2016年夏天,里約奧運會將桑巴國度的熱情傳遞到了世界的每個角落。
這不禁讓人們回想起8年前的北京。2008年,北京給世人留下的除了那場被譽為“無與倫比”的體育賽事外,還有那妝點著全城的五彩繽紛與生機盎然。
北京奧運會期間,各主要街道、廣場、運動場館處處可見花團錦簇。但人們不知道的是,這些鮮花之所以能夠持久綻放,其實是得益于一種“神奇”藥物的幫忙——由中科院成都生物研究所研發(fā)的“天然脫落酸”。
而讓天然脫落酸真正走進人們生活、變得如此“接地氣”的,正是生物農藥界的巾幗英雄——譚紅。
一心系研發(fā)
那么,神奇的天然脫落酸究竟是什么?
其實,天然脫落酸是植物內源生長調節(jié)物質,它既能提高作物產量和品質,又能大大增強植物的耐寒、抗旱和抗鹽堿能力,是一種微毒、無殘留的綠色生物農藥。
天然脫落酸的生產方法一度是一個世界性難題。由于其來源困難,直接從植物中提取的成本極高,人工合成的活性又低,因此直至20世紀末,天然脫落酸在國內外依舊沒有田間大面積應用的實例,成為當時唯一未被廣泛應用于農業(yè)生產的植物內源激素。
20世紀70年代,意大利、中國、日本等國的科學家紛紛開始嘗試利用微生物發(fā)酵方法獲得天然脫落酸,但都由于菌株發(fā)酵產酸水平低、無法突破發(fā)酵工藝及工程放大技術瓶頸、生產成本居高等因素,而未能取得工業(yè)化進程上的實質性進展。
1993年,中科院成都生物所研究員譚紅帶領團隊,正式向這一全球性難題發(fā)起挑戰(zhàn)——開始了用微生物發(fā)酵生產天然脫落酸的研究。
在國家自然科學基金、中科院、科技部等一系列重點項目資助下,譚紅及其團隊勇于創(chuàng)新,創(chuàng)造性地提出微生物菌種“關聯(lián)基因簇定向改良”的新思路與新方法,并對菌株進行遺傳改良,最終成功選育獲得天然脫落酸產量達到5.0克/升以上高產菌株;同時還獲得創(chuàng)制農藥新奧苷肽、捷安肽素效價達1.2萬單位以上的高產菌株。
文獻專利查新顯示,選育的菌株產量水平在國內外均未見報道。這一結果大大激發(fā)了譚紅研發(fā)的熱情與信心。
之后,譚紅帶領團隊再接再厲,經過攻堅克難,最終實現(xiàn)在世界上首次建立“真菌灰葡萄孢霉菌液體深層發(fā)酵生產天然脫落酸”的先進發(fā)酵生產技術和工業(yè)化生產線。
聯(lián)通研與產
雖然天然脫落酸在生產技術上有了突破,但如何將其應用于農作物生產卻依舊是個困局。
為了能在應用技術上有所突破,譚紅開始自學植物生理學,不斷向專家請教,還帶隊深入田間地頭親自進行脫落酸的應用試驗,評估應用技術和作用效果。
從事成果轉化,需要經歷無數(shù)艱辛和曲折。但在譚紅看來,“科研成果只有實現(xiàn)產業(yè)化轉化才能產生價值,造福人類”。因此,“有條件要上,沒有條件創(chuàng)造條件也要上”一度成為譚紅的信條。
功夫不負有心人。2000年,譚紅帶領研究團隊與四川龍蟒福生科技有限公司合作,進行脫落酸生產技術成果的產業(yè)化轉化和開發(fā)工作,成功建立了世界第一條天然脫落酸規(guī)模化發(fā)酵生產線,首次實現(xiàn)了天然脫落酸工業(yè)化生產,同時取得具有自主知識產權、水平達到國際領先的研究成果。
“生物技術孵化是一個漫長的過程。”譚紅告訴《科學新聞》,科研成果轉化需要研產雙方有足夠的耐心和韌性,共同面對問題、解決問題。
在成果轉化方面,隨著經驗的積累,譚紅漸漸總結出幾條經驗:“科研人員要對成果的產業(yè)化轉化感興趣,尋找適合的企業(yè)進行成果轉化,做好前期溝通、簽好合作協(xié)議,并且要精誠合作、相互信任,竭盡全力攻克產業(yè)化轉化過程中‘卡脖子’的難題。”
現(xiàn)在,譚紅的成果轉化工作已經開展得順風順水。自2010年以來,成果轉化企業(yè)四川龍蟒福生科技有限公司、江西新瑞豐生化公司已建成8個50噸發(fā)酵罐的生產線,年產能力達到原藥30噸、制劑3000噸;2010~2014年累計產值22424萬元,新增銷售額14853萬元,新增利潤4658萬元,新增稅收1378萬元,出口額約2000萬美元。
正所謂“家有梧桐樹,自有鳳凰來”。譚紅和團隊手里的這朵“花”,也從“墻內”香到了“墻外”。2006年以來,研究團隊先后與日本、美國、韓國等國的研究機構或公司,開展天然脫落酸應用領域的研究合作。
其中,團隊與美國著名生物農藥公司VALENT BIOSCIENCES CORPORATION(VBC)攜手開展了“脫落酸誘導植物抗病性分子生物學”研究以及天然脫落酸的美國環(huán)保署(EPA)登記推進工作。
在譚紅的帶領下,團隊為VBC公司做了大量技術研究工作。得益于這些先進、準確、翔實的研究資料,天然脫落酸于2010年首次獲得EPA登記,為脫落酸產品順利進入國際市場打下良好基礎。
如今回想起這段征程,譚紅心懷感激。感激的對象除了一直陪伴、鼓勵、幫助自己的領導、同事和學生,還有對她科研工作充滿信心并提供強有力支持的資助項目。其中,中科院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃聯(lián)合學者項目,就為譚紅的科研工作開啟了一扇新的大門。
在“西部之光”的支持下,譚紅主持了天然脫落酸應用分子機理及制劑研究工作,研制出了4個能表現(xiàn)脫落酸活性功能的實用制劑產品,并在日本、韓國、美國,以及我國四川、新疆等十多個省地成功進行了試驗、示范和推廣,為脫落酸產品的商業(yè)化開發(fā)和首次在世界上實現(xiàn)農林業(yè)生產大規(guī)模應用作出了突出貢獻。
之后,譚紅又帶領研究團隊以“預防為主,免疫誘導”的植保理念,開展了天然脫落酸、寡糖、新奧苷肽等多種生物農藥系統(tǒng)集成應用綜合防治技術研究,目標是減少化學農藥用量,并在寧夏、四川等地成功進行了應用示范工程,累計應用示范40萬畝,為實現(xiàn)農藥減施提供了科學有效的方法和技術依據(jù)!