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周祥山: 生物技术创新“新”在应用

发布时间:2015-01-15 来源:中工招商网 791

  华东理工大学生工学院的周祥山教授入选了“万人计划”第一批杰出人才和科技创新领军人才的78人名单。他为什么能够入选“万人计划”?他的研究工作取得了哪些堪称“领军”的创新?让我们来一探究竟。

  发酵优化提产量

  远古传说中,神农尝百草,发现了很多良药来造福人类。现在,科学家在陆地上发现新药日益困难,他们把目光投向了海洋。目前,国内外科学家在海洋里发现越来越多的有生物活性的化合物。但是,从有生物活性的化合物到药物,还面临很多关口。

  首先碰到的就是产量问题。这些新的化合物必须达到一定的产量,才能让药学家在此基础上开展新药研发,不然,很多工作会被迫停止。周教授的工作提高了这些化合物的产量,推动了新药研发瓶颈问题的解决。

  灰绿霉素A、1403C都是抗肿瘤活性化合物。周祥山通过优化发酵过程,将灰绿霉素A的产量由每升4毫克提高到每升150毫克,并将生产规模放大到500升。1403C的产量则由每升1.3毫克提高到每升2.5克,提高了超过1900倍,生产规模也放大到500升。

  这项成果在国内海洋微生物发酵领域非常具有影响力,在国际海洋微生物发酵领域也不多见。国内一些兄弟院校的研究者遇到相关问题,往往会想到“找华东理工大学的周教授想想办法”,领域专家组也充分肯定了华东理工大学的这个技术平台,并在产业化技术上寄予了很大期望。目前,周教授已就该成果在包括Bioresource Technology (IF 4.98)在内的多个学术期刊发表了论文,受邀在第9届国际海洋生物技术大会(IMBC2010)、Asian Congress on Biotechnology 2011上作主题报告。

  生物技术降成本

  周教授的主要研究方向是应用生物技术,结合工程学和分子生物学的原理,解决生物技术的实际应用问题。他的研究成果中包含针对药物生产环节的,有的能够提高生产效率,降低生产成本,有的能使生产过程节能环保,还有的能简化给药程序,节约抢救时间。

  生产药用蛋白,毕赤酵母是国内外运用第二多的原材料。传统的毕赤酵母生产工艺必须用到甲醇。甲醇有毒有害,而且极易爆炸,生产车间必须采用防爆设计,否则难以保障生产和工人的人身安全。防爆车间的建设成本,是同样面积普通车间的十几倍。周教授开发的非甲醇诱导型AOX1启动子系统,不需要使用甲醇就能采用毕赤酵母生产基因工程蛋白,不仅大大降低生产成本,而且提高了安全性,很受生产厂家的欢迎。周教授的这项创新研究,受到了国内外科学家的高度重视,去年在奥地利召开的国际毕赤酵母学术会议,给周教授提供旅行和住宿的全额资助特邀作学术报告,引起了与会者的热烈讨论。

  心肌梗塞是一种急性病,抢救必须迅速及时。通常情况下,半小时内必须抢救,否则患者会有生命危险。周教授与某机构合作,极大地提高了国内最新的第三代心肌梗塞急救药的产量,每位患者只需6千元。进口的药物还停留在第二代,每位患者花费却高达1万多元,而且要根据患者体重通过打点滴给药,操作程序比较复杂。周教授他们合作开发的药物不需要称量患者体重,在担架上就能操作,非常方便,不仅节约了抢救时间,同时也降低了患者的医疗费用。

  在中药生产领域,周教授的生物技术也有用武之地。喝过中药的人,大抵都能回忆起那难以下咽的滋味。中成药将汤剂浓缩后,或丸剂,或片剂,温水送服,简单方便。以前,中药浓缩采用的方法是蒸发。采用周教授的生物技术,不需要浪费那么多的水和能源,节能达到90%以上,而且可以提高生产效率。周教授的生物技术在产业应用上还有很多的领域,例如鉴别阿胶真伪等,相关成果获得了山东省科技进步一等奖(第一完成人)。

  作为主持人,周教授先后承担了2项国家自然科学基金项目、2项国家“863”项目、1项“十二五”“重大新药创制”科技重大专项、1项上海市青年科技启明星计划、企业横向课题等项目资助总计7项。他在国内外发表40余篇论文,其中以第一作者或通讯作者身份发表23篇SCI论文;申请20项中国发明专利(其中14项排名第一),其中12项已授权;申请1个PCT国际专利。

  这位1974年出生的年轻教授,虽然高考时是“阴差阳错”地进入生物发酵工程专业,但是他“干一行,爱一行”。他希望“把生物技术用在更多的交叉学科和领域,用生物的方法解决很多不同领域的问题”,因为“解决问题、提高产量,都是很快乐的事情,有很多乐趣”。

  附:“万人计划”简介

  万人计划,即国家高层次人才特殊支持计划,简称“国家特支计划”,亦称“万人计划”,是面向国内高层次人才的支持计划。2012年8月17日,经党中央、国务院领导批准,由中组部、人社部等11个部门和单位联合印发。总体目标是,从2012年起,用10年左右时间,有计划、有重点地遴选支持10000名左右自然科学、工程技术、哲学社会科学和高等教育领域的杰出人才、领军人才和青年拔尖人才,形成与引进海外高层次人才计划相互补充、相互衔接的国内高层次创新创业人才队伍开发体系。

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