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绿色科技 引领健康时尚
——记中国科学院理化技术研究所郭燕川研究员

2018-01-18贾海琴

海峡科技与产业 2017年12期
关键词:研究室明胶

文/贾海琴

对生命有更深的理解,所以才矢志不渝,精勤不倦;对生物科学有更深的爱,所以执着无悔,勇攀高峰。忙碌的身影虽默默无闻,但执着始终写在脸上,沉静有力;从理论到实践,从创新到产业,从探索到突破,行坚意笃。不变的探寻,只为无限放大自己的人生价值……

郭燕川,一位致力于明胶等生物制品创新制备技术研究和产品产业化的领路人,用自己的身体力行帮助中国的生物制品行业不断向高精尖的方向发展,共圆创新强国梦。

生物酶解,打造全新明胶制备技术

了解郭燕川,首先要从明胶制备技术谈起。明胶(Gelatin)是由动物皮肤、骨 、肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成,属于一种大分子的亲水胶体,其优点是降解产物易被吸收而不产生炎症反应,可以用来制作糖果添加剂、冷冻食品添加剂等。此外,明胶也被广泛利用到医药和化工产业中。

然而,虽然应用范围广泛,但骨明胶制造技术的瓶颈一直困扰着骨明胶行业领域的专家学者,也对该行业的发展带来了一定的阻碍。为了打破这一技术瓶颈,在中国科学院理化技术研究所几代人的影响下,郭燕川带领技术团队与企业通力合作、密切配合,围绕骨明胶生产新工艺过程特点,突破绿色酶解过程在工业应用方面的关键技术瓶颈,最终完成了生物酶的筛选、改造,设计与开发了工艺配套装备,建立了生产过程控制系统和检测标准,形成了完整的酶法骨明胶制造技术工艺包,为骨明胶产业的发展提供了有力的支撑。

那么,郭燕川何以能够在众多专家学者中异军突起呢?是师从名家,还是禀赋迥异?其实,对于明胶和胶原行业来说,郭燕川属于“半路出家”。因为本科毕业于华东理工大学精细化工专业的他,毕业后就进入中科院感光所工作,从事材料制备和改性的研究。

直到2005年开始攻读博士研究生,郭燕川才接触到并展开了明胶复合骨修复材料的研究。博士毕业后,他又远赴美国加州大学洛杉矶分校医学院开展分子生物学研究,积累了丰富的经验和美国的最前沿科技。

2011年,放弃国外优渥的生活和科研条件,郭燕川毅然回国承接了明胶课题组的接力棒,作为明胶研究组第三代负责人,开始带领团队围绕明胶行业发展问题,在原有老一辈科学家的研究基础上,继续开展明胶制备技术开发及明胶应用研究工作。这期间,他还曾多次赴瑞典乌普萨拉大学进行合作研究,拓展了国际视野。

也正是有了这些宝贵的经验,让郭燕川在研究中虽也是历经了诸多坎坷,但最终获得满意的成绩。可以说,酶法骨明胶制造技术是明胶生产制造革命性技术,该技术以生物酶解过程为核心,替代原有的酸/碱降解,实现了骨明胶的绿色制造,生产周期从60天缩短至3天,吨胶耗水减少50%,消除了固废排放,用工量减少20%,同时降低了生产成本。郭燕川也成了名副其实的绿色明胶的筑梦者。

成果转化,创新价值最大化的标志

任何科技的创新,其出发点和落脚点都是产业,只有产业才能将科技的智慧真正转化成生产力和社会效益。郭燕川深知其中的道理。他回忆自己刚刚进入理化所学习的时候,正好他赶上了中科院转型改革,不少院所正在经历由原来的国家全额拨款,逐渐变为差额拨款的历程。也就是说,当时研究室必须依靠科研成果与企业对接来获得课题缺口经费。

郭燕川回忆道:“这要求研究室必须开发出可以产业化、商品化的科研新成果。”也就是从那时起,他开始苦苦探索,并逐渐掌握了与企业对话的“语言”,拿出能够与企业对接的技术方案,并逐渐被眼光卓著的企业所认可。

当时研究室合作最为紧密的包括包头东宝生物技术股份有限公司,公司生产的“圆素”牌骨胶原蛋白肽就是在郭燕川等人的努力下才得以研发的,经过多年的细胞和临床研究,数据表明该圆素骨胶原蛋白肽能够促进人体骨细胞增殖和成骨细胞分化,有效提高人的骨骼密度,对骨质疏松具有明显抑制作用。

在合作过程中,郭燕川必须根据市场需求开发有利于企业发展的创新产品,他表示,胶原蛋白作为一种天然蛋白质,是人体当中最重要的一种蛋白质,也是构成生命基础的一种蛋白质。促骨生长胶原蛋白肽制造技术的合作过程中,首先需要东宝生物提供一定额度的支持经费,用于明胶研究室开展科研工作。明胶研究室独立完成小试,当技术研发验证成功后,便迅速与东宝生物的工业技术团队联合展开中试,推动产业化进程。

在这期间,研究室与企业如何沟通、合作,能否顺利推进,充分体现着合作双方之间的信任与尊重。郭燕川举例说,在实验室中,样品或许只需要一只5升烧杯便可进行快速加温、冷却等流程。但在大生产中原料往往有50吨,加热、冷却的速率肯定与实验室不同。而这种热力学和动力学变化会导致工艺过程发生变化,就需要研究人员与生产人员反复沟通,使大生产中的效果和实验数据快速吻合。

为了能够让很多生产细节与实验数据不断磨合,最后达到一致。郭燕川无数个日日夜夜都在紧张的试验和调试中。直到看到产品成功下线,郭燕川与同事们悬着的心才能放下来。

“我们不懈奋斗,从小试、中试、准工业放大实验,目标是产出具有产业或行业颠覆性,能够产生实质经济效益的工业化技术成果,这是我国目前工业结构转型和产业升级的迫切需求,是推动我国走向工业强国的必由之路。”郭燕川如是说。

正是源于对科技创新的执着和对企业发展的推动,郭燕川始终严谨认真,不忘初心。这样的精神也让他先后承担国家863、科技部国际合作专项、北京市科技计划、自然科学基金、中科院知识创新工程等10余项研究课题,企业横向项目10余项,多项科研成果得到了转化应用,为我国生物制品行业的发展注入了新的活力,也让我国的绿色产业得到了进一步发展。

创新成就未来。中国经济快速成长,产业结构不断升级,为科研工作者的成功提供了广阔舞台。谁能顺应国家发展大势,谁就能成为时代的弄潮儿。生物制品行业,是新时代的朝阳产业,郭燕川研究员作为率先走向创新的科研工作者注定会获得更多发展机遇与回报!创造更多的奇迹!

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