学涯深海分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhouyj

博文

十年磨一剑-青蒿素微生物合成的十年 精选

已有 14539 次阅读 2013-4-30 05:58 |个人分类:科研随笔|系统分类:科普集锦

2013425日,nature发表了在酿酒酵母中高效半合成抗疟疾药物青蒿素的研究(http://www.nature.com/nature/journal/v496/n7446/full/nature12051.html?WT.ec_id=NATURE-20130425),将微生物半合成青蒿素产业化进程大大向前推进了一步。这是微生物异源合成高附加值产品的一个最成功案例,该校研究由美国加州大学伯克利分校联合Amyris公司共同完成。

2010年,全世界总过有2亿人次感染疟疾,并至少夺去了65.5万人的生命。特别是在一些落后国家比如说非洲等国家,卫生条件差,治疗不及时,已经成为了一个很重要的问题。其实早在40年前,我国西南部也是疟疾严重,只是近年来随着经济发展,卫生条件改善,基本上控制了疟疾的感染。治疗疟疾最有效的药物就是青蒿的提取物,其主要成分是青蒿素(Artemisinin)。我国在上世纪70年代发现青蒿素的成分及结构,项目首席学者中药研究所屠呦呦研究员也获得了2011年临床医学拉斯克奖以及葛兰素史克终身成就奖。但是从植物中提取青蒿素,产量低,并且青蒿的种植受季节和地域的影响,远远满足不了市场需求。

近年来合成生物学和代谢工程的发展,为我们提供了另一种解决方案。通过对微生物中进行基因工程改造,再起体内导入新的生物合成途径,合成我们所需要的产品(药物,生物燃料,生物化学品等)。比如说,让酵母不但能产酒精,还能生产药物。我们还可以通过合成生物学使得大肠杆菌无毒,无害,还能生产药物。

该项研究由加州大学伯克利分校Keasling教授领衔,从该研究团队2003年在《自然-生物技术》(NatureBiotechnology)上发表第一篇关于青蒿素前体合成的文章,已经整整10年了(http://www.nature.com/nbt/journal/v21/n7/abs/nbt833.html)。Keasling也坦言,很意外在这项技术上耗时这么久,但幸运的是终于可以推向产业化了。可见,一项技术的成熟,需要消耗大量的人力,物力和财力。在美国科研经费大幅缩减的的情况下,盖茨基金会的4250万美元的资金为其提供了足够的财力保障。当然更重要的是这背后很多默默风险的科研工作者。2006Keasling研究团队在nature上发表了更直接的前体青蒿素的微生物合成(http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7086/full/nature04640.html),这项研究为后面的产业化积累了足够的信心,也打好了基础。Keasling也在那一年击败了来自于测序领域,计算机领域的众多科学家,当选全美最著名科学家称号。然后又是近7年的研究,才有了今天的成绩。

回顾其十年的研究历程,除了其本身的青蒿素解决方案外,还带来了一系列更为重要的衍生成就。

1.     培养了大量优秀人才:即有在研究机构活跃在科学研究前沿,也有担任各大生物公司的首席科学家。比如说2003NatureBiotechbology文章的第一作者Vincent Martin在加拿大Concordia University 担任副教授。2006Nature第一作者Dae-KyunRoUinversityof Calgary副教授。项目主要参与者Jack D Newman已经是Amyris公司首席科学家,主要负责了Amyris公司项目实施。

2.     孵育了一批企业:比如说制药公司Amyris,已经实现了上市。还有生物燃料公司LS9。成为了生物产业的推动者。

当然也带给我们一些反思:

1、我国学者在1970s分离坚定了青蒿素的药效及结构,却在生物技术产业化耽误了太久时间,由美国学者在30年后实现了高效微生物合成。当然由我国70年代特殊背景的客观因素,但我想我国现行的科研体制也应该值得反思。

2、我国没有真正重视研发的生物产业,强大私人基金支持。在美国近年经济不景气的情况下,如果没有盖茨基金会和寰宇健康(OneworldHealth)基金的支持,很难有现在的成就。

3、我国现行科研体制。健康的科研环境是促进良好科研产出的关键,应该建立健康,公正的评价机制。既要有战略科学家,更需要扎实的一线科研工作者的支持。经费不要完全到了口号者口袋,而是应该一旦发现只喊口号,而不做事情,就应该永远驱逐出科研队伍。因为这帮人不仅占据资源不干活,还打消了真正埋头做事情的积极性。

4、科学家的自我约束:科学家应该向民众和政府客观介绍科学进展,给政府提供建议合理布局研究方向。但一定要公正,客观。该项目首席科学家Keasling也是一个颇有争议的学者,我有幸在学术会议上听过几次Keasling的报告,其演讲口才确实出众,让人振奋人心。但是其不仅仅是讲的振奋人心,也确实做的漂亮。现在很多科研工作者把过多精力放在学术包装,而忽略了内在的创新提高。要认识到,科研不仅要说的好听,还要做的漂亮。等我们终老时,回顾自己的科研一生,能够无愧的说自己算是一个合格的科研工作者,在本领域算是推动了发展,而不仅是口号喊了一辈子。。。

最近看到科学网上有两位博主也发表了相关介绍,

刘平生教授的博客

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=252738&do=blog&id=661824

诸平博主的博客

http://blog.sciencenet.cn/blog-212210-679644.html



屠呦呦获拉斯克奖
https://blog.sciencenet.cn/blog-208215-685235.html

上一篇:钱老乘鹤仙去,我辈沉痛缅怀
收藏 IP: 129.16.106.*| 热度|

21 秦久福 靳国杰 曾庆平 梁洪泽 韩世清 王涛 徐大彬 孙学军 武夷山 戴小华 余世锋 陈飞 曹敏 李土荣 李天成 王守业 徐索文 刘天伟 徐向田 biofans zhoulangxiucai

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (13 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-10-5 10:51

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部