□南京日?qǐng)?bào)/紫金山新聞?dòng)浾呃罨?/p>
通訊員楊芳韋瑋
5月30日,第三屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)揭曉,其中,南京地區(qū)有1個(gè)團(tuán)隊(duì)獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)牌”,1人獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)?wù)隆保?2人獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)狀”。獲得“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)?wù)隆钡氖悄暇┕I(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院徐虹教授,她創(chuàng)新采用全生物合成的方法研制了聚谷氨酸這一新型功能高分子,形成了“從0到1”的全新產(chǎn)業(yè),帶動(dòng)下游形成千億衍生市場(chǎng),取得了突出的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
(資料圖片)
1987年,徐虹碩士畢業(yè)后分配至南京化工學(xué)院(今南京工業(yè)大學(xué))工作,后師從歐陽(yáng)平凱院士攻讀博士學(xué)位。多年來(lái),一直深耕生物化工領(lǐng)域,致力于功能性生物高分子材料及其應(yīng)用研究。
功能性高分子與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活緊密相關(guān),用量高達(dá)1.2億噸/年,但大多依賴(lài)石油資源,存在不可降解等問(wèn)題?!案叻肿蛹易逯杏幸环N類(lèi)似蛋白結(jié)構(gòu)的新型生物可降解成員聚氨基酸?!毙旌缃榻B,聚氨基酸在日化、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用潛力,是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn),但其生物合成技術(shù)壁壘高。2000年以前,國(guó)內(nèi)在生物高分子聚氨基酸領(lǐng)域的研究還是一片空白。
“為什么水母體內(nèi)水分充足,看起來(lái)很豐盈?”在閱讀了一篇關(guān)于水母的報(bào)道后,徐虹不禁產(chǎn)生了疑惑,“是什么讓水母生活在壓力大、鹽度高的環(huán)境里卻沒(méi)有產(chǎn)生脫水現(xiàn)象?”經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),水母體內(nèi)含有一種叫作聚谷氨酸的物質(zhì)。
“是不是聽(tīng)起來(lái)很熟悉?”談及聚谷氨酸,徐虹笑著說(shuō),“我們?nèi)粘3缘奈毒褪枪劝彼幔ㄢc),聚谷氨酸就是單分子谷氨酸聚合形成的大分子?!本酃劝彼崾蔷G色可降解的生物聚合物,是生命體所需的氨基酸聚合而成的活性物質(zhì),具有很強(qiáng)的保水性,而且結(jié)構(gòu)中含有游離羧基,能螯合一些金屬元素。
“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里整整花了十年時(shí)間,用微生物發(fā)酵的方法來(lái)生產(chǎn)、提取聚谷氨酸。”徐虹說(shuō),聚谷氨酸在自然界僅存在于水母和納豆里,大量獲取非常困難。在國(guó)家“863”課題“生物可降解型聚谷氨酸功能材料的制備研究”的資助下,徐虹課題組完成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的聚谷氨酸合成研究,填補(bǔ)了行業(yè)空白。由此,我國(guó)生物合成又增添了一種自主研究的聚氨基酸,并發(fā)現(xiàn)了其保水和吸附兩大功效。
“要實(shí)現(xiàn)聚氨基酸的產(chǎn)業(yè)化,滿(mǎn)足下游多元化的應(yīng)用,就要使產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量可控,尤其是要制取超高相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)物?!毙旌绫硎?,聚谷氨酸是一類(lèi)具有重要應(yīng)用價(jià)值的生物功能高分子,但是分子代謝調(diào)控復(fù)雜,很難獲得高效生產(chǎn)菌種;高粘發(fā)酵體系又阻礙溶氧傳質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)輸送,產(chǎn)物積累少;發(fā)酵產(chǎn)物組分復(fù)雜及分離精制不易實(shí)現(xiàn)等,這些都不利于其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。
為解決這些難題,徐虹團(tuán)隊(duì)與南京軒凱生物科技有限公司就生物合成聚谷氨酸的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)展合作。這次產(chǎn)學(xué)研合作不僅從理論層面上解決了技術(shù)難題,建成全球首條10萬(wàn)噸級(jí)聚氨基酸、泛菌多糖生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)業(yè)“從0到1”的突破,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)保、日化、食品等多個(gè)領(lǐng)域,并出口至歐洲、東南亞等地區(qū)。
未來(lái),徐虹將繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深耕聚谷氨酸行業(yè),并將其運(yùn)用到大健康、土壤修復(fù)、水處理、飼料以及創(chuàng)傷敷料、手術(shù)縫合線等更多領(lǐng)域,讓科研惠及百姓、造福民生。