海归力量 “圳”在闪耀｜王文昭：死磕污水处理的“微生物调控师”

深圳新闻网2023.12.1322:46

【编者按】

万川汇海，又聚鹏城。作为人才队伍的重要组成部分，海归已成为推动深圳经济社会发展的新锐力量。他们朝气蓬勃，凝聚前沿的思想与智慧，为“鹏城号”破浪前行注入了不竭的创新动力。

2023年，深圳欧美同学会联合深圳新闻网推出“海归力量 ‘圳’在闪耀”专栏，聚焦海归的成长、创业、奋斗过程，讲述他们在深圳闪闪发光的人生故事。本期采访嘉宾是福瑞莱环保科技（深圳）股份有限公司CEO王文昭。

深圳新闻网2023年12月13日讯（记者赵文硕）“微生物技术应用非常广泛，为什么要死磕污水处理这个领域？”在这些年的研发和市场拓展中，王文昭不断地被问到这个问题。

“污水处理是污染物进入环境后降低其带来影响的必经过程，是守护生物安全的重要屏障，也是提升人居环境的有效措施。人居环境提升是国家的战略需求，然而，受气候变化的影响，人类社会受到生物安全相关的威胁越来越频繁，因人居环境改善和生物安全防护的关系密不可分，导致人居环境改善工作的压力也越来越大，而且我国相关方面的起步较晚，基础设施相对薄弱，行业创新技术与科研人员较缺乏。”王文昭坚定地说，“通过生物科技，重塑污水处理这个传统行业，为韧性城乡建设、人居环境提升提供新的基础和选项，就是难且对的事情。”

在从事微生物领域研究近二十年间，王文昭专注于微生物群体调控技术在环境、农业、健康等领域的研发与应用。经过多年的研发与探索，王文昭带领团队将微生物群体调控技术率先应用在环境领域，解决了中小微型污水处理设施生物稳定性差、泥水分离难等行业痛点、难点问题。

奇妙的微生物领域研究生涯

2007年3月，三位来自日本宇都宫大学的教授来东华大学环境学院开展讲座，其中一位极具日本外貌特征的年轻教授-池田教授操着流利的日式英语，生动地讲述细菌之间是如何相互交流，单细胞的低等微生物如何通过信号发送与感知识别周边是伙伴还是敌人，并改变发光与否、聚集或散开等一系列行为。那是正在攻读硕士学位的王文昭第一次接触微生物学，他立刻被这个极其有趣的现象和池田教授极富吸引力的演讲深深地攫住了。半年后，王文昭踏上了飞往东京的飞机，开启了自己的微生物调控研究生涯。

从日本宇都宫大学博士毕业后，王文昭赴宾夕法尼亚州立大学生物膜工学实验室，继续研究基于微生物群落的三维调控的立体智能生物反应器，进一步提高微生物调控精度和自由度。

2013年9月，王文昭回国加入中科院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”），致力于把微生物群体调控技术推向实际应用场景。为了响应国家双创的号召，进一步打通研究人员从科研到产业化的路径，深圳先进院成立了创客学院。深圳浓厚的创新创业氛围深深地影响着王文昭，2015年，在创客学院的支持和孵化下，王文昭创立了福瑞莱公司。

一直以来，小微型污水处理生物反应器存在生物稳定性差、泥水分离难等行业瓶颈问题，以至于污水处理率、有效运维率都不高，这也导致污水处理行业难以脱离其工程属性。

那有没有可能通过微生物行为调控来控制污水处理反应器的不同阶段，从而增强其系统稳定性呢？这个大胆的想法让王文昭非常兴奋。然而，国内外对这方面的研究还处于理论阶段，实践经验非常少。

不畏困难，说干就干！王文昭带领科研团队从污水处理厂、土壤、植物、海洋等筛选出数千种具备信号干预能力的微生物。通过进一步反复地培养、检测、评估、验证，最终成功筛选出100余种具有广泛适应性且适合基因改造的目标功能菌株，王文昭称其为“指挥官”微生物，再通过高分子材料对这些“指挥官”微生物进行充分的保护和固定。王文昭团队惊喜地发现，通过调整、控制微生物的聚集、分散行为，再辅助以特定的流道设计，能够非常突出地改善污水处理反应器的生物稳定性。

如今，王文昭的团队已经积累了数千株能够适应不同水质特点的“指挥官”，调控最终成功将微生物群体调控技术引入水处理行业，使小微污水处理设施在较为粗犷的情景下稳定运行成为可能。

微生物固定技术取得重大突破并获得权威认可

从技术上来讲，微生物应用技术主要靠经验进行精准地控制，“如何将实验室的功能系统应用到宏观的工程环境”则变成了一个巨大的挑战。这个挑战中最重要的一个环节就是，微生物如何在一个半开放的环境当中稳定地生存下来。

经过大量的研究、实验，王文昭团队最终通过微生物菌群固定化技术实现微生物在宏观环境的稳定固定。该项固定化技术的突破，为微生物群体调控技术推向实际应用奠定了坚实的基础，将污水中难降解的有机物、氨氮、总氮高效去除，推动污水治理降本增效，更是高效解决了小微型污水处理设施生物稳定性差、泥水分离难的瓶颈问题。

在欧美同学会首届“双创”大赛全国总决赛上，离网式污水处理智慧解决方案荣获一等奖，这项殊荣给王文昭团队带来了极大的鼓励，也是对环保行业、乡村振兴产业的支持和肯定。王文昭相信，这将会鼓舞更多创业者基于技术创新，满足国家战略性需求，创造社会价值和商业价值。

用颠覆以往的技术挑战固有思维

过去，污水处理主要采用传统管网集中的方式统一收集、统一处理，从设计规范、建设施工、运营维护等都有严格、完善的流程。这种管网集中收集、处理的方式非常适合大中城市这种高密度居住区，但以农村为代表的地区，大多居住区比较分散，有些地区地势落差大，管网建设存在成本高、建设周期长、施工难度较大的难题，且拿资金、征地等环节也令人棘手。除此之外，还有城市中老旧城中村、山体公园、别墅区等区域，同样存在管网建设难、污水收集难的难题。

如何打通污水处理系统的“最后一公里”？针对农村、城市等中低密度居住区的人居环境提升问题，王文昭在行业内首次提出了离网式污水处理智慧解决方案，为简化、优化“污水处理”的难题，提供了破题路径。

何为离网式污水处理智慧解决方案？王文昭介绍说，“即尽可能主动地在污水产生源头、在最小单元进行就地处理后达标排放或回用的污水处理方式，连通前期规划、建设实施、运营维护全过程管理。”

离网式污水处理是不同于以往的新概念，要面对的是一个行业思维定式。

在创业的初期，王文昭把大量的时间和精力投入到与行业固有思维定式的挑战中，每当向客户介绍离网式污水处理时，他收到更多的回复是“用管网集中收集吧”“我们不计划采用新的解决方案”……而王文昭能做的就是通过产品创新、技术创新、模式创新，用一个个成功实践的案例去说话，逐步让客户接受新的理念与模式，让市场认可。

王文昭还带领团队开发了基于GIS和AI智能规划系统的“红蜂系统”，自主研发融合物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的“凤巢运维系统”，以Panda-Box、Bee-Box两个系列生物反应器为核心处理单元，促进污水处理行业从“工程设计”主导向真正的“智能装备”主导进化。

在深圳创业氛围影响下诞生的企业家

王文昭说，“如果没有来到深圳，没有加盟深圳先进院，我可能就只是一名科研人员，不会选择创业。”

“深圳市是一个对创新非常包容的城市，对于新技术的包容度很高，能让新技术得到快速的应用，这一点对于创新型企业而言是非常重要的支持。”王文昭介绍说，除以上之外，深圳的市政建设、配套服务以及便民设施等各个方面都相对完善，也让他感受到了较高的居民幸福指数。

王文昭表示，深圳的营商环境一直都走在全国前列，鼓励创新与自主创业，为人才提供了丰富的科技创新支持、贷款贴息支持、租金优惠等，还提供各种各样的知识获取渠道、传播宣讲、创新展示的平台与机会，包括对外交流的机会。“深圳拥有更加完善的法治环境、更加开放的国际环境、更富竞争力的城市环境，而那些颇具吸引力的人才引入制度，都为科研人员深入国家实际需求开展创业给予了极大的支持，让创业者非常有信心与底气。”

王文昭介绍说，当前，环境领域正在快速地从“设计－施工”主导型向“技术－装备”主导型进化，小型化、分布式、标准化的大规模盛行给小微型生物反应器带来前所未有的机遇。

接下来，王文昭将把工作重心聚焦于研发领域，将“AI+微生物”深度融合，重点开展微生物大规模菌群高通量分离和重构的科研工作，让生物反应器进一步智能、精准、可控，“把生物反应器做得更小，让污水处理效率实现10倍、100倍、1000倍数量级提升！”

（本文图片由受访者提供）