一個(gè)高??蒲袌F(tuán)隊(duì)繼2008年、2010年后第三次問(wèn)鼎國(guó)家科技獎(jiǎng)——前不久,由浙江工業(yè)大學(xué)鄭裕國(guó)教授主持完成,李邦良、吳暉、王遠(yuǎn)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(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
三次問(wèn)鼎國(guó)家科技獎(jiǎng),這是一支怎樣的科研團(tuán)隊(duì)?豐碩成果的背后又有怎樣的故事?我們找到團(tuán)隊(duì)帶頭人鄭裕國(guó)教授和他的團(tuán)隊(duì)教師及學(xué)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(guó)是名副其實(shí)的糖尿病大國(guó),僅確診糖尿病患者人數(shù)就超過(guò)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(lái)前,患者只能選擇價(jià)格相對(duì)高昂的德國(guó)進(jìn)口藥物“拜唐蘋(píng)”。
“卡博平”大規(guī)模生產(chǎn)后,打破了之前國(guó)外醫(yī)藥巨頭的壟斷局面,且售價(jià)較“拜唐蘋(píng)”低30%以上,它的出現(xiàn)也迫使“拜唐蘋(píng)”藥價(jià)下調(diào)。據(jù)保守估計(jì),自2005年上市以來(lái),這一項(xiàng)目為國(guó)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(lái)的呢?“微生物制藥屬于發(fā)酵工程的范疇,要進(jìn)行微生物培養(yǎng),原料、溫度、工藝等等都有講究?!编嵲?guó)教授說(shuō),“首先,需要篩選特殊的高產(chǎn)菌株,再用特定的方法進(jìn)行誘變,才能使其適用于工業(yè)化生產(chǎn)?!?
可誰(shuí)也不知道合適的菌種長(zhǎng)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(gè)巧辦法把它弄出來(lái)。在同類(lèi)菌種里包含成千上萬(wàn)個(gè)菌株,要把其中高產(chǎn)的菌株篩選出來(lái),必須要有“一雙火眼金睛”和一個(gè)足夠好用的“篩子”。
鄭裕國(guó)教授的團(tuán)隊(duì)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(guò)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(zhuān)利菌株。
有了合適的菌株,還僅僅是個(gè)開(kāi)始。在這之后,需要一整個(gè)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(shí)連軸轉(zhuǎn)——整整7天7夜,團(tuán)隊(duì)輪班駐守實(shí)驗(yàn)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?yàn)殡s質(zhì)會(huì)影響藥效,必須將其中的有用物質(zhì)分離提取出來(lái)。團(tuán)隊(duì)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(guò)一系列發(fā)酵調(diào)控和分離技術(shù)創(chuàng)新,鄭裕國(guó)團(tuán)隊(duì)最終用了兩步就提取出有效藥物成分,比國(guó)際上先進(jìn)的三步分離技術(shù)更簡(jiǎn)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(qiáng)的吸水性,容易吸潮而影響藥效;同時(shí),阿卡波糖原粉流動(dòng)性差,很難壓制成口服片劑。鄭裕國(guó)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,終于使得阿卡波糖片成功實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn),且制造工藝更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。
“我們的選題總能結(jié)合區(qū)域、國(guó)家的重大需求并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,所以顯示度高,影響力也大?!眻F(tuán)隊(duì)成員鄭仁朝覺(jué)得他們的成功不是偶然,他告訴我們:“我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)常深入到各大企業(yè)調(diào)研,以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向,結(jié)合自身積累來(lái)排定科研選題。每年都要調(diào)研十幾趟。”
“只坐在實(shí)驗(yàn)室里你是永遠(yuǎn)無(wú)法了解大眾真實(shí)需求的。”鄭裕國(guó)最看重實(shí)用性,他總希望可以通過(guò)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(guó)覺(jué)得身為大學(xué)老師的自己更是一個(gè)教育工作者,“我們更看重如何通過(guò)科研促進(jìn)人才培養(yǎng)。”
鄭裕國(guó)每學(xué)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(guó)家精品課和國(guó)家精品資源共享課。他總要求教師和學(xué)生“把論文寫(xiě)在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)上”,一再?gòu)?qiáng)調(diào)處在工科的科技工作者應(yīng)該切實(shí)解決企業(yè)在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。目前,鄭裕國(guó)團(tuán)隊(duì)已獲得國(guó)家授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利80余件,大多在實(shí)施中。
熟悉鄭裕國(guó)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(shí)驗(yàn)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(shí)開(kāi)早會(huì),鄭裕國(guó)通常7時(shí)半就會(huì)早早來(lái)到學(xué)校,到晚上10時(shí)才回家。這樣全年無(wú)休的日子,他已堅(jiān)持了幾十年。
“這樣高強(qiáng)度的工作,年輕人都不太堅(jiān)持得下來(lái)?!睂W(xué)生薛亞平很敬佩老師的勤懇踏實(shí),他告訴我們,這種“敬業(yè)”有著傳承,被稱(chēng)為“中國(guó)生物農(nóng)藥之父”的沈寅初院士是鄭裕國(guó)的博士生導(dǎo)師,今年77歲了,也照樣每天往實(shí)驗(yàn)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?!编嵲?guó)忘不了沈寅初院士的言傳身教。
如今,鄭裕國(guó)團(tuán)隊(duì)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(guó)的心里,還有另一個(gè)夢(mèng)想:“開(kāi)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(mèng)想,我要努力實(shí)現(xiàn)它?!?/span>
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