史大永：從海洋中獲取新動(dòng)能

唐鳳 仇夢(mèng)斐 王晨

覆蓋地球表面四分之三的“藍(lán)色領(lǐng)土”，是一片幽深而富饒的神秘世界。壯美遼闊的海洋不僅給予人類(lèi)寶貴的物資財(cái)富，也給了史大永無(wú)盡的研究資源。

中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員、“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才史大永的研究“伙伴”正是種類(lèi)繁多的海洋生物。“海洋中充滿(mǎn)了古老而又神奇的生物，這些生物會(huì)在時(shí)間的推移中慢慢進(jìn)化出令人驚奇的特點(diǎn)?！笔反笥勒f(shuō)。

致力于海洋藥物和生物制品研究的史大永有著溫和謙虛的笑容，已經(jīng)擁有諸多榮譽(yù)和頭銜的他只把自己的工作簡(jiǎn)單地概括成“4個(gè)1”：一個(gè)生物活性信息庫(kù)、一個(gè)苗頭化合物、一個(gè)抗糖尿病候選藥物和一個(gè)海洋生物制品。

但這看似簡(jiǎn)單的“4個(gè)1”，不僅包含了數(shù)個(gè)國(guó)內(nèi)第一，而且達(dá)到了世界先進(jìn)水平，而這背后與史大永團(tuán)隊(duì)孜孜不倦地刻苦攻關(guān)是分不開(kāi)的。

“4個(gè)1”

史大永提到，海洋環(huán)境與陸地環(huán)境有極大的區(qū)別，海水高鹽低溫低氧，新生境容易產(chǎn)生新物種，而新物種在海洋環(huán)境中又會(huì)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)代謝物，新結(jié)構(gòu)化合物通常具有新活性，這也是該團(tuán)隊(duì)選擇研究海洋天然產(chǎn)物的原因。

針對(duì)極具海洋特色的鹵代化合物，史大永團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了13種海藻活性成分的分離、鑒定與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，發(fā)現(xiàn)512個(gè)單體化合物（包括101個(gè)溴系化合物），化學(xué)合成獲得574個(gè)溴系化合物，其中新化合物454個(gè)，構(gòu)建了溴系化合物生物活性信息庫(kù)（共600余種，其中新化合物555種，本課題組分離與合成溴系化合物占國(guó)際上此類(lèi)化合物總數(shù)的56%），為海洋創(chuàng)新藥物的研制提供了源頭化合物。

“鹵代化合物非常具有海洋特色，而且在成藥性上，相比其他結(jié)構(gòu)更易成藥，例如萬(wàn)古霉素、金霉素等鹵代藥物被廣泛用于臨床，海洋鹵代化合物極具新藥開(kāi)發(fā)潛力。我們構(gòu)建信息庫(kù)希望能篩選出更多具有藥用前景的化合物?！笔反笥勒f(shuō)。

史大永團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展智慧海洋鹵代活性物質(zhì)利用工程研究，構(gòu)建海洋鹵代活性物質(zhì)研發(fā)的“121”工程，即1個(gè)體系（建立鹵代物利用體系），2個(gè)信息庫(kù)（建設(shè)鹵代物生物來(lái)源種質(zhì)資源庫(kù)、海洋鹵代活性化合物庫(kù)），1個(gè)服務(wù)平臺(tái)（構(gòu)建鹵代海洋藥物研究與開(kāi)發(fā)平臺(tái)）。

此外，該團(tuán)隊(duì)獲得了一個(gè)以eIF4E為靶點(diǎn)的抗腫瘤苗頭化合物。實(shí)驗(yàn)顯示，該化合物不僅在體外表現(xiàn)出很好的活性，在體內(nèi)也具有很好的抑制腫瘤效果。

一開(kāi)始，史大永團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模型發(fā)現(xiàn)一種苗頭化合物針對(duì)腫瘤細(xì)胞有很好的細(xì)胞毒活性，之后就通過(guò)酶以及細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它針對(duì)eIF4E靶點(diǎn)具有一定的抑制活性?！拔覀兊玫竭@個(gè)發(fā)現(xiàn)后十分興奮，因?yàn)槟壳笆忻嫔线€沒(méi)有針對(duì)eIF4E靶點(diǎn)的藥物?！彼f(shuō)。

而該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的另一個(gè)候選藥物適應(yīng)癥為Ⅱ型糖尿病。糖尿病己成為當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的世界性公共衛(wèi)生問(wèn)題。蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的重要負(fù)性調(diào)控因子，已成為治療Ⅱ型糖尿病的極具吸引力的靶點(diǎn)。PTP1B抑制劑是研發(fā)降糖藥物的重要方向。

在“十一五”國(guó)家“863”項(xiàng)目和重大新藥創(chuàng)制支持下，該團(tuán)隊(duì)對(duì)溴系化合物庫(kù)進(jìn)行酶水平、細(xì)胞水平的體外活性篩選，發(fā)現(xiàn)具有顯著PTP1B酶抑制活性的化合物12種。其中，以天然溴化物BPN為先導(dǎo)，經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾得到的化合物海普諾（HPN），不僅結(jié)構(gòu)新穎，而且對(duì)PTP1B具有更強(qiáng)的抑制活性。

小鼠實(shí)驗(yàn)顯示，HPN效果優(yōu)于臨床一線(xiàn)用藥二甲雙胍，且毒性較低，代表了一類(lèi)全新的、口服有效的小分子，可用于治療Ⅱ型糖尿病。該化合物已授權(quán)國(guó)際PCT專(zhuān)利1項(xiàng)（美國(guó)）、國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng)。

最后，史大永團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海藻多糖藥用空心膠囊，獲得了3項(xiàng)國(guó)家CFDA藥“準(zhǔn)”字生產(chǎn)批件，并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，建立了國(guó)內(nèi)首條植物膠囊全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。

“海藻多糖藥用空心膠囊，也就是感冒膠囊的外殼，通常來(lái)源于動(dòng)物的明膠，而我們以海藻多糖以及膳食纖維為原料，通過(guò)二次回熔以及原料配伍技術(shù)，最后原創(chuàng)性獲得了海藻多糖藥用空心膠囊?！笔反笥勒f(shuō)。

史大永提到，植物膠囊與動(dòng)物膠囊相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)：第一，動(dòng)物明膠易與含醛基的藥物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)；第二，動(dòng)物明膠易發(fā)生吸濕反應(yīng)；第三，動(dòng)物膠囊安全性差，存在動(dòng)物源傳染病的風(fēng)險(xiǎn)。而且，大多動(dòng)物明膠來(lái)源于豬牛的骨以及皮，存在穆斯林銷(xiāo)售障礙，而植物膠囊則克服了上述問(wèn)題。

基于這些成果，史大永團(tuán)隊(duì)發(fā)表SCI論文38篇，授權(quán)國(guó)際PCT專(zhuān)利1項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利26項(xiàng)，參與出版專(zhuān)著2部。獲得山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、國(guó)家海洋局創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、青島市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)。

科技是第一生產(chǎn)力

2018年1月3日，國(guó)務(wù)院正式批復(fù)《山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)總體方案》，以期在這個(gè)與全國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)高度相似的省份探索行之有效的新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換之路。

根據(jù)規(guī)劃，山東省將壯大發(fā)展新一代信息技術(shù)、高端裝備、新能源新材料、現(xiàn)代海洋、醫(yī)養(yǎng)健康等五大新興產(chǎn)業(yè)，提升發(fā)展高端化工、現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)、文化創(chuàng)意、精品旅游、現(xiàn)代金融服務(wù)等五大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

“科技是第一生產(chǎn)力，這句話(huà)看似簡(jiǎn)單做起來(lái)卻非常困難，如何讓科技真正在生產(chǎn)生活中發(fā)揮應(yīng)有的作用？結(jié)合當(dāng)下與美國(guó)的貿(mào)易糾紛以及對(duì)中興芯片封鎖七年等，這些對(duì)我們科研人員都很有觸動(dòng)，目前有很多高端技術(shù)還掌握在外國(guó)人手中，我們的科技實(shí)力還需要提升?！笔反笥勒f(shuō)。這也是山東省提出新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的原因之一。

無(wú)疑，在新與舊的轉(zhuǎn)化中，最關(guān)鍵的要素就是科技，科技如何實(shí)現(xiàn)舊生產(chǎn)力向新生產(chǎn)力促進(jìn)、如何弄清和攻克企業(yè)真正亟須解決的技術(shù)難題、如何把基礎(chǔ)研究的科技力量轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)里，這些問(wèn)題激勵(lì)著史大永不斷探索。

史大永提到，以藥物為例，目前中國(guó)大多數(shù)藥企都在做仿制藥，這樣一來(lái)利潤(rùn)大部分都流到了外企，巨大的風(fēng)險(xiǎn)和漫長(zhǎng)的周期，讓很多企業(yè)止步不前不愿意去做原創(chuàng)藥。

“要解決這些問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)重視全鏈條式的研發(fā)，科研單位、企業(yè)、風(fēng)投以及政府，應(yīng)攜手共同促進(jìn)，新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換更需要的還是原創(chuàng)技術(shù)，目前階段我們不需要走得更快，但應(yīng)有戰(zhàn)略的眼光，要走得更遠(yuǎn)?！笔反笥勒f(shuō)。

史大永相信，任何一個(gè)學(xué)科的發(fā)展都需要積累，達(dá)到一定的積累后就會(huì)發(fā)生從量到質(zhì)的突變，藥物開(kāi)發(fā)也是這樣的?！艾F(xiàn)在，我們需要了解企業(yè)有哪些技術(shù)難題亟須解決，科研人員有責(zé)任和義務(wù)去幫助企業(yè)攻克技術(shù)難題，這樣才能有的放矢。”

做科研是很枯燥的事情，史大永常常鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)要耐得住寂寞，同時(shí)還要有沖勁兒?！耙欢ㄒ獔?jiān)持，做科研很忌諱追熱點(diǎn)，最重要的還是要沉下心來(lái)，做到精，做到深?！彼f(shuō)。

（本文轉(zhuǎn)自《中國(guó)科學(xué)報(bào)》）