沈寅初绿色药物生物制造突击队

中国工程院院士沈寅初是新中国生物农药领域的开拓者和领军人，被誉为“中国生物农药之父”。他常说，“科技创新要先解决国计民生的重大需求，成果要有产业化前景，科研人员一定要了解国家需要和世界前沿。”因此，他向我国水稻常见多发病纹枯病发起挑战，于上世纪70年代成功研制的井冈霉素，至今仍是防治纹枯病的首选农药；他主持开发的阿维菌素，目前仍是用量最广的绿色生物农药。

为传承和弘扬沈寅初“人民至上，矢志报国”的精神内涵，中国科学院青岛生物能源与过程研究所党委在中国科学院“传承老科学家精神 弘扬新时代科学家精神在行动”专项工作开展后，从微生物制造工程中心选调精干力量，成立沈寅初绿色药物生物制造突击队。突击队以推进健康中国建设为使命，以解决重要农用化学品关键生产技术为目标，通过合成生物学技术实现生物农药的绿色生物制造，有效解决国家粮食安全问题，彰显身为“国家队”“国家人”，心系“国家事”、肩扛“国家责”的责任担当。

沈寅初曾说，“生物化学是我终生从事的事业，我最自豪的是老百姓吃的每一粒粮食几乎都用过我做的农药。”突击队将这句话作为座右铭，将反式乌头酸绿色生物制造技术作为攻关目标。

反式乌头酸是农业线虫防治微生物苏云金芽孢杆菌中的一种活性组分，具有很好的线虫防治活性。但由于技术限制，无法实现低成本规模化生产。突击队将“学习先生求真务实的科学精神，践行用科技服务人民的使命，为健康中国贡献自己的力量”作为奋斗誓言，推动新型反式乌头酸杀线虫生物农药开发。

基于对低pH耐受土曲霉底盘细胞的深刻了解，突击队提出细胞内源途径理性优化与异源模块适配性重构的思路，成功将产衣康酸的土曲霉工业菌株改造成了第一代产反式乌头酸的新型细胞工厂，实现了从无到有的突破，为解决农业线虫危害这一世界性难题提供了新的方案。

通过摇瓶实验验证，第一代菌株的反式乌头酸合成产量可达10.3g/L，证明预期科研路线的正确性。但当突击队沉浸在开发成功的喜悦中时，合作企业却提出了60g/L的创新目标，是现有技术指标的6倍，这一跨越性的产业化指标需求，让突击队面临巨大考验。

这时，队员们想起沈寅初曾说过，“一项科研成果从实验室走向产业化并转变为商品，需要企业家、企业工程技术人员的密切合作。在这个过程中，我只是科研成果转化的启动因子。”突击队所在的微生物制造工程中心，在产学研合作过程中长期践行“以生产问题为导向、以企业用得上为目标”的理念，因此，突击队决定走出去，面对企业提出的客观需求，解决实验室指标与生产过程技术指标之间的衔接问题，通过进一步的协同攻关，提高企业利用新技术提升产能和创造效益的能力，实现产研相长。产业化合作不仅是一种态度，也是一种敢于攻坚克难的科研精神。

于是，突击队队长耿策承担起长期驻厂研究的重任。在驻厂研究的关键时期，耿策的母亲查出癌症晚期，他一边在企业开展发酵放大工艺试验，一边利用回研究所汇报的机会回家看孩子，周末再赶回老家安顿父母。最终，经过两个多月的不懈努力，反式乌头酸的产量从最初的10.3g/L逐步提高到35g/L。

经过两年的努力攻关，突击队已经实现反式乌头酸生产技术从菌株迭代升级到培养基优化，从百升罐发酵工艺优化到10吨罐逐级放大验证，建立了国际上首条反式乌头酸微生物绿色制造生产示范线，产量早已超过企业当初设定的60g/L的目标。

在实现科技突破的同时，突击队的规模也在不断地发展壮大。经过两年的发展，突击队已由7人发展到12人，包括研究员1名、副研究员4名，35周岁以下青年科研人员7名，构建了结构合理的合成生物学人才梯队。

未来，突击队将继续秉承沈寅初“探索未知、激情求解”的科研精神，面对国家和地方在能源、农业、环境、健康领域的重大挑战，勇立潮头、锐意进取，通过合成生物技术与绿色生物制造技术创新，为实现中华民族伟大复兴作出新的更大贡献。

（作者系青岛能源所研究员、沈寅初绿色药物生物制造突击队队员）