助力蓝色药业发展

徐芳芳

近年，随着世界各国对海洋药物研究的兴起，开发新颖的海洋生物资源，包括微生物资源，并充分挖掘其潜力越来越成为科学家们的研究重点，张翼就是其中之一。

张翼博士毕业于中国科学院海洋研究所，2014年7月起被引进到广东海洋大学，任海洋药物研究所天然药物化学室主任。多年来，他从事海洋生物活性物质在生物医药、营养保健和环境友好农药方面的应用基础研究。他的梦想是，从海洋（微）生物中发现可防治重大疾病的先导分子，加速蓝色药业的发展步伐。

鲨鱼鳃部真菌可望抗肿瘤

众所周知，鲨鱼被发现患恶性肿瘤的几率非常低，约为百万分之一，其同类之间因争夺食物撕咬造成的外伤愈合速度很快，很少导致严重微生物感染。科研人员由此推测，鲨鱼可能具有强大的化学防御机制。

鲨鱼是否存在化学防御机制，如共附生微生物的协助防御？尽管迄今对于鲨鱼共附生微生物研究报道还比较少，但已有研究表明，共附生微生物是有可能参与鲨鱼的化学防御的。为了深入研究这个问题，2010年～2012年，张翼作为课题负责人主持了国家自然科学基金青年项目，对鲨鱼鳃部共附生真菌中抗肿瘤活性化合物展开了研究。

在上述科学假设的引导下，他首先带领研究团队对分离自两种鲨鱼鳃部的137株可培养真菌进行了形态类群，研究表明，青霉属、曲霉属和毛霉属为优势种属。在运用PCR—DGGE技术对两种鲨鱼鳃部的真菌进行了非培养依赖的菌群组成分析后，张翼发现，青霉属为两种鲨鱼鳃部的共同优势分类单元，两种宿主也有各自独有优势菌，它们鳃部还栖生有较丰富的劣势种属真菌。

为了深入了解菌株生物活性，张翼及其科研团队以E.coli DDRT、卤虫、稻瘟霉、MRSA模型对分离到的可培养真菌进行了活性筛选，发现相当比例菌株具有抗菌、抗虫活性及潜在抗肿瘤活性，随机选取的部分活性菌株也表现出较强的抗MCF-7、Hela、A-549肿瘤细胞的活性。通过对49个活性菌株的ITS rDNA序列的分析，他们发现，多数活性菌株来自青霉属的若干个种，也有部分来自毛霉属、曲霉属、毛壳霉属和其他属。

在上述基础上，他们运用TLC、HPLC、生物自显影、条带活性跟踪等方法对活性菌株进行了化学筛选，对代表性菌株进行了HPLC-DAD-MS成分分析与数据库检索。对几株活性真菌菌株进行了活性化合物的追踪分离、结构鉴定与生物活性研究，共分离化合物30余个，已鉴定大部分化合物结构，结果显示部分化合物具有较强的抗肿瘤、抗菌、杀虫等活性。

通过上述项目的开展，张翼及其科研团队研究发现，鲨鱼鳃部的真菌具有较强的生物活性，可作为抗肿瘤先导化合物的新颖资源，很可能在宿主抗菌、抗虫、防癌变等化学防御机制中也有一定作用，其中青霉属作为数量及生物活性上的优势菌群很可能发挥了较主要的作用。对具有药用潜力的鲨鱼鳃部共附生真菌进行深入研究，将有可能发现新颖的活性化合物，用于治疗人类恶性肿瘤、病原微生物感染，也有助于进一步揭示鲨鱼的化学防御机制，对环境友好的海水养殖抗菌、抗寄生虫病害药物的开发也有借鉴启示作用。

深耕海洋药物领域

为了促进粤东西北地区高校和科研院所学科建设、科研成果转化，广东省面向省外、国外引进重大项目发展紧缺的拔尖人才，2014年，张翼入选了该培养计划，这不仅是对其以往科研工作的肯定，也是对他个人的鼓励。

张翼曾入选辽宁省“百千万人才工程”、在大连交通大学任环境与化学工程学院副教授，在德国图宾根大学有机化学研究所Stephanie Grond实验室做访问学者1年，同时也是中国海洋湖沼学会药学分会理事，美国微生物学会会员，中国化学会会员。

除国家自然科学基金青年项目外，他也先后主持中科院实验海洋生物学重点实验室基金、大连市优秀青年科技人才基金、中国博士后科学基金一等资助及特别资助等多个项目。在做好科研的同时，张翼笔耕不辍，发表论文51篇（以第一作者发表的论文被SCI收录15篇），获中国发明专利6项（第一发明人2项），合作论文获辽宁省自然科学学术成果奖一等奖，是生物技术通报、African Journal of Biotechnology、Natural Product Communications、Natural Product Research的审稿人。这些在海洋药物领域默默的付出与努力都为张翼跻身扬帆计划引进紧缺拔尖人才打下了扎实的基础。

对于引进紧缺人才项目的实施，张翼已经做好了周密的计划。基于对所从事领域的考察与分析，张翼发现与脑健康相关的海洋药物及营养品是海洋生物活性物质研究与开发的重要新兴领域，也是自己所在的广东海洋大学食品学科重点发展的研究方向。因此，张翼决定尝试从海洋生物（包括海洋真菌、南海特别是粤西海域的动植物及水产加工副产物）中寻找有望用于防治抑郁症、老年痴呆和帕金森氏症等脑健康相关疾病的生物活性物质，为相关海洋药物和营养品的开发奠定基础。研究内容包括靶酶—细胞—斑马鱼模型等多层次的药理筛选、活性物质的纯化制备方法、活性物质的化学结构与生物学功能。

为了更好地开发与脑健康相关的海洋药物及营养品，张翼已做好了扎实的准备。在海洋生物资源方面，通过多年来的辛勤工作，他所在的团队目前积累了规模超过500株的海洋动植物来源的真菌及其诱变菌株;在活性筛选技术方面，张翼先后建立了乙酰胆碱酯酶等重要靶酶抑制剂及多类其他活性物质的筛选模型，团队成员在神经药理相关的细胞及斑马鱼等动物模型搭建上已有多年的雄厚研究基础。

在海洋天然产物的分析、分离、结构解析与构效关系研究等方面，他也有丰富的经验，已从海洋真菌及海藻中分离纯化或半合成、并鉴定了近90个单体化合物（含新化合物24个），包括近20种结构类型。张翼目前正在主持的广东海洋大学自然科学研究项目着重研究利用多样化的化学诱导手段，来诱导特色菌株产生更高的化学多样性。通过项目的实施，张翼有望发现更多新的活性先导化合物，以加速海洋天然产物的发现。

在前期工作中，他已发现多种海藻和真菌提取物具有抑制乙酰胆碱酯酶活性，若干海洋真菌可产生与已知脑健康相关靶酶（乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、一氧化氮合成酶）抑制剂结构类似的化合物，可能具有防治神经紊乱退行疾病的潜力，这是开发与脑健康相关的海洋药物及营养品的前期基础。

为了实现自己的科学理想，张翼已带领这支小小的团队做好了充分的准备。他期待能够通过科研项目培养更多的研究生，炼就一支精干的研究团队，在海洋药物生物技术领域有更多的新发现、新突破，最终服务于社会。虽然这是一块基础研究难度大、周期长、见效慢的田地，但“块块荒田水和泥，深耕细作走东西”，祝愿他们的踏实苦干能早日收获。