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叶健文:低价菌株“养”出绿色材料
科技日报记者 何星辉
“明早我去实验室看放浪。如果实验放浪不睬想,咱们再征询修改决策。”晚上10点,华南理工大学生物科学与工程学院教养叶健文给学生发完微信,赶走了一天的使命。
“实验按周排期,本周应该把菌株‘养’好。不外,险阻遐想出来的菌株,阐明不足预期亦然常有的事。作念科研得有颗平庸心。”叶健文对科技日报记者说。
在夜色中,叶健文向记者回归了连年来在合成生物学规模的使命。他围绕微生物细胞工场遐想和下流工业应用,不绝发掘嗜盐单胞菌、大肠杆菌等微生物的后劲。“现在,我作念的使命是用低资本菌株‘养’出绿色材料,并鞭策联系手艺已毕工业化。”叶健文说。
日前,叶健文取得广东省科技放浪升沉促进会科学手艺奖。
蕾丝女同叶健文(左三)教导团队成员作念实验。受访者供图
培育细菌中的“藏獒”
石油基塑料所以不行再生的石油为原料,具有耐用、防水、资本低等秉性,应用范围十分肤浅。不外,这种塑料在当然环境下经过数百年齐可能不被理解。而生物塑料不以石油为原料,可降解,但坐褥资本较高。
叶健文先容,国际科研团队诓骗海藻水解产物生成了一种名为聚羟基脂肪酸酯(PHA)的团聚物。用这种团聚物制成的生物塑料成品,其产生的垃圾废料不仅莫得毒性,还不错酿成养分物资被微生物理解诓骗,并回馈到当然环境中。
“聚羟基脂肪酸酯固然优点凸起,但资本较高,难以大范围普及。咱们团队想找到一种既有‘天禀’又具性价比的微生物,用它来坐褥聚羟基脂肪酸酯,把资本‘打’下来。”叶健文说。
叶健文团队将眼神投向嗜盐单胞菌。“嗜盐单胞菌被称为细菌中的‘藏獒’,不错在极点恶劣的环境中生涯并快速滋长撸撸射百度影音,且拦阻易被其他微生物期侮。”叶健文说,他但愿,经基因矫正和发酵优化的嗜盐单胞菌,或者助力破解聚羟基脂肪酸酯资本难题。
想法好意思好,试验却很“骨感”。
“嗜盐单胞菌的基因矫正,此前一直不被学界看好,可供参考的文件很是有限。”叶健文先容,在资格屡次失败后,他意外中从挂在实验室墙上的代谢通路“舆图”取得启示,用新步调对嗜盐单胞菌进行了基因矫正。
联系词,进入中试阶段后,难题又相继而至。在此时候,为了处罚手艺难题,叶健文创下了衔接70多个小时不眠按捺的记载。
“偶而,咱们在实验室照旧培养出不错用于坐褥的工程菌,但当把它拿到中试车间,品性会下落好多。咱们就需要再行调养,导致产业化程度被拖慢。”叶健文说。
买通“临了一公里”
叶健文回忆,偶而绊住他们的仅仅一个小问题,但处罚起来却很是不易。
“咱们团队在遐想大坐褥发酵罐时,苦于不知谈该把它遐想成什么阵势。”叶健文说,“细菌在里面怎么举止、里面溶液是否受热均匀……这些问题咱们在遐想时齐要料到。”
像这么的问题,叶健文照旧记不清团队碰到过若干。“碰到一个就处罚一个,意见总比艰难多。咱们团队高下齐是乐天派。”他说。
碰到的问题多了,叶健文就运转总结。他和团队成员把处罚念念路和联所有据整理出来,确立起一套表面预备模子。
“有了这个模子,基因矫正和发酵优化的遵循会大幅栽种。”叶健文说。
2023年,叶健文连结多家单元完成了聚羟基脂肪酸酯衔接高密度发酵坐褥以及差别纯化。这项诓骗嗜盐单胞菌发酵坐褥聚羟基脂肪酸酯的手艺,相较现在国表里传统手艺,可将聚羟基脂肪酸酯坐褥资本镌汰至少35%。
接下来,叶健文和团队要让放浪已毕工业化。
从实验室研发到工业化量产,这中间存在一段空缺地带。要想班师完成过渡,需要反复考证和渊博资金参预。这段空缺地带被形象地称为科技放浪升沉的“死字谷”。
“实验室提供的是想象条款。到了量产阶段,咱们要靠近更复杂的情况,要沟通空气质料对微生物滋长的影响、东谈主工操作与工艺适配、工场拓荒水对等。”叶健文说。
想要告捷逾越“死字谷”,必须买通上游手艺到下流产业化的“临了一公里”。
“怎么买通‘临了一公里’?在我看来,很是中枢的问题是保证居品的踏实性。比如,当菌株被从实验室转化到工场,要保捏它的代谢举止水平不发生变化。”叶健文说。
现在,叶健文依旧在起劲鞭策这项放浪走向工业化,联系居品有望于2025年问世。
和学生莫得距离感
2013年,叶健文从华南理工大学本科毕业后,被保送至清华大学攻读博士学位,师从清华大学合成与系统生物学中心主任、教养陈国强。
读博时候,叶健文的赓续使命东要围绕极点微生物代谢矫正、发酵优化、生物流程遐想与放大,同期参与处罚了生物制造规模的诸多难题。
2021年,叶健文入职华南理工大学。谈及在高校任职的原因,叶健文说,主若是看中生物制造行业的发展后劲,但愿为行业培养更多科研东谈主才。
“生物制造是培育新质坐褥力的枢纽妙技之一。我国把生物制造列为重心发展的策略性新兴产业、往日产业的枢纽实质。产业发展离不开东谈主才撑捏,高校是科研东谈主才培养的主力。我欣喜孝顺我方的一份力量。”叶健文说。
行为又名“90后”导师,叶健文说我方最大的上风是“和学生莫得距离感”。
“我和他们的年齿差距不大,学生的茫乎和暴燥,我齐资格过,很领会他们。我欣喜多听听他们的想法,凭证每个东谈主的特色,为其方针科研成长旅途,给他们更具针对性的提议。”叶健文说。
汪驰是叶健文带的第一个学生。他说,选拔叶诚挚,即是看中了他年青。
“叶诚挚赓续主义具有前瞻性,平时很是关切国际科研动态。他有一股拼劲,咱们每天从早上8点半学习到晚上10点半,一周最多休一天。唯一咱们在,他就在。”汪驰说。
叶健文要肄业生除了作念好科研,还要坚捏试验体魄。“科研使命再忙,也一定得去领会,每成全少要抽出2天到3天去健身房打个卡。”叶健文说。
爬山是叶健文为数未几的嗜好。“科技放浪升沉是一座咱们要爬很久的‘山’。我但愿学生们不畏艰险撸撸射百度影音,勇登攀峰。”他说。