寡糖
——海洋的馈赠
2011-10-30胡卫娜
文 胡卫娜
寡糖
——海洋的馈赠
文 胡卫娜
脑血栓、癌症、艾滋病……各种恶疾侵蚀着人的生命,深深困扰着人类,怎样治愈,如何摆脱病魔的威胁?管华诗院士和他的团队,把目光对准了海洋,从海洋里找药物。他带领团队相继研制出了我国首创海洋新药抗心脑血管疾病PSS等一系列海洋药物,为患者祛除了病痛,掀开了我国现代海洋药物研究的序幕,站在了国家科技奖励的领奖台上。
当“寡糖”成为一种事业
上世纪70年代,很多疑难病症引起了国际医药界的的关注,“回归大自然,向海洋要药”成为一个方向。然而,用于提取海洋药物的海洋生物原料采集困难,从中分离目标物质实验繁杂,海洋药物研究困难重重,国际海洋药物研究步入低谷。海洋药物是神话还是现实,这是时代的疑问。
2009年度的国家科学技术奖励大会上,在业界有着“中国现代海洋药学第一人”美誉的管华诗院士领衔完成的“海洋特征寡糖的制备技术(糖库构建)与应用开发”获得国家技术发明奖一等奖。在庄严的国歌声中,管华诗从中共中央总书记胡锦涛手中接过了荣誉证书。
“海洋特征寡糖的制备技术(糖库构建)与应用开发”中的“寡糖”,这个常人眼中难懂的词语,在管华诗团队眼里却是一簇“可爱的小伙伴”。面对记者,这位年过七旬的老人不断地解释着他的研究课题,其实“寡糖”不仅仅是传统意义上作为能量物质和结构物质的糖,这个“可爱的小伙伴”是短的小分子糖链,具有信息传导功能,参与了人类生长发育的所有生理过程。尤其是海洋寡糖,结构特殊,生物学活性广泛,为人类深入研究糖链的生物学功能提供了难得的物质支持。
“寡糖比多糖具有更好的水溶性和体内吸收特性,而海洋寡糖与陆地寡糖相比,具有结构特殊和生物学活性广泛的特点。”管华诗如数家珍般地列举自己的“小伙伴”在医药、功能性食品、化妆品、植物抗异等方面的潜在应用价值。“比如海洋中褐藻胶寡糖及其衍生物有抗心脑血管疾病、抗老年痴呆活性;卡拉胶寡糖及其衍生物有抗病毒、抗肿瘤活性;甲壳胺寡糖及其衍生物有抗动脉粥样硬化、提高机体免疫等活性;琼胶寡糖则有抗氧化和抗糖尿病活性等。”
与海洋药物结缘开始于一次偶然的实验,这次试验让管华诗产生新的灵感。1979年的一天,管华诗在实验室里为了降低硫酸钡制剂的粘稠度伤透脑筋,已经试了很多办法都不行,怎么办?那天他加了点从海藻中提取的分散剂,粘结现象瞬间消失。
偶然的现象极大地触动了他的神经:能解决硫酸钡的粘结,是否也能解决心脑血管病中血液粘稠的问题?能不能把这种高效能的、来自海洋的生物活性制品加工研制成防治心脑血管病的新药呢?研制海洋药物!一个大胆的设想在管华诗头脑中生成。
管华诗决心闯入前人未曾涉足的领域,将研究防治心脑血管病的药源由陆地转向海洋,争取在治疗该病的药物方面有所突破,更好地为心脑血管病人解除痛苦。那时海洋药物研究充满了不可知性,国内尚没开展此方面的研究工作,就连西方发达国家也处于探索阶段。但是管华诗依旧坚持,既然认定了,就没有退缩的理由。这是一项事业。
科研成果给社会带来福祉
管华诗清晰地记得,1980年的时候,他们初步建立了最早的海洋药物研究机构——山东海洋学院(海洋大学前身)海洋药物研究室(这是我国最早的海洋药物研究机构)。“当时实验空间非常紧缺,经过系里批准,把一个不足20平方米的厕所改成了我的实验室,后来又搭建了一些平房。”
从最简陋的条件起步,他们的团队开始了2000元经费起步的科学研究,缺仪器,缺设备,就想办法借、租;有些问题国内没有办法解决,就搞国际合作;需要多学科、多部门、多层次协作的,就积极向国内同行寻求支持,联合攻关。
终于,他成功了!只用了三年多,预防和治疗缺血性心脑血管疾病的安全、高效药物PSS藻酸双酯钠诞生了,并顺利通过了山东省科委组织的专家鉴定,创出了我国首个海洋新药,随之被卫生部和山东省重点推广。
在中国的大地上,在新的海洋学科研究领域,管华诗打开了第一扇门。新药PSS的研发成功催生出我国海洋药物这一新兴学科和新兴产业,自此中国的海洋药物研究和海洋资源利用与国际先进水平一下子缩短了距离。PSS抗心血管新药经过多年的用药实践,现已成为全国乃至世界许多国家药店和医院的常备药和非处方药,造福了数以万计的患者。迄今为止,PSS已获得国内外大奖近20项,为我国医药工业在国际上争得了荣誉,并创造了数十亿元的产值,服务了千千万万心脑血管疾病患者。
PSS研制成功之后,管华诗带领课题组又先后完成了甘糖酯和海力特等新药的研制,开发了东海三豪、海利心藻维微胶囊等保健食品,这位“中国现代海洋药学第一人”多次获得国家及省部级科技奖励。“海洋特征寡糖制备技术与应用开发”将4种海洋多糖制作成了300个不同结构的寡糖,有21个寡糖系列,构建了国内外第一个功能多样的生物材料库。随着项目研究的发展,寡糖的系列还会增加。
只有科研与市场相结合,才能真正地转化为生产力,管华诗本人早在上世纪90年代初就主持建立了青岛华海制药厂,走出了一条产学研一体化的道路,将科研成果转化成生产力,用科研成果造福于社会。
“寡糖”还会有大用
“在现代海洋药物领域,中国在国际上是处于前沿位置的。”管华诗全心投入糖库的产业化开发,“药是一个很大的产业,一个很有潜力的产业,国际上一个药就能做到几百亿、上千亿的产值,我们还有很大的发展空间。科研工作者要潜下心来搞研究,不要太着急,太急功近利,要注意积累,在科学的世界里,根基不牢只能是昙花一现。”
管华诗向记者描述了他正在为之努力的产业蓝图:一是利用糖库中300多个化合物生产以毫克计量的标准品,供全球科学家进行糖化学与糖工程学的深入研究、探讨,“明年春节前一批产品有望问世”。二是利用海洋寡糖生产中间体,为各行各业提供基础原料。三是研发药物及其他终端产品。
尽管近年来在海洋药物领域成果颇丰,但管华诗仍感觉成果转化还是太慢,“我们的糖库中现在有 300多个海洋寡糖的化合物,里头至少有百余种具备这样那样的活性,具备进一步开发成药物的潜质。”从这一研究建立的糖库中,选择适合的海洋寡糖加以修饰,将能为多个产业提供基础原料,满足相关产业的特殊需要。
显然,对于管华诗的研究项目来说,除了对海洋药物产业的贡献,这些结构和功能独特的海洋寡糖在其他领域还具备广阔的开发空间。在管华诗看来,随着糖化学和糖生物学等学科的进步,海洋寡糖“还会有大用”。