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创新——非凡的历程

来源:  发布时间:2017-10-12

——记广东双骏生物科技有限公司首席科学家陈杰鹏药学博士

  
  
  创新,顾名思义就是创造新事物。创是始的意思,所以创造不是后造,而是始造。创新不但是企业可持续发展的源动力,更是推动社会发展进步的有效途径。习近平总书记在2016年全国科技创新大会指出:“科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。”李克强总理在2017年国家科学技术奖励大会上强调:“只有依靠创新驱动才能持续发展。”创新驱动的实质是科技创新,而科技创新的源头,一是来自科学新发现所产生的原创性创新成果;二是引进先进高新技术,消化吸收进而转化创新。广东双骏生物科技有限公司首席科学家——陈杰鹏博士,专注于肽类药物与生物发酵超过27年的历程,很好地诠释了“创新驱动”的深刻内涵。
  对于创新的理解,陈杰鹏表示:“创新不来自于书本,也不来自于知识,而来自于高阔的视野与不懈的实践。”1991年,陈杰鹏带领团队开始肽类药物和紫杉醇的研究。在科研实践中,根据紫杉醇分子结构生源学,推断出抗癌药物紫杉醇可由红豆杉树中寄生菌产生,并亲自带领团队多次深入云南老君山原始森林深处的红豆杉原产区,从土壤、树根、树干、树枝、树叶、树瘤及树的腐烂部位采集样本,筛选菌种超过10000株,仅HPLC-MS图谱就做了四五千张,以此推断出菌种发酵生产紫杉醇的生物合成途经,指导发酵生产。通过高通量理性化筛选模型的建立,双骏生物的专利菌种——“ST026”成功被分离,且定为生产菌种。双骏生物采用高压流体纳米匀质技术实现菌丝体有效破壁,克服提取率低等一系列工艺难题。先后获得中国国家发明专利(ZL 200410069347.8),国际发明专利(WO 2006/009518 A1),美国发明专利(US 2007/0218531 A1),欧洲发明专利(EP 1781773 A1)等多项国内外发明专利。应用该专利菌种发酵生产紫杉醇优势明显,以50吨罐发酵规模生产的紫杉醇产量相当于350棵百年红豆杉树的提取量,且所获紫杉醇属于天然原料,质量上乘。这是国际上唯一通过真菌发酵提取获得紫杉醇原料药——惠素(R)(Fungxol(R)),具有划时代的意义。
  2003年,陈杰鹏代表双骏生物与北京大学签订“抗凝药物——基因工程重组水蛭素(蛭宝素琀irudin)”合作协议。通过构建高效分泌型表达载体,采用递归PCR技术,他与其团队合成了水蛭素HV2突变体(Asn→Lys47)基因,比活性高达18000ATU/mg。在产量方面,通过比较各类基因突变体、表达载体、信号肽、宿主菌以及不同生长和诱导条件下的产率和产物比活,构建了高产菌株,两个10吨发酵罐生产1年所得水蛭素原料相当于普通养殖1000年(10亿条/年),而价格仅是普通养殖的1/1000。因其技术的创新性,基因工程重组水蛭素入选为国家3个“五年计划”推动项目。双骏生物已获得重组水蛭素的发明专利与世界定价权,并将重组水蛭素用于采血管涂层。数据显示,2016年全国真空采血管产销量已经超过50亿支,而水蛭素真空采血管具有抽血量少、一管适用多类检测项目等优势,这意味着水蛭素真空采血管代替传统采血管,每年将可节省上亿元的医疗成本。重组水蛭素也成为双骏生物发酵事业上继真菌发酵提取紫杉醇之后的又一重大里程碑。
  陈杰鹏指出:“大健康产业既要重视药物,也要重视养生、预防和康复。进军纳豆产业对双骏生物而言,不仅是实现了自身造血,而且是公司财务自由的需要,更是作为一名科研工作者所具有的产业和社会责任。纳豆产业不仅可以带动上游的大豆种植业,亦可以转化为营养食品、保健品和化妆品,造福更多的民众。”凭借自身的科研敏锐思维,以及对国际发酵产业发展的远观,陈杰鹏将目光聚焦在以发酵生产纳豆激酶、维生素K2为主的纳豆产业上,决心走出一条属于双骏生物的特色道路。
  陈杰鹏认为,创新并不是“赶时髦”,而是要打破框架与束缚,在自身的科研基础上再创新高。在他的引导下,双骏生物采用自主创新的第四代深层液体发酵工艺,生产纳豆激酶品牌原料——EsseZyme钚愿叽?5,000FU/g,成为国际最高活性原料品规。2012年,因其对纳豆激酶发酵工艺的创新,双骏生物成为中国医药质量管理协会唯一认证的中国纳豆激酶生产质量管理示范基地。同时,双骏生物作为国内首家以FU(Fibrin Unit溶栓单位)定义纳豆激酶活性标准的企业,致力于规范国家纳豆激酶的统一活性标准。纳豆激酶作为能够唯一溶解陈旧性血栓和唯一直接溶解血栓的天然物质,每年帮助数以千万计的人群脱离了血栓病、血栓垃圾引起的各种疾病及细胞供血障碍性疾病的痛苦,摆脱死亡威胁,重获健康生活。
  在纳豆激酶的生产过程中,陈杰鹏及科研团队还从发酵液中提取出被称为“被遗忘的革命性维生素”——维生素K2(MK-7),其在心血管疾病、骨质疏松症、肾脏钙化等多方面都有着超乎意料的功效,尤其在钙代谢方面,维生素K2(MK-7)可促使未羧化骨钙素羧化形成“钙爪”,达到高效领钙入骨的作用。维生素K2(MK-7)完全颠覆了多年传统的补钙观念,令补钙效能有了质的飞跃,从而推动补钙产业的发展革新。凭借着过硬的科研实力,双骏生物成为中国唯一天然全反式维生素K2(MK-7)品牌原料——Natto K2圃焐逃氩啡柑峁┥獭W魑凇⒐饰豄2的领军企业,陈杰鹏及其团队起草及推动维生素K2(发酵法)国家标准,并于2016年成功使维生素K2(发酵法)收录于国家营养强化剂目录(14880)。
  而后,科研人员又成功从发酵液中提取出聚谷氨酸(γ-PGA)、叶酸(Folic Acid)、磷脂酰丝氨酸(PS)、和LEVAN多糖等分子,可以广泛应用于保健食品、化妆品、动物营养等领域。至此,双骏生物的特色产业——纳豆产业链已初见雏形,成为支撑双骏生物企业发展与创新驱动的重要核心主体。目前,双骏生物生产的纳豆激酶与维生素K2等天然发酵原料已远销美国、日本、德国、新西兰等全球50多个国家和地区。多年来,双骏生物的天然发酵健康原料参展SupplySide West、Vitafoods Europe、Fi Asia、CPhI China、Hi Japan等国内外著名专业展会,陈杰鹏也多次受邀在国内外专业学术大会上做学术报告,受到国内外众多顶尖企业与专业院校机构的青睐与追捧。
  谈及双骏生物发酵事业的发展,陈杰鹏提出了“可控才天然”这一概念。“生产天然原料是双骏生物的宗旨,我认为可控才是天然。一切皆有品质控制点,这是双骏生物绿色理念的一个关键点,使原料或产品更安全,更纯粹。”
  经过多年科研攻关,双骏生物除了不断优化发酵装备与工艺技术外,还形成了菌种改造和高通量耐受筛选平台、多要素动态控制技术及高密度发酵工艺放大平台、多级膜定制化及技术集成的产品精制平台和药物制剂研发技术平台。企业拥有各种新型分离膜过滤设备,具有多年的产业应用经验。通过与膜设备厂家联合研发,将多级膜定制化、集成化应用于发酵产物分离、精制。整个工艺采用物理分离技术,形成生产工艺和零排放的创新。借此,陈杰鹏与其团队将在中国建设第一家绿色产业化生态工厂,年产值可超100亿元。
  对于生物制造产业的未来,陈杰鹏非常有信心:“建立绿色产业化生态工厂是大势所趋,只有推进产业转型升级,才能在竞争中占得先机;只有坚持走绿色、循环的产业化之路才能保证生物制造产业的可持续发展。”
  未来,小分子活性肽将是双骏生物的研究重点。陈杰鹏与其科研团队已着手研发低分子量的纳豆激酶和水蛭素。低分子活性短肽可大大提高其安全性、有效性,延长半衰期;其口服剂或注射剂,更能激发纳豆激酶的溶栓功效,以及水蛭素的抗凝效果。除此之外,小RNA药物、单抗药物的研发也已纳入双骏生物的研发日程之中。
  科技的进步需要创新,双骏生物的发展同样离不开持续创新。通过创新驱动,让双骏生物在未来跻身世界一流的专业化生物制药企业,为实现中国人的健康梦尽一份力量。
  

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