小細胞“催化”新興大産能
- 發佈時間:2016-01-11 01:31:10 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
通訊員張 婷本報記者王 春
作為構成生物體的基本單位,細胞雖然微小到連肉眼都看不到,但在華東理工大學魏東芝教授的“魔杖”下,卻釋放出15億元的生物製造産能。1月8日召開的2015年國家科學技術獎勵大會上,魏東芝教授領銜的項目“定向轉化多元醇的生物催化劑創制及其應用關鍵技術”獲得了國家技術發明二等獎。
科技成果轉化率低是困擾中國科技界的痼疾,但對魏東芝而言,卻無此煩憂:他將全細胞催化技術成功地在魯南制藥等4家企業進行産業化,引領著我國生物催化技術新興産業方向,生産的糖尿病藥物米格列醇等5個産品還在近3年內為企業新增産值15億元。
細胞催化技術何以如此受企業認可?“最主要的原因是在研究積累、市場對接和技術孵化等方面下了紮實的工夫。”魏東芝説。
“萬能鑰匙”解鎖定向轉化之門
多元醇是分子中含有2個或2個以上羥基的醇類,像乙二醇、甘油、木糖醇、山梨醇等都屬於多元醇。由於只要換換羥基的位置,就可以針對不同的原料,生産出不同的、相對應的産品,所以多元醇的用途非常廣泛,是生産醫藥、化工品、新材料、化粧品、食品等的重要中間産物。但同時,多元醇因富含活潑且化學性質相似的多個羥基,又給科技界拋出了“特定羥基的選擇性轉化”這一國際公認的技術難題。
經過30年的耕耘,魏東芝團隊為多元醇定向轉化找到了正確的“解鎖密碼”:“我們的細胞生物催化劑,就像精確制導導彈一樣,能準確瞄準要催化的羥基,精確定向到要轉化的産物,工藝過程比傳統化學催化更高效、節能、環保。”
一個細胞裏,藏著成千上萬種酶。而這些“酶”,在被魏東芝團隊進行功能改造後,變成了能夠催化十幾種甚至幾十種反應的“萬能鑰匙”。這種把小細胞變成大催化工廠的“魔法”,就是魏東芝他們特有的全細胞催化法。
2008年在魯南制藥集團用全細胞催化法生産的米格列醇,成就了我國第一例利用生物催化技術生産化學藥的新藥報批與生産。
科技與市場深度融合
市場是檢驗産品的唯一標準。産業化之路能否走得順暢,除了多年的科研積累外,更離不開的是市場對産品的認可。
以糖尿病藥物米格列醇為例,自2008年投産以來,由於降糖效果更好、胃腸道副作用更低,其年銷售額以70%以上的速率遞增。由於市場潛力巨大,2011年,魯南制藥集團又投資7000多萬元,擴改建了米格列醇原料藥和片劑生産線各一條,目前已形成了年産米格列醇原料50噸、片劑3億片的生産能力。
據魏東芝介紹,米格列醇的國際競爭力同樣很強,原料藥已出口到日本、印度等包括全球十大仿製藥國際名企在內的14個國際制藥公司。近3年,米格列醇為魯南制藥集團新增産值10億元,利潤達1.9億元。
除了米格列醇,利用全細胞催化法生産的二羥基丙酮、葡萄糖酸、光學純苯乙二醇等産品分別在深圳博大、西王集團、濱海瀚鴻等企業實現産業化。
目前,用魏東芝團隊全細胞催化法可生産的産品已有90余種之多,涉及化工、材料、食品等行業。
“三大優勢”釋放産業能量
小小的細胞卻撬動了15億元的産能,看似不可思議,然則實至名歸。魏東芝説:“堅實的專業知識積累永遠是技術創新的靈感和動力。”
從鑽研細胞中每一種酶的功能改造方法,到建立起涵蓋近千種酶的數據庫;從各種酶的基因圖譜繪製、細胞表達,到發酵罐裏的生産;從創建生物催化技術平臺,到企業提需求、團隊按需攻關的良性産學研共同體,魏東芝及其團隊付出了30年的不懈努力。
“從長遠看,全細胞催化技術的産業鏈效應將會持續顯現。”魏東芝的信心,來源於該技術的三大優勢:一是原料優勢,多元醇為可再生資源,將促進我國工業可持續發展;二是技術通用性優勢,生物催化技術平臺的創建,適用於以多元醇為原料的眾多産品的生産;三是綠色製造優勢,用生物催化替代或部分替代現有的化學法及發酵法,可避免貴重金屬催化劑或大量有機溶劑的使用,簡化工藝、降低污染物排放,這是中國製造業發展的必然趨勢。
新的一年,魏東芝及其團隊在推進科技與市場融合的“綠色製造”道路上,繼續前行。
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