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郑裕国:沙洲筛金育菌株——三次获国家科技进步奖,打破国外医药巨头垄断
来  源: 党委宣传部、人事处、生物工程学院 日  期: 2017-11-27 点击率: 2834
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    编者按:2015年2月2日,《浙江日报》第14版以《郑裕国:沙洲筛金育菌株——三次获国家科技进步奖,打破国外医药巨头垄断》为题,专篇报道了我校生物工程学院教授郑裕国的研究成果与事迹。在郑裕国教授当选中国工程院院士之际,特将此文重新编排,以飨读者。


郑裕国:沙洲筛金育菌株

三次获国家科技进步奖  打破国外医药巨头垄断

浙江日报记者 王婷 通讯员 蒋欣如 孙江丽


  一个高校科研团队继2008年、2010年后第三次问鼎国家科技奖——前不久,由浙江工业大学郑裕国教授主持完成,李邦良、吴晖、王远山、王亚军等参与的糖尿病治疗药物“阿卡波糖原料和制剂生产关键技术及产业化”刚刚荣获国家科技进步二等奖。

    三次问鼎国家科技奖,这是一支怎样的科研团队?丰硕成果的背后又有怎样的故事?我们找到团队带头人郑裕国教授和他的团队教师及学生们一探究竟。

  让我们先从糖尿病治疗重大药物——阿卡波糖片“卡博平”讲起。

  我国是名副其实的糖尿病大国,仅确诊糖尿病患者人数就超过一亿,占到全球的1/3,且大部分患者属于Ⅱ型糖尿病,需要终身口服降糖药治疗。

  在阿卡波糖片剂“卡博平”研发出来前,患者只能选择价格相对高昂的德国进口药物“拜唐苹”。

  “卡博平”大规模生产后,打破了之前国外医药巨头的垄断局面,且售价较“拜唐苹”低30%以上,它的出现也迫使“拜唐苹”药价下调。据保守估计,自2005年上市以来,这一项目为国家节省了近30亿元医保支出,平摊到每位糖尿病患者身上,大约每人每年约少花近1000元。

  那么这种阿卡波糖片剂是怎么研发出来的呢?“微生物制药属于发酵工程的范畴,要进行微生物培养,原料、温度、工艺等等都有讲究。”郑裕国教授说,“首先,需要筛选特殊的高产菌株,再用特定的方法进行诱变,才能使其适用于工业化生产。”

  可谁也不知道合适的菌种长什么样。为了找到它,科研人员需使出浑身解数,使其原形毕露。但筛选菌株好比沙洲筛金,就算确定了黄金就在沙中,你也还得想个巧办法把它弄出来。在同类菌种里包含成千上万个菌株,要把其中高产的菌株筛选出来,必须要有“一双火眼金睛”和一个足够好用的“筛子”。

  郑裕国教授的团队一边不断采样,一边摸索办法,终于琢磨出了一套高效的筛选模型——靠显色法让菌株自己“现出原形”。通过整整两年的努力,他们最终建立起有效的选育技术,找到了高产阿卡波糖生产专利菌株。

  有了合适的菌株,还仅仅是个开始。在这之后,需要一整个星期的悉心培育。培育菌株比照顾婴儿更需用心,科研人员要跟着24小时连轴转——整整7天7夜,团队轮班驻守实验室,生怕稍不留神就前功尽弃。

  发酵好的酒酿可以直接饮用,但药物却还需要提纯,因为杂质会影响药效,必须将其中的有用物质分离提取出来。团队成员王亚军教授告诉我们:“伴随着阿卡波糖的生物合成,发酵产物里还存在着八种结构与性质十分相似的杂质组分,我们需要想办法在发酵和提炼阶段提高有效组分比重。”

  经过一系列发酵调控和分离技术创新,郑裕国团队最终用了两步就提取出有效药物成分,比国际上先进的三步分离技术更简洁凝练。

  提取出有效成分后,还要将它做成片剂。阿卡波糖本身有很强的吸水性,容易吸潮而影响药效;同时,阿卡波糖原粉流动性差,很难压制成口服片剂。郑裕国带领团队通过多项技术创新,终于使得阿卡波糖片成功实现了大规模生产,且制造工艺更经济、环保。

  “我们的选题总能结合区域、国家的重大需求并实现产业化,所以显示度高,影响力也大。”团队成员郑仁朝觉得他们的成功不是偶然,他告诉我们:“我们团队经常深入到各大企业调研,以解决实际问题为导向,结合自身积累来排定科研选题。每年都要调研十几趟。”

  “只坐在实验室里你是永远无法了解大众真实需求的。”郑裕国最看重实用性,他总希望可以通过自己的科研成果提高普通大众的生活质量,惠及民生。另一方面,作为浙江省功勋教师的郑裕国觉得身为大学老师的自己更是一个教育工作者,“我们更看重如何通过科研促进人才培养。”

  郑裕国每学年至少要为本科生上32节课,他已主讲30多年的《生物工程设备》课程,被列入国家精品课和国家精品资源共享课。他总要求教师和学生“把论文写在国家的经济建设上”,一再强调处在工科的科技工作者应该切实解决企业在实践中遇到的问题。目前,郑裕国团队已获得国家授权发明专利80余件,大多在实施中。

  熟悉郑裕国的人都知道,自1983年留校任教后,他就全身心投入到生物工程研究中,在实验室里搞研究似乎已经成为他生活的一部分。每天上午8时开早会,郑裕国通常7时半就会早早来到学校,到晚上10时才回家。这样全年无休的日子,他已坚持了几十年。

  “这样高强度的工作,年轻人都不太坚持得下来。”学生薛亚平很敬佩老师的勤恳踏实,他告诉我们,这种“敬业”有着传承,被称为“中国生物农药之父”的沈寅初院士是郑裕国的博士生导师,今年77岁了,也照样每天往实验室里跑。

  “既然选择了这一行,就该这么做。老一辈的科研人员都是这么做的。” 郑裕国忘不了沈寅初院士的言传身教。

  如今,郑裕国团队正在研发用于治疗心脑血管疾病、重症感染、神经病病理性疼痛等药物及中间体的生产技术,但在郑裕国的心里,还有另一个梦想:“开发大品种农药生物制造绿色新工艺,传承沈寅初院士的生物农药事业”,“这也是我的老师沈寅初院士的梦想,我要努力实现它。”

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