一個高校科研團隊繼2008年、2010年后第三次問鼎國家科技獎——前不久,由浙江工業(yè)大學鄭裕國教授主持完成,李邦良、吳暉、王遠山、王亞軍等參與的糖尿病治療藥物“阿卡波糖原料和制劑生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”剛剛榮獲國家科技進步二等獎。
三次問鼎國家科技獎,這是一支怎樣的科研團隊?豐碩成果的背后又有怎樣的故事?我們找到團隊帶頭人鄭裕國教授和他的團隊教師及學生們一探究竟。
讓我們先從糖尿病治療重大藥物——阿卡波糖片“卡博平”講起。
我國是名副其實的糖尿病大國,僅確診糖尿病患者人數(shù)就超過一億,占到全球的1/3,且大部分患者屬于Ⅱ型糖尿病,需要終身口服降糖藥治療。
在阿卡波糖片劑“卡博平”研發(fā)出來前,患者只能選擇價格相對高昂的德國進口藥物“拜唐蘋”。
“卡博平”大規(guī)模生產(chǎn)后,打破了之前國外醫(yī)藥巨頭的壟斷局面,且售價較“拜唐蘋”低30%以上,它的出現(xiàn)也迫使“拜唐蘋”藥價下調(diào)。據(jù)保守估計,自2005年上市以來,這一項目為國家節(jié)省了近30億元醫(yī)保支出,平攤到每位糖尿病患者身上,大約每人每年約少花近1000元。
那么這種阿卡波糖片劑是怎么研發(fā)出來的呢?“微生物制藥屬于發(fā)酵工程的范疇,要進行微生物培養(yǎng),原料、溫度、工藝等等都有講究?!编嵲淌谡f,“首先,需要篩選特殊的高產(chǎn)菌株,再用特定的方法進行誘變,才能使其適用于工業(yè)化生產(chǎn)?!?
可誰也不知道合適的菌種長什么樣。為了找到它,科研人員需使出渾身解數(shù),使其原形畢露。但篩選菌株好比沙洲篩金,就算確定了黃金就在沙中,你也還得想個巧辦法把它弄出來。在同類菌種里包含成千上萬個菌株,要把其中高產(chǎn)的菌株篩選出來,必須要有“一雙火眼金睛”和一個足夠好用的“篩子”。
鄭裕國教授的團隊一邊不斷采樣,一邊摸索辦法,終于琢磨出了一套高效的篩選模型——靠顯色法讓菌株自己“現(xiàn)出原形”。通過整整兩年的努力,他們最終建立起有效的選育技術(shù),找到了高產(chǎn)阿卡波糖生產(chǎn)專利菌株。
有了合適的菌株,還僅僅是個開始。在這之后,需要一整個星期的悉心培育。培育菌株比照顧嬰兒更需用心,科研人員要跟著24小時連軸轉(zhuǎn)——整整7天7夜,團隊輪班駐守實驗室,生怕稍不留神就前功盡棄。
發(fā)酵好的酒釀可以直接飲用,但藥物卻還需要提純,因為雜質(zhì)會影響藥效,必須將其中的有用物質(zhì)分離提取出來。團隊成員王亞軍教授告訴我們:“伴隨著阿卡波糖的生物合成,發(fā)酵產(chǎn)物里還存在著八種結(jié)構(gòu)與性質(zhì)十分相似的雜質(zhì)組分,我們需要想辦法在發(fā)酵和提煉階段提高有效組分比重?!?
經(jīng)過一系列發(fā)酵調(diào)控和分離技術(shù)創(chuàng)新,鄭裕國團隊最終用了兩步就提取出有效藥物成分,比國際上先進的三步分離技術(shù)更簡潔凝練。
提取出有效成分后,還要將它做成片劑。阿卡波糖本身有很強的吸水性,容易吸潮而影響藥效;同時,阿卡波糖原粉流動性差,很難壓制成口服片劑。鄭裕國帶領(lǐng)團隊通過多項技術(shù)創(chuàng)新,終于使得阿卡波糖片成功實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn),且制造工藝更經(jīng)濟、環(huán)保。
“我們的選題總能結(jié)合區(qū)域、國家的重大需求并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,所以顯示度高,影響力也大。”團隊成員鄭仁朝覺得他們的成功不是偶然,他告訴我們:“我們團隊經(jīng)常深入到各大企業(yè)調(diào)研,以解決實際問題為導向,結(jié)合自身積累來排定科研選題。每年都要調(diào)研十幾趟?!?
“只坐在實驗室里你是永遠無法了解大眾真實需求的?!编嵲羁粗貙嵱眯?,他總希望可以通過自己的科研成果提高普通大眾的生活質(zhì)量,惠及民生。另一方面,作為浙江省功勛教師的鄭裕國覺得身為大學老師的自己更是一個教育工作者,“我們更看重如何通過科研促進人才培養(yǎng)?!?
鄭裕國每學年至少要為本科生上32節(jié)課,他已主講30多年的《生物工程設(shè)備》課程,被列入國家精品課和國家精品資源共享課。他總要求教師和學生“把論文寫在國家的經(jīng)濟建設(shè)上”,一再強調(diào)處在工科的科技工作者應該切實解決企業(yè)在實踐中遇到的問題。目前,鄭裕國團隊已獲得國家授權(quán)發(fā)明專利80余件,大多在實施中。
熟悉鄭裕國的人都知道,自1983年留校任教后,他就全身心投入到生物工程研究中,在實驗室里搞研究似乎已經(jīng)成為他生活的一部分。每天上午8時開早會,鄭裕國通常7時半就會早早來到學校,到晚上10時才回家。這樣全年無休的日子,他已堅持了幾十年。
“這樣高強度的工作,年輕人都不太堅持得下來?!睂W生薛亞平很敬佩老師的勤懇踏實,他告訴我們,這種“敬業(yè)”有著傳承,被稱為“中國生物農(nóng)藥之父”的沈寅初院士是鄭裕國的博士生導師,今年77歲了,也照樣每天往實驗室里跑。
“既然選擇了這一行,就該這么做。老一輩的科研人員都是這么做的。”鄭裕國忘不了沈寅初院士的言傳身教。
如今,鄭裕國團隊正在研發(fā)用于治療心腦血管疾病、重癥感染、神經(jīng)病病理性疼痛等藥物及中間體的生產(chǎn)技術(shù),但在鄭裕國的心里,還有另一個夢想:“開發(fā)大品種農(nóng)藥生物制造綠色新工藝,傳承沈寅初院士的生物農(nóng)藥事業(yè)”,“這也是我的老師沈寅初院士的夢想,我要努力實現(xiàn)它?!?/span>
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