——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
史大永
覆蓋地球表面四分之三的“藍(lán)色領(lǐng)土”,是一片幽深而富饒的神秘世界。壯美遼闊的海洋不僅給予人類寶貴的物資財(cái)富,也給了史大永無盡的研究資源。
中國科學(xué)院海洋研究所研究員、“萬人計(jì)劃”青年拔尖人才史大永的研究“伙伴”正是種類繁多的海洋生物?!昂Q笾谐錆M了古老而又神奇的生物,這些生物會(huì)在時(shí)間的推移中慢慢進(jìn)化出令人驚奇的特點(diǎn)?!笔反笥勒f。
致力于海洋藥物和生物制品研究的史大永有著溫和謙虛的笑容,已經(jīng)擁有諸多榮譽(yù)和頭銜的他只把自己的工作簡單地概括成“4個(gè)1”:一個(gè)生物活性信息庫、一個(gè)苗頭化合物、一個(gè)抗糖尿病候選藥物和一個(gè)海洋生物制品。
但這看似簡單的“4個(gè)1”,不僅包含了數(shù)個(gè)國內(nèi)第一,也達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,而這背后是史大永團(tuán)隊(duì)的孜孜不倦、刻苦攻關(guān)。
“4個(gè)1”
史大永提到,海洋環(huán)境與陸地環(huán)境有極大區(qū)別,高鹽低溫低氧,新生境容易產(chǎn)生新物種,而新物種在海洋環(huán)境中又會(huì)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)代謝物,新結(jié)構(gòu)化合物通常具有新活性,這也是該團(tuán)隊(duì)選擇研究海洋天然產(chǎn)物的原因。
針對(duì)極具海洋特色的鹵代化合物,史大永團(tuán)隊(duì)開展了13種海藻活性成分的分離、鑒定與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,發(fā)現(xiàn)512個(gè)單體化合物(包括101個(gè)溴系化合物),化學(xué)合成獲得574個(gè)溴系化合物,其中新化合物454個(gè),構(gòu)建了溴系化合物生物活性信息庫(共600余種,其中新化合物555種,本課題組分離與合成溴系化合物占國際上此類化合物總數(shù)的56%),為海洋創(chuàng)新藥物的研制提供了源頭化合物。
“鹵代化合物非常具有海洋特色,而且在成藥性上,相比其他結(jié)構(gòu)更易成藥,例如萬古霉素、金霉素等鹵代藥物被廣泛用于臨床,海洋鹵代化合物極具新藥開發(fā)潛力。我們構(gòu)建信息庫希望能篩選出更多具有藥用前景的化合物。”史大永說。
史大永團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃在此基礎(chǔ)上,開展智慧海洋鹵代活性物質(zhì)利用工程研究,構(gòu)建海洋鹵代活性物質(zhì)研發(fā)的“121”工程,即1個(gè)體系:建立鹵代物利用體系;2個(gè)信息庫:建設(shè)鹵代物生物來源種質(zhì)資源庫、海洋鹵代活性化合物庫;1個(gè)服務(wù)平臺(tái):構(gòu)建鹵代海洋藥物研究與開發(fā)平臺(tái)。
此外,該團(tuán)隊(duì)獲得了一個(gè)以eIF4E為靶點(diǎn)的抗腫瘤苗頭化合物。實(shí)驗(yàn)顯示,該化合物不僅在體外表現(xiàn)出很好的活性,在體內(nèi)也具有很好的抑制腫瘤效果。
一開始,史大永團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)室模型發(fā)現(xiàn)一種苗頭化合物針對(duì)腫瘤細(xì)胞有很好的細(xì)胞毒活性,之后就通過酶以及細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它針對(duì)eIF4E靶點(diǎn)具有一定的抑制活性?!拔覀兊玫竭@個(gè)發(fā)現(xiàn)后十分興奮,因?yàn)槟壳笆忻嫔线€沒有針對(duì)eIF4E靶點(diǎn)的藥物。”他說。
而該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的另一個(gè)候選藥物適應(yīng)癥為Ⅱ型糖尿病。糖尿病己成為當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類健康的世界性公共衛(wèi)生問題。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的重要負(fù)性調(diào)控因子,已成為治療Ⅱ型糖尿病的極具吸引力的靶點(diǎn)。PTP1B抑制劑是研發(fā)降糖藥物的重要方向。
在“十一五”國家“863”項(xiàng)目和重大新藥創(chuàng)制支持下,該團(tuán)隊(duì)對(duì)溴系化合物庫進(jìn)行酶水平、細(xì)胞水平的體外活性篩選,發(fā)現(xiàn)具有顯著PTP1B酶抑制活性的化合物12種。其中,以天然溴化物BPN為先導(dǎo),經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾得到的化合物海普諾(HPN),不僅結(jié)構(gòu)新穎,而且對(duì)PTP1B具有更強(qiáng)的抑制活性。
小鼠實(shí)驗(yàn)顯示,HPN效果優(yōu)于臨床一線用藥二甲雙胍,且毒性較低,代表了一類全新的、口服有效的小分子,可用于治療Ⅱ型糖尿病。該化合物已授權(quán)國際PCT專利1項(xiàng)(美國),國家發(fā)明專利12項(xiàng)。
最后,史大永團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海藻多糖藥用空心膠囊,獲得了3項(xiàng)國家CFDA藥“準(zhǔn)”字生產(chǎn)批件,并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,建立了國內(nèi)首條植物膠囊全自動(dòng)生產(chǎn)線。
“海藻多糖藥用空心膠囊,也就是感冒膠囊的外殼,通常來源于動(dòng)物的明膠,而我們以海藻多糖以及膳食纖維為原料,通過二次回熔以及原料配伍技術(shù),最后原創(chuàng)性獲得了海藻多糖藥用空心膠囊?!笔反笥勒f。
史大永提到,植物膠囊與動(dòng)物膠囊相比具有諸多優(yōu)點(diǎn),首先,動(dòng)物明膠易與含醛基的藥物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng);第二,動(dòng)物明膠易發(fā)生吸濕反應(yīng);第三,動(dòng)物膠囊安全性差,存在動(dòng)物源傳染病的風(fēng)險(xiǎn)。而且,大多動(dòng)物明膠來源于豬牛的骨以及皮,存在穆斯林銷售障礙,而植物膠囊則克服了上述問題。
基于這些成果,史大永團(tuán)隊(duì)發(fā)表SCI論文38篇;授權(quán)國際PCT專利1項(xiàng);授權(quán)發(fā)明專利26項(xiàng);參與出版專著2部。獲得山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、國家海洋局創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、青島市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)。
科技是第一生產(chǎn)力
2018年1月3日,國務(wù)院正式批復(fù)《山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)總體方案》,以期在這個(gè)與全國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)高度相似的省份探索行之有效的新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換之路。
根據(jù)規(guī)劃,山東將壯大發(fā)展新一代信息技術(shù)、高端裝備、新能源新材料、現(xiàn)代海洋、醫(yī)養(yǎng)健康等五大新興產(chǎn)業(yè),提升發(fā)展高端化工、現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)、文化創(chuàng)意、精品旅游、現(xiàn)代金融服務(wù)等五大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。
“科技是第一生產(chǎn)力,這句看似簡單的話做起來非常困難,如何讓科技真正在生產(chǎn)生活中發(fā)揮應(yīng)有的作用?結(jié)合當(dāng)下,與美國的貿(mào)易糾紛、對(duì)中興芯片封鎖七年等,對(duì)我們科研人員很有觸動(dòng),目前有很多高端技術(shù)還掌握在外國人手中,我們的科技實(shí)力還需要提升。”史大永說,這也是山東省提出新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的原因之一。
無疑,在新與舊轉(zhuǎn)化中,最關(guān)鍵的要素就是科技,科技如何實(shí)現(xiàn)舊生產(chǎn)力向新生產(chǎn)力促進(jìn)、如何弄清和攻克企業(yè)真正亟須解決的技術(shù)難題、如何把基礎(chǔ)研究的科技力量轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)里,這些問題激勵(lì)著史大永不斷探索。
史大永提到,以藥物為例,目前中國大多數(shù)藥企都在做仿制藥,這樣一來利潤大部分都流到了外企,巨大的風(fēng)險(xiǎn)和漫長的周期,讓很多企業(yè)止步不前不愿意去做原創(chuàng)藥。
“要解決這些問題,我們應(yīng)當(dāng)重視全鏈條式的研發(fā),科研單位、企業(yè)、風(fēng)投以及政府,應(yīng)攜手共同促進(jìn),新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換更需要的還是原創(chuàng)技術(shù),目前階段我們不需要走得更快,但應(yīng)有戰(zhàn)略的眼光,要走得更遠(yuǎn)?!笔反笥勒f。
史大永相信,任何一個(gè)學(xué)科的發(fā)展都需要積累,達(dá)到一定積累后就會(huì)發(fā)生量變到質(zhì)變的突變,藥物開發(fā)也是這樣的?!艾F(xiàn)在,我們需要了解企業(yè)有哪些技術(shù)難題亟須解決,科研人員有責(zé)任和義務(wù)去幫助企業(yè)攻克技術(shù)難題,這樣才能有的放矢?!?/p>
做科研是很枯燥的事情,史大永常常鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)耐得住寂寞,同時(shí)還要有沖勁兒?!耙欢ㄒ獔?jiān)持,做科研很忌諱的是追熱點(diǎn),最重要的還是要沉下心來,做到精、做到深?!彼f。
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