假如你是一位甜食爱好者，你可能时常在想，如果吃糖的时候还要控糖，甜食的快乐就不是无负担了。好在，科学家们读懂了咱们“吃货”的忧伤。
7月2日，国家卫生健康委员会发布了《关于D-阿洛酮糖等20种“三新食品”的公告 》（2025年第4号）行政许可，其中D-阿洛酮糖作为新食品原料正式获批。
此次获批D-阿洛酮糖包括微生物一步发酵法由微元合成生物技术（北京）有限公司（以下简称“微元合成”）全球首创，是目前国内唯一一家通过直接生物发酵工艺获批的企业，也是全国首家获得批准上市的阿洛酮糖生产企业。
阿洛酮糖“小科普”
阿洛酮糖，又称“无花果糖”，一种天然存在于无花果等食物中的糖，甜度与蔗糖相近，却几乎没有热量，且升糖指数为零，对血糖控制和体重管理具有积极作用。以往我们熟悉的无糖饮料中使用的代糖看似无热量，但其中的人工甜味剂（如阿斯巴甜）可能扰乱代谢，糖醇过量还会导致腹泻，且这些皆无法高温烹饪。而阿洛酮糖作为天然稀有糖，不仅耐烘焙，还能主动抑制葡萄糖吸收，实现真正健康的“甜蜜自由”。
这样一款“甜蜜”的科技成果背后是怎样的故事，和小编一起探秘一下北京这所“健康糖工厂”。
一步发酵 让“细胞工厂”酿出天然甜
没有无糖可乐里那种化学甜感，像是咬了口刚摘的无花果，甜度温和，咽下去时，舌尖回甘里是蔗糖的醇厚，却不必担心热量囤积。这是微元合成展区里，小编亲测阿洛酮糖制成的糖果的第一感受。
“其实这个糖很早以前就有，但在过去，阿洛酮糖的生产困难重重。传统生产路径需经过两步转化，单次转化效率仅10%左右，且最终生成的阿洛酮糖与葡萄糖是混合的，要分离提纯成本又很高，导致其价格昂贵，虽然健康，但难以普及。”微元合成创始人、CEO刘波告诉我们。
微元合成创始人、CEO刘波
为了让这款“健康糖”普及，2022年起，刘波就带领微元合成研发团队开始阿洛酮糖的生产革新。经历了层层难关，团队终于研发出“一步发酵法生物合成工艺”，从葡萄糖/蔗糖出发，通过发酵方式直接生产阿洛酮糖。
简单来说，就是运用基因编辑和改造技术，对微生物菌株进行设计与改造，使其成为能直接 “吞食”葡萄糖并生成阿洛酮糖的“细胞工厂”。刘波笑着解释：“我们的微生物菌株就像一个个勤劳又聪明的小工人，原本它们的工作流程繁琐复杂，现在经过我们的‘培训’，学会了一步到位的高效工作法，直接把葡萄糖转化为阿洛酮糖。”
以往复杂的两步反应被缩减为一步，转化效率大幅提升至80%。“重要的是，通过这项技术，剩余葡萄糖也会被这些菌株代谢，解决了分离难题，生产成本大幅降低，这意味着阿洛酮糖有望变为大众消费得起的健康糖。”刘波说。
以梦为马 实验室里的“甜蜜攻坚战”
自成立以来，微元合成便致力于利用合成生物学打造“细胞工厂”，推动生物制造领域的创新发展。在中国科学院微生物所里学习和工作多年，刘波一直记得老所长刘双江就任时说过的话：“如果我们的工作能够给人们的生活带来一些改变，哪怕是一点点儿，也是了不起的成就。”在刘波看来，他们正在干这样的事。
刘波为我们举了个例子，比如说糖尿病人，忌讳吃甜食，日常生活遵循医嘱，不吃就算了，但是糖尿病人也会感冒咳嗽，急支糖浆、枇杷露、感冒灵中加了大量的白砂糖，这些用药需求如何满足？还有爱吃糖的小朋友、肥胖人群，难道要剥夺他们吃糖的快乐吗？
基于这些想法，刘波和团队一直坚持在阿洛酮糖一步发酵法的研发进程中，为此团队投入了大量精力与资源。
研发初期，他们需要从海量的微生物中筛选出合适的“底盘微生物”，就如同在茫茫车海中挑选一辆最具改造潜力的汽车底盘。确定底盘后，通过基因编辑技术为其赋予特定功能，构建能生产阿洛酮糖的菌株，这一过程充满挑战，需要无数次尝试与优化。在初步设计完成后，菌株要进入多尺度工艺放大平台进行检验，不断改进优化，直至具备工业级量产能力。
为攻克技术难关，微元合成组建了一支跨学科团队，涵盖合成生物学、生物工程、微生物学等多个领域的专业人才。刘波回忆：“那段时间，团队成员常常在实验室一待就是十几个小时，当有同事说，我30到40岁这十年交给你了，跟着你是有意义的，我的使命感更强了。”
经过反复实验和技术迭代，目前，这一技术已在数十吨级发酵罐中完成工业化验证，位于秦皇岛的阿洛酮糖一期工厂正式投产，二期工厂也已启动。与此同时，微元合成联合华北、东北、西北等地多家传统生物制造合作伙伴，正在抓紧推进多个十万吨级产能改造，其中位于华北地区的6万吨产能改造项目将于2025年10月投产，建成后将成为全球最大的阿洛酮糖供应商，我们正见证着这款糖一步步向生活迈进。
政策托举 让实验室的“甜”走向货架
对于像微元合成这样的科研企业来说，每一步研发都需要政策和资金的大力支持。刘波感慨：“如果没有相关政策为我们研发工作注入了强大动力，我们也不可能这么快将创新成果推向市场。”
刘波坦言：“前期研发时我们就获得过市科委、中关村管委会的相关资金支持。产品研发出来后，审批过程又是一道难关，我也是找到了市科委、中关村管委会，卫健委等其他部门协同帮助，经过层层检验，我们的产品最终获得许可。”此次的正式获批，让微元合成成为全国首家通过生物发酵工艺获批的企业，刘波团队的“健康糖革新”取得阶段性胜利。
微元合成办公区代谢网络图，阿洛酮糖部分合成路径也在其中。
用自然的力量，让物质生产回归自然。这是微元合成的宗旨和信念。近年来，北京市科委、中关村管委会高度重视生物合成方向的发展，积极出台一系列政策举措。在资金扶持方面，设立专项科研基金，缓解企业研发资金压力，让科研人员能够心无旁骛地开展研究；2024年9月，《北京市加快合成生物制造产业创新发展行动计划（2024-2026年）》发布，为合成生物制造产业的发展提供了强有力的政策支持。
“随着技术的不断完善与推广，阿洛酮糖有望广泛应用于食品、饮料等领域，为人们带来健康的甜味选择，做到真正无高热量糖、真正健康。”或许不久后，当超市货架上的饮料换上这种“天然甜”，我们就能和“吃糖=长胖”的焦虑，彻底告别。