起点，进一步强化全球布局，助力更多创新生物疗法加速从实验室走向市场，为全球生命科学产业发展注入强劲动能。
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