圖為:歐陽(yáng)暉博士在實(shí)驗(yàn)室。
胱氨酸的“出生”蛻變
一直是從動(dòng)物毛發(fā)中提取的胱氨酸,悄然有了另一張“出生證”,從廢棄的玉米漿中“誕生”。這意味著,它可以叩開(kāi)通往國(guó)際高端食品、藥品市場(chǎng)的大門(mén),也填補(bǔ)了我國(guó)在生物發(fā)酵領(lǐng)域研發(fā)胱氨酸的技術(shù)空白。
胱氨酸,是氨基酸的一種,作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,廣泛運(yùn)用于醫(yī)藥、食品工業(yè),具有重要價(jià)值。
生物發(fā)酵法孕育胱氨酸的過(guò)程只兩天:廢棄的玉米漿配上淀粉、葡萄糖一起放入容器內(nèi)發(fā)酵,便產(chǎn)生了營(yíng)養(yǎng)豐富的“培養(yǎng)基”。在培養(yǎng)基放入一些特殊“種子”,“種子”便生成微生物。微生物添加酶進(jìn)行催化,可得到胱氨酸。
15日,記者來(lái)到位于黃石市陽(yáng)新縣的遠(yuǎn)大醫(yī)藥富池工業(yè)園區(qū),在國(guó)際市場(chǎng)“嶄露頭角”的唯一國(guó)產(chǎn)胱氨酸,便誕生在這里的一座孤島上。
孤島三面環(huán)水,僅有一條幽靜小路與外界相通。如此不起眼的小島,卻是第五批湖北省“百人計(jì)劃”、海歸博士歐陽(yáng)暉的“寶島”。他帶領(lǐng)著研究團(tuán)隊(duì),改變了胱氨酸的“出生”。
孤島“煉藥”源于老友信任
20年前,歐陽(yáng)暉從武漢大學(xué)生物系畢業(yè)后,赴加拿大卡爾加里大學(xué)攻讀生物化學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后,他在多倫多一所大學(xué)實(shí)驗(yàn)室做高級(jí)研究員。2011年隆冬,歐陽(yáng)暉的老友、遠(yuǎn)大醫(yī)藥(中國(guó))有限公司總經(jīng)理石曉峰打來(lái)越洋電話:“聽(tīng)說(shuō)歐洲有生產(chǎn)胱氨酸的新方法,我國(guó)在這片領(lǐng)域還是空白,你愿意試試嗎?”
捫心自問(wèn),歐陽(yáng)暉沒(méi)有十足底氣。他只是大體知道德國(guó)生產(chǎn)胱氨酸的工藝是生物發(fā)酵法,相較于傳統(tǒng)的動(dòng)物毛發(fā)發(fā)酵法,成本低、污染小、效率高,是發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相采用的綠色工藝。但究竟是何路徑,他一無(wú)所知。
500個(gè)日夜的挑燈鏖戰(zhàn)、數(shù)以萬(wàn)次的“屢敗屢戰(zhàn)”、一摞摞實(shí)驗(yàn)手稿,最終凝結(jié)成一串靚麗的化學(xué)反應(yīng)式。雖然,析出的胱氨酸只有幾克,但這些微的白色粉末讓歐陽(yáng)暉興奮不已。
他趕緊向妻兒告假,“我要回國(guó)證明這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,兩周后返程?!?/p>
這一次他食言了。歐陽(yáng)暉帶著“生物發(fā)酵法”,向石曉峰分享他的成果。不料石曉峰立刻出資,在富池為歐陽(yáng)暉搭建起了生物實(shí)驗(yàn)室、并添置上百萬(wàn)元的設(shè)備,希望將試驗(yàn)品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。
這次回國(guó),歐陽(yáng)暉4年沒(méi)有回去。
苦研5年最終沖出黑暗
困難超過(guò)想象。原本在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)展得順利的化學(xué)反應(yīng),一來(lái)到廠房便失控了。2013年6月的一天,歐陽(yáng)暉帶領(lǐng)近百名實(shí)驗(yàn)員,齊刷刷站在發(fā)酵罐前,等待胱氨酸催化后出現(xiàn)。然而,揪心的兩天兩夜過(guò)去,期待中的白色粉末遲遲沒(méi)有露面。第一次試生產(chǎn)徹底失敗了。“從燒杯中誕生的試驗(yàn)結(jié)果,到運(yùn)用于大生產(chǎn),相隔萬(wàn)里。就像拿著一張理想圖紙,想造出高樓大廈,還需要精雕細(xì)琢。”歐陽(yáng)暉說(shuō)。
只從事過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,從未有過(guò)大生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的歐陽(yáng)暉感到前所未有的壓力:上百萬(wàn)的設(shè)備可能被閑置、5年的研究付諸東流,幾百人的殷切期盼無(wú)奈被辜負(fù)。
“一定要沖出黑暗!”歐陽(yáng)暉下定決心。為完成實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換,歐陽(yáng)暉又苦研兩年?!吧a(chǎn)中的攪拌速度、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù),全都一一重新設(shè)置?!?/p>
從幾克到幾公斤,從幾公斤到幾噸,廠房的大罐子里盼來(lái)了生物發(fā)酵法產(chǎn)生的大批胱氨酸。與德國(guó)、日本技術(shù)相比,產(chǎn)量大幅提升?!澳壳?,‘遠(yuǎn)大’胱氨酸產(chǎn)能可達(dá)1.5萬(wàn)噸。”歐陽(yáng)暉笑言,“終于走到了陽(yáng)光下?!?/p>
在國(guó)際舞臺(tái)上揚(yáng)眉吐氣
近日,一家全球知名食品公司向“遠(yuǎn)大”下了大訂單,希望購(gòu)進(jìn)他們的胱氨酸用于奶粉添加劑。
“此前,通過(guò)傳統(tǒng)毛發(fā)發(fā)酵的胱氨酸被排擠在國(guó)際高端食品市場(chǎng)之外,現(xiàn)在,通過(guò)生物發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的胱氨酸已進(jìn)入國(guó)際‘大買(mǎi)家’視野?!边h(yuǎn)大醫(yī)藥(中國(guó))有限公司董事長(zhǎng)謝國(guó)范勁頭十足地說(shuō)。
今年4月9日,以生物發(fā)酵法提取的胱氨酸為原料,“遠(yuǎn)大醫(yī)藥”又推出前沿護(hù)肝新藥“舒邦”,該藥成為我國(guó)唯一擁有國(guó)家專(zhuān)利認(rèn)證的解酒藥。
“能把玉米漿變成胱氨酸,酶催化是背后神奇的‘魔術(shù)兵團(tuán)’,它能以環(huán)保的方式,催化出很多質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的好東西,市場(chǎng)潛力大。除了獲得胱氨酸,其間酶催化技術(shù)也是我們這項(xiàng)試驗(yàn)的第二個(gè)戰(zhàn)利品?!睔W陽(yáng)暉介紹,世界酶制劑市場(chǎng)高達(dá)百億美金,醫(yī)藥業(yè)酶制劑的市場(chǎng)份額相當(dāng)可觀。
胱氨酸大獲全勝,讓歐陽(yáng)暉信心倍增:“孤島試驗(yàn)雖苦,但自豪感和榮譽(yù)感一直是我前行的最大動(dòng)力。未來(lái),我們還要研發(fā)瓜氨酸、絲氨酸等,書(shū)寫(xiě)更多技術(shù)傳奇?!保ㄎ?圖 記者 胡蔓 崔逾瑜 楊麟 實(shí)習(xí)生 黃佳敏 通訊員 蔡麗麗 徐煒)