12月18日上午，位于石家庄高新区的河北纳科生物科技有限公司（以下简称“纳科生物”）细胞培养车间里，总经理徐兰举正俯身仔细观察发酵罐中工程细胞的状态，突然，放在操作台上的手机急促地震动起来。

电话中，同事李晶从深圳国际高性能医疗器械展暨创新医药展现场带来好消息：“徐总，咱们当年的决策是对的，现在不少国内同行开始跟风做羟基化产品了！”

徐兰举心潮澎湃：“这充分证明，5年前我们大胆开启羟基化重组人源化胶原蛋白（以下简称“羟基化胶原蛋白”）的研发，确实有先见之明。”

正是凭借当初大胆抉择的“先手棋”和“咬定青山不放松”的韧劲，纳科生物成功叩开羟基化胶原蛋白产业化的大门，成为京津冀区域胶原蛋白行业领军企业。

纳科生物技术人员在车间工作。受访单位供图

方向抉择 抢占行业制高点

2019年，纳科生物成立不久，便依托基因工程技术建设了微生物菌种库与微生物工厂，成为河北首家产业化生产胶原蛋白的科技企业。

胶原蛋白是人体内最重要的结构蛋白，为人体组织提供支撑与弹性，同时能够在细胞迁移与修复中充当“支架”。

目前行业内生产的，大多是基础型胶原蛋白。与之相比，羟基化胶原蛋白更接近人体自身胶原蛋白，是软骨再造、血管修复、角膜再生等医用领域不可或缺的关键生物材料。

胶原蛋白分子的结构呈三条氨基酸链“拧”成的螺旋状，这种结构是胶原蛋白支撑力的核心。羟基化过程就像给特定氨基酸加装“钩子”，使“三股绳”更紧密地“拧”在一起，因此羟基化胶原蛋白比基础型胶原蛋白结构更稳定，也更容易被人体细胞识别和利用。

“羟基化胶原蛋白是行业竞争的制高点。创业之初，我们就曾想进军这一前沿领域，但围绕是否立即上马，公司内部形成了态度截然相反的两派。”

“反对派”认为，现有基础型胶原蛋白销路很好，当务之急是先扩大规模积累资金，仓促上马太冒险。

“支持派”则反驳，现在安于舒适，将来必有危机。

双方争得不可开交。

“机会等不起，也失不得。看准的事儿，必须马上干起来！”2020年初，在这个关乎公司未来命运的十字路口，作为总经理的徐兰举一锤定音。

一个刚刚起步的小型企业，就敢大胆将宝贵的利润投入全新的羟基化研发，这在同行看来太激进。

质疑声中，也不乏态度鲜明的支持。

来自河北省工业和信息化厅、河北省科学技术厅等部门的各类扶持政策、补助资金很快直达企业。“关键时刻，政府的支持就像‘及时雨’，让我们感到既暖心又解渴。有了这些坚强后盾，我们的底气更足了！”徐兰举说。

徐兰举（左二）和团队成员研讨技术方案。受访单位供图

路径抉择 百万分之一的相遇

突破的关键，在于找到那把关键的“钥匙”——羟基化酶。

在胶原蛋白羟基化过程中，酶负责为氨基酸安装“钩子”，其质量直接决定了羟基化的效率、纯度和产业化成本。

高质量的酶从哪儿来？团队再次面临技术路径的抉择：选择细菌来源的酶还是人源基因编码的酶？

两种选择各有优劣。

细菌来源的酶工作效率高、成本低、易于工业化，但羟基化程度不够完全。

人源基因编码的酶，结构复杂、生产难度大，但羟基化程度更完全。

“坚持效果导向，要做就做代表发展方向、成效更高的事，虽然这样难度更大。”经过反复权衡，技术团队选择了人源基因编码的酶。

一场浩大的“寻酶”工程就此展开。他们要从百万数量级的基因序列和蛋白质数据库中反复筛选出最合适的酶。

“百万分之一的筛选，其难度堪比大海捞针。”核心研发成员宋博说，无数个不眠之夜，上千种方案的尝试，一次次满怀希望，却又一次次经历失望。

“两年多了，人力财力投入这么大却一无所获，值吗？”动摇、焦虑的情绪开始蔓延。

“试错也是收获，起码我们知道哪条路不通！”徐兰举不断给团队打气。

转机出现在两年后的一次筛选。2022年9月，团队终于找到一种人源脯氨酰羟化酶，它的特性完全符合预期。

“纳科生物在超大规模蛋白质库中捕获羟化酶关键酶种的技术突破，说明河北在高端医用生物新材料工业领域取得了关键性进展，为医疗健康相关产品的研发奠定了坚实基础。”国家纳米科学中心研究员梁兴杰这样评价。

纳科生物开发的胶原蛋白产品。受访单位供图

方法抉择 积极拥抱前沿科技

才下一城，又遇一关。

选中的酶，在实验室的小摇瓶里一切正常，一旦进入车间发酵罐，酶的活性、稳定性骤降，无法满足工业化生产要求。

怎么办？必须对酶进行精准改造。

酶同样也由数百个氨基酸组成，团队需要找出其中影响活性、稳定性与亲和力的关键氨基酸，再进行定向优化。

初期，他们采用“饱和突变”法，大量随机替换氨基酸，然后逐一检测。

“每一种方案，从设计、构建到完成活性测试，都要一两个月。几个小组分头实施了近百种方案，不知不觉一年多过去了，始终无法破局。”宋博回忆。

事情在2023年迎来曙光。当年，随着人工智能应用的爆发，团队果断引入AI分子生物学工具。他们将积累多年的实验数据“投喂”给该工具，让其深度学习后，测试速度大幅提升。

2025年8月，在浩瀚的分子海洋中，团队终于找到了这种酶的关键氨基酸。很快，一种经过定向优化的羟基化酶被他们创造出来了！

从小试、中试直至大发酵罐测试，这种酶均表现出良好的稳定性和活性。

羟基化胶原蛋白产业化的大门从此开启。

因品质优异，纳科生物的产品广受市场欢迎，每克售价近千元，成为名副其实的“生物黄金”。

2025年10月，纳科生物核心专利“重组人胶原蛋白的制备和产业化应用”荣获2025中国·雄安高价值专利大赛银奖。

“纳科生物的成功，是基础研究、工程技术、AI赋能深度融合的典范。”国家重点研发计划首席科学家、南开大学教授孔德领评价：“他们靠自力更生解决了一系列产业难题，在重组人胶原蛋白领域形成了核心技术优势，对我国医用生物新材料安全自主可控具有重要意义。”

如今，在京津冀胶原蛋白产业格局中，纳科生物已树立起鲜明的技术标杆，成为行业领军企业。党的二十届四中全会审议通过的“十五五”规划建议，将生物制造列为战略性新兴产业重点方向，这为企业发展注入了更强动力。“下一个目标，进军重组人乳铁蛋白领域。这种蛋白的结构更复杂、制造难度更大，但社会价值也更大。”徐兰举说，创新探索不能停步，只能面向未来大胆抉择！（长城网·冀云客户端记者 于军涛 袁立朋）