日前,國家人力資源和社會保障部發(fā)布《關于確定2015年國家百千萬人才工程入選人員名單的通知》,湖北省3人入選,我校生命科學學院陳守文教授名列其中,并被授予“國家有突出貢獻中青年專家”榮譽稱號。
國家百千萬人才工程是我國高端人才選拔培養(yǎng)的品牌工程,旨在重點選拔培養(yǎng)瞄準世界科技前沿,能引領和支撐國家重大科技、關鍵領域并實現跨越式發(fā)展的高層次 中青年領軍人才。工程1995年底正式啟動,2013年起納入“國家高層次人才特殊支持計劃”(萬人計劃)統籌實施,現每年評選一次,每次選拔400人左 右。
作為時隔18年我校再次入選該人才工程的專家,陳守文顯得很淡定,坦言科研路需要一步一個腳印。
科研路從當助手開始
1989年,陳守文從華中師范大學生物系本科畢業(yè)。同年,他考取華中農業(yè)大學碩士,主攻微生物學方向,畢業(yè)后留任華中農業(yè)大學食品科技學院擔任講師。1995年,在工作了三年后,陳守文考上了無錫輕工大學(現江南大學)攻讀博士學位,研究發(fā)酵工程。
1998年,博士畢業(yè)后,陳守文開始從事微生物研究,成為喻子牛教授團隊的一員,正式開啟了自己芽孢桿菌研究工作的生涯。
喻子牛先后任農業(yè)部農業(yè)微生物重點實驗室主任、微生物農藥國家工程研究中心主任、農業(yè)微生物學國家重點實驗室學術委員會主任等職,是微生物學方面的國家級專家,在芽孢桿菌研究上有很高的造詣。
在喻子牛的團隊里,陳守文以助手的身份負責微生物農藥發(fā)酵技術。接下來的3年里,陳守文堅守實驗室,優(yōu)化以井岡霉素、阿維菌素等微生物為農藥主導產品的發(fā)酵生產技術。
微生物研究做出大學問獲國家大獎
“那段時間,我就覺得這個領域大有可為。”從那時起,陳守文就致力于芽孢桿菌發(fā)酵調控機理、代謝工程、發(fā)酵工程的基礎理論與應用研究。
三年的研究,讓陳守文看準了方向,也收獲了經驗。2001年,喻子牛推薦陳守文參與國家十五攻關項目——“微生物農藥發(fā)酵新技術新工藝及重要產品規(guī)模應用”的研究,陳守文負責研發(fā)蘇云金芽孢桿菌發(fā)酵新工藝新劑型。
蘇云金芽孢桿菌是一類產體胞晶體芽孢桿菌,對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、斜紋夜蛾等害蟲的防治具有專一性,是一種無公害的生物農藥,農業(yè)用量需求相當大。但在當時,蘇云金芽孢桿菌發(fā)酵效率低下、產品干燥能耗高,嚴重制約了該生物農藥的大規(guī)模生產和應用。
基于這樣的現狀,陳守文和課題組成員花了五年時間,建立蘇云金芽孢桿菌的微濾濃縮新工藝,解決發(fā)酵液后處理回收率低等難題,將發(fā)酵單位提高50%以上。在 此基礎上,他們還研制出蘇云金芽孢桿菌水分散顆粒劑、油懸浮劑、微膠囊劑和納米制劑等新劑型,提高我國蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑的田間應用效果。
在這期間,團隊一共發(fā)表SCI論文10余篇,申請并獲批5項國家發(fā)明專利授權?!斑@項成果還填補了多項國內空白?!标愂匚恼f,在這個研究成果的基礎上,他們起草和制定蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑的系列國家標準,促進了該行業(yè)規(guī)模化和集約化的健康發(fā)展。
陳守文介紹,該成果在應用領域也廣受追捧。從2001年至2005年期間,該技術在湖北康欣農用藥業(yè)有限公司等3家公司推廣,直接經濟效益2.4億元,產品累計示范應用2200萬畝次,累計輻射應用面積超過2億畝次,共挽回農業(yè)蟲害經濟損失28億元。
作為微生物農藥的五個課題之一,蘇云金芽孢桿菌對整個項目的貢獻巨大。2006年,“微生物農藥發(fā)酵新技術新工藝及重要產品規(guī)模應用”獲2006年國家科學技術進步二等獎。陳守文說,這項研究代表了當時國內最高水平,很多成果至今都還有廣泛應用。
抱團攻關在聚γ-谷氨酸領域再獲突破
2006開始,陳守文成立微生物工程課題組,將主攻方向轉向芽孢桿菌高產聚γ-谷氨酸的研究及應用。
聚γ-谷氨酸是一種無毒、無害、可生物降解的生物高分子材料,具有強大的保水、礦物元素螯合、成膜、促進作物生長等多種優(yōu)良特點,廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、 食品、化工、醫(yī)藥、環(huán)保等方面。“它保濕性能優(yōu)越,還在皮膚表面成膜,使皮膚美白、光滑、抗衰老,是一種新型化妝品保濕劑。”陳守文說。
與蘇云金芽孢桿菌一樣,聚γ-谷氨酸的應用瓶頸也在于發(fā)酵水平低、生產成本高。為了解決這個問題,陳守文團隊采用代謝工程、發(fā)酵工程等多種手段,將聚γ- 谷氨酸工業(yè)化生產水平提高了4倍。這一系列研究成果,在國內率先實現了聚γ-谷氨酸的產業(yè)化生產。此外,該團隊還發(fā)明了用畜禽糞便、薯渣等農林廢棄物固體 發(fā)酵聯產聚γ-谷氨酸和抗土傳病害生防因子方法,達到畜禽養(yǎng)殖廢棄物無害化、增值化。
研究過程中,陳守文團隊發(fā)現,聚γ-谷氨酸對農作物增產、提質、節(jié)肥有促進作用,開發(fā)出了聚γ-谷氨酸復合肥等多種肥料,節(jié)約肥料10-30%以上。在國際上率先開展聚γ-谷氨酸作為肥料吸收促進劑的農業(yè)應用,并以此研發(fā)出多種新型生物肥料。
這一系列研究成果,申報并通過了8項國家發(fā)明專利。在湖北省煙草科學研究院、湖北省農業(yè)技術推廣站、湖北新洋豐等多家單位和企業(yè)應用推廣后,該成果轉化創(chuàng)造社會效益38.7億元,實現利稅4億元。2014年,該成果榮獲湖北省技術發(fā)明一等獎。
打造科研平臺致力科技創(chuàng)新
2014年9月,陳守文帶著全力支持他的愛人,來到湖大,成為我?!?011計劃”生物資源綠色轉化湖北省協同創(chuàng)新中心的重要一員。
陳守文說,在湖大,他看中的是團隊建設的自由度和能動性。目前,他組織了生命科學學院從事發(fā)酵分析、生物工程下游技術老師,同時從國內外引進代謝工程專業(yè) 博士后,邀請紐約州立大學Christopher Nomura副教授加盟,先后成立了湖北大學微生物工程研究團隊和湖北大學綠康生物工程研究所。
團隊的初具規(guī)模,帶來的是科研經費的大幅增加。一年時間里,陳守文團隊先后與綠康生化股份等6家企業(yè)簽訂合作協議,加上國家、省、市級課題經費,共計500萬元經費將進一步推動研究工作。
在入圍國家百千萬人才工程名單后,生命科學學院也為之鼓舞,該院院長馬立新說,一直以來,學校高度重視人才工作,相關部門也給予大力支持。近些年來,生科 院圍繞人才工作做足文章,推出搶抓人才、吸引人才、取信人才、服務人才的系列舉措,讓每一個人才引得來、留得住、有發(fā)展。
陳守文說,學校的政策支持,讓他信心滿滿。下一步,他將聯合相關大學、科研院所和企業(yè),共同攻關,建立地衣芽孢桿菌代謝工程平臺和蛋白/活性肽表達平臺, 聚焦開發(fā)聚谷氨酸、桿菌肽、生物肥料和生物農藥、酶及活性肽、四碳化合物和地衣素等芽孢桿菌代謝產物,力爭早日建成地衣芽孢桿菌國際級學術研發(fā)平臺。