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姚斌:飼料用酶創新者

  • 發佈時間:2015-02-04 01:31:16  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  為防止得病,給飼養的動物喂抗生素;為長得更快,給黃鱔等喂避孕藥……

  儘管我國養殖規模居世界首位,但各種動物産品安全、養殖環境污染等問題影響了公眾對食品安全的資訊,也制約著我國養殖業的健康可持續發展。

  在今年的國家科技獎勵大會上,中國農業科學院飼料研究所研究員姚斌站到了領獎臺上,他牽頭的“飼料用酶技術體系創新及重點産品創制”項目獲得了2014年度國家科學技術進步獎二等獎,這是為了表彰他為我國飼料産業發展、動物産品安全等做出的貢獻。這也是他于2001年獲國家科技進步二等獎後,再次站到了國家科技獎勵大會的領獎臺上。

  成果用於全國80%以上動物飼料

  飼料用酶是應用效果極為顯著的新型綠色飼料添加劑,能顯著提高飼料利用效率、降低氮磷等有機物排放,減少藥物性添加劑的使用,從而實現節約飼料糧、保障環境和動物産品安全,從養殖業源頭——飼料層面解決動物産品安全、養殖環境污染等問題。

  姚斌帶領研究團隊進行了飼料用酶技術體系創新,即從酶的分子生物學基礎性科學問題入手,建立了完整的酶基礎研究和産品開發自主技術體系,系統解決了飼料用酶性能、成本、智慧財産權和可持續研發等産業化應用的瓶頸問題,打破了國際大公司的壟斷,使我國飼料用酶迅速發展成為具有國際競爭力及社會、經濟和生態效益顯著的新興産業。

  據統計,該技術成果推廣應用近八年來,累計生産銷售單酶及複合酶産品20余萬噸,産品已應用於全國80%以上的豬、雞、水産等動物飼料,並節約糧食5000萬噸、磷資源1000萬噸,減少養殖業磷氮等有機物排放1300萬噸。除了在全國31省區上千家飼料及養殖企業推廣應用,還出口歐美等20余個國家。

  此外,該項目共獲授權專利66項 ,佔國內飼料用酶基因專利的69%。發表SCI論文113篇,參與制定國家或行業標準9項;成果技術和專利不僅向國內多家優勢酶製劑企業轉讓,還實現了向美國企業的轉讓。

   構建研究到産業完整鏈條

  對飼料用酶重要性的認識,姚斌很早就認識到了。1994年,姚斌博士從中國農業科學院研究生院畢業,來到中國農科院飼料研究所工作。當時,我國已成為世界第二大飼料生産國,但飼料添加劑尤其是飼料酶製劑的研究水準與西方發達國家相距甚遠。

  飼用酶製劑的品質取決於酶的活性高低、酶分子的性質及穩定性。當時國內酶製劑研究的主要途徑是利用傳統方法篩選優良菌種,酶製劑的活性較低,産量和性質都難以滿足實際應用需要。國內的酶製劑市場主要由國外公司佔有。

  於是,初出茅廬的姚斌潛心研究基因工程、蛋白質工程、發酵工程等酶製劑技術發展的前沿技術,建立了國內飼料研究第一個分子生物學實驗室。1998年,他出色完成了863項目在飼料行業的第一個課題,“飼料用(酸性)植酸酶的研究”,使植酸酶在重組酵母中的最終表達量提高了37倍,並在國際上首次成功利用酵母表達系統作為高效表達生産植酸酶的生物反應器,最終實現了植酸酶的産業化生産,一舉打破了酶製劑工業研發一直由國際上少數大企業壟斷的局面。

  2001年,年僅34歲的姚斌獲得了國家科技進步二等獎。

  進入21世紀以來,飼料用酶的應用效果已在世界範圍內得到公認,但除少數品種得到廣泛使用外,其他酶種在飼料中的使用量總和不足30%。而且我國添加酶製劑飼料比例遠低於歐美等發達國家水準。

  為何在國際上,眾多研究單位、公司投入大量人力物力不能有效解決這些問題?在經過長期的探索與思考後,姚斌認為,主要原因在於可利用的飼料用酶資源匱乏、酶的性能不能滿足需求且生産成本高。姚斌同時意識到,解決這些問題必須回到飼料用酶分子生物學基礎研究的科學問題上,只有通過這些科學問題的深入研究,才能系統性地解決飼料用酶的廣泛應用問題。

  於是,他凝煉出飼料用酶研究中的關鍵科學問題,即針對飼料用酶的特殊性有目的地挖掘性質優良的酶基因資源;進行酶的催化機制、結構與功能(如pH、溫度、抗蛋白酶、催化效率)的分子基礎和生化機理的研究;酶蛋白高效表達的機制問題……

  多年來,正是通過不懈努力,姚斌帶領他的團隊,一步步實現了飼料用酶從基礎研究到産業化生産的完整技術鏈條構建。

  “寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來”,不懈努力終於結出豐碩的果實。如今姚斌帶領他的研究團隊,已開發出多種達國際領先水準的飼料用酶新品種。其中植酸酶、β-葡聚糖酶等10余種産品實現産業化生産且技術水準在國際上處於領先地位,植酸酶産品佔據了95%以上的國內市場和較大份額的國際市場。

  培養人才創造産業成功“面”

  熟悉姚斌的人都知道,週末或節假日在實驗室準能看到他的身影。如此持之以恒、不懈努力的作風也影響了他領導的團隊。儘管團隊從當初的幾個人已擴大到十幾個人,但團隊固定的科研工作報告會已堅持了很多年。

  作為團隊的領導者,姚斌清醒的認識到,任何一項的成功,都離不開團隊的力量。高層次創新型科技人才在提高科技發展水準和團隊核心競爭力方面具有不可替代的作用,只有培養和使用好這些人才資源才能佔領科技創新的制高點。

  姚斌帶領的科研團隊是一支由30歲左右的青年科學家和研究生為主組成的隊伍,針對這一實際情況,他明確團隊每個成員的工作重點,團隊成員之間的關係既是競爭又是合作。鼓勵團隊成員自由發揮想像力和創造力,激發與培養團隊成員研究問題的興趣,為團隊成員成長為獨當一面的人才提供充分的科研資源與話語權。他還特別著重培養交叉學科人才,使各具專長和特點的科技人才間有充分的思想交流與碰撞,為青年人才的成長,科研水準的提高增速……

  “每個人做好一個點的工作,點多了就連成了線,線多了,就形成了面。”這是姚斌經常説的話,他也是一貫如此去做的。如今,在姚斌的團隊裏,已涌現多名技術拔尖人才,他們同樣有著科學嚴謹的敬業精神,默默無聞,勤懇勞作的耕耘。他們把自己的專業知識和工作經驗毫無保留的傳授給身邊的研究生和年輕人,幫助他們解決了技術上的疑點和難題,培養技術上過硬的年輕人才。姚斌和他的團隊,這些不斷“閃光”的點和線,正在用自己的智慧和勤奮,努力創造我國飼料及酶製劑行業更燦爛的“成功面”!

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