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上海市先進工作者魏東芝:春華秋實四十載 匠心鑄就生物夢

2025-06-11科學

今年5月,魏東芝教授榮膺上海市先進工作者。從中國首批生化工程專業大學生,到國際生物化工領域領軍人物;從在簡陋實驗室中默默探索,到帶領團隊建成全球首條生物法農藥生產線,四十年來,魏東芝懷揣科技報國之心,在精細化學品生物制造領域書寫了精彩篇章。

破局「卡脖子」:從受制於人到關鍵技術領跑

1963年,魏東芝生於山東高唐縣,1980年,他考入華東化工學院(華東理工大學),成為全村第一個大學生。大學畢業時面對「出國熱」,他選擇留下:「中國科研需要人,這裏就是我的戰場。」

在中國科研的廣闊舞台上,魏東芝取得了顯著成績:1992年破格晉升副教授,1995年再破格晉升教授,直至成為華東理工大學生物工程學院院長、二級教授、魯華生物技術研究所所長,推動中國生物制造產業不斷前行。

二十世紀90年代,魏東芝作為高級存取學者,赴日本大阪大學、京都大學進行合作研究。他汲取國際前沿知識,深刻認識到酶的重要性。回國後,他疾呼:「沒有自主的工業酶,中國生物產業將永遠受制於人。」他率先提出酶工程與生物催化研究方向,並將工業酶研發與套用作為自己的主攻目標。

魏東芝常說,做工業酶的人要有情懷和理想,但更需要科學和技術的支撐。當時,國內工業酶基礎薄弱,關鍵技術被國外壟斷。魏東芝帶領團隊在實驗室中艱苦攻關,篩選、改造、最佳化,最終建立了擁有自主智慧財產權的萬酶酶庫。這一成果不僅成為藥明康德等20余家中國企業的候選酶庫,更支撐起中國酶制劑及其套用產業的崛起,現已有近百種工業酶在夏盛集團等企業實作產業化,出口全球30余國,徹底扭轉了「仰人鼻息」的局面。魏東芝也因此榮獲「中國酶工程傑出貢獻獎」。

更大的突破接踵而至。2022年,魏東芝團隊聯合浙江永農生物建立了全球首條生物法大規模L-草銨膦生產線。作為第二大傳統除草劑,草銨膦含50%無效體,不僅浪費資源,更造成嚴重汙染。魏東芝另辟蹊徑,建立的合成生物技術將廢料100%轉化為高效L-草銨膦,產能一舉達到市場總需求40%,每年減少萬噸碳排放、令約12億畝農田受益,同時成就了中國制造無害除草劑的全球布局。該生產線落地浙江上虞,占地和投資僅為傳統工藝的十分之一,廢水排放降低90%,成為「雙碳」戰略的標桿案例。這一顛覆性成果榮獲2023年中國農藥技術創新一等獎和上海市科技進步一等獎。

2023年,角鯊烯生物全合成技術再傳捷報。針對生物醫藥「卡脖子」問題的疫苗佐劑,魏東芝團隊構建「胞器區室化」細胞工廠,在國際上首次實作規模化生物合成角鯊烯,一台幾噸發酵罐的一次量產可取代3000頭鯊魚的宰殺,該產品於2024年獲得全球迄今唯一的美國FDA和中國CDE註冊登記號,在新型疫苗佐劑及醫藥、食品、化妝品等領域成為領跑者。魏東芝指出,含角鯊烯的疫苗佐劑可極大增強中和抗體反應,「這不僅顛覆了傳統產品及其生產方式,更為生命健康開辟了新路徑」。

作為中國培養的第一批生化工程專業學士和生物化工專業博士,四十多年來,魏東芝奮戰在科研第一線,構築該領域上海學術高地。他作為第一完成人榮獲1項國家技術發明二等獎及6項省部級科學技術一等獎。2022年,魏東芝擔任國家重點研發計劃首席科學家,這也是他第五次主持國家級科技重大計畫,為中國樹立相關領域的世界學術地位作出重要貢獻。

產學研融通:從實驗室到產業化「交鑰匙」

「科研創新不應該只是‘實驗室珍品’,而應該成為‘產業強國重器’。」這是魏東芝的執著信念。1998年,魯南制藥總經理趙誌全被魏東芝的科研成績折服,提出無償捐贈給他2000萬元改善實驗條件。然而,魏東芝卻將這筆資金全部投入學校,建立了魯華生物技術研究所科研大樓,支撐起了建設中的生物反應器工程國家重點實驗室。這座3300平方米的科研樓,成為國內第一個企業無償投資、產學研一體化的創新平台。

在這裏,魏東芝打破學科壁壘,開創生物技術上中下遊一體化「有組織科研」模式,組建生物催化、合成生物學、中試放大等全鏈條研究體系。他帶領團隊開發了30多種生物催化非天然胺基酸產品創新工藝,實作醫藥等精細化學品規模化生產,孵化了一批生物催化企業。其中,青黴素酰化酶手性拆分技術攻克20余種非天然胺基酸生產工藝難題,助力上海瀚鴻等企業打破國際壟斷;維生素C菌株改造技術歷經40年叠代,衍生出92種多元醇產品,廣泛套用於化工、醫藥、化妝品等領域。糖尿病藥物米格列醇更是以「交鑰匙工程」在魯南制藥投產,填補了國內空白,出口20余國,媲美國際知名品牌。

魏東芝不斷推陳出新,讓生物催化與過程強化等技術得到廣泛套用。近五年,團隊推動100余項技術產業化,創造產值超1500多億元。在魏東芝的幫助下,濰坊英軒檸檬酸生產水平達到國際領先,規模位居全球第一;魯南制藥克拉維酸鉀等產品獲得國際最高標準認證,成為最大出口商。

在科技產業化的過程中,魏東芝始終秉持家國情懷。針對國際第二大類藥物甾體藥物,他利用生物催化模組組裝技術建立細胞工廠,合成近300種甾藥,榮獲5項國外專利。面對歐洲公司高價收購,他毅然選擇在國內轉化成果。如今,該技術支撐起3家中國甾藥上市公司,產品暢銷全球,成為抗衡國際巨頭的「中國盾牌」。

鑒於魏東芝在產業化領域作出的突出貢獻,他也因此榮獲談家楨生命科學產業化獎和全國優秀科技工作者稱號。

育人鑄魂:從「陋室」到「國家隊」

「春耕夏耘,然後秋實」,這句話被魏東芝刻進魯華所的基因。1995年,他破格晉升教授時,還蝸居在簡陋實驗室裏。沒有先進裝置,他就帶著學生用最「笨」的方法——通宵發酵實驗、手工記錄數據。正是這種「板凳甘坐十年冷」的精神,培養出600余名碩士、博士,其中多人成長為學科帶頭人、企業高管。

「誠實比論文更重要,信譽比專利更珍貴。」這是魏東芝給學生上的第一課。他主講的【酶工程】課程深受好評,2008年入選國家精品課程,2020年獲批國家一流課程,2022年獲批教育部虛擬教研室,覆蓋全國36所大學;他領銜申報的生物技術專業躋身「國家一流本科專業」,他建立了生物學一級學科博士點及博士後流動站,並作為生物反應器工程全國重點實驗室主要學術方向帶頭人,建立了中國輕工業生物催化與智慧制造重點實驗室。

如今,62歲的魏東芝依然保持著旺盛的工作熱情,他說:「中國生物制造的黃金時代已經到來,我們的目標是‘全球首創’。」

從酶庫到角鯊烯,從田間到國際領獎台,魏東芝用四十年的奮鬥詮釋了「科學家精神」的內涵。他不僅是實驗室的探索者,更是產業變革的引領者、青年學子的引路人,在生物制造的廣闊天地裏,這位老科學家依然懷揣赤子之心,破浪前行。

(勞動報記者 張弘)

來源:中工網