12月3日,何梁何利基金2024年度頒獎大會在京舉行,西北大學化工學院范代娣教授被授予“何梁何利基金科學與技術創新獎”。

長期以來,范代娣教授自覺踐行、大力弘揚新時代科學家精神,面向世界科技前沿,面向國民經濟主戰場,面向國家重大戰略需求,搶占科技競爭和未來發展制高點,在科技發展和產業轉化方面作出了重要貢獻,獲得了各方高度評價。

冬日傍晚,西北大學太白校區科研樓五層的實驗室里,身著白色大褂的學生在儀器間往來穿梭,他們有的在調制試劑,有的在做細胞培養,有的在采集分析數據……一門之隔的辦公室里,他們共同的導師范代娣教授正埋頭翻看著一厚摞資料,目光掃過一行行文字,時不時動筆圈點批注。就在幾分鐘之前,她剛剛和課題組學生一起討論了上周的實驗進度和國內外學術界產業界動態,安排了近期科研計劃。

“只要不出差,忙完院里的事,范老師準會來實驗室?!睂W生們早已習慣。

從孜孜不倦的求學生涯,到翻山越嶺的科技創新之路,范代娣樂此不疲40年。她總是利用課余、行政之外的可能的時間為請教的學生指導難題,閱讀科技前沿知識或與同行交流合作。

錨定一個方向長久扎下去

1984年,范代娣從家鄉蒲城來到了西北大學化學工程系,自此開始了化工研究之路,也與西北大學結下了不解之緣。

1994年,范代娣從華東理工大學生物工程系畢業,成為我國生物化工專業第一位博士。當時恰逢市場經濟大潮風起云涌,到東部地區工作或者留在沿海高校任教,是眾人趨之若鶩的選擇。時年28歲的范代娣面對留在上海任教與出國深造的機會,做出人生中十分重要的決定——回到母校西北大學,在寧靜的西部繼續她的科研征途。

初回西大,范代娣只有3000元的安家費、5000元的科研啟動金,以及40平米的小實驗室。而這,已是當時的學校能提供的最好條件了。環境艱苦,硬件簡陋,面對這樣的起步條件,范代娣沒有絲毫氣餒,“兒不嫌母丑,西大是我的根,既然選擇回母校就有心里準備的?!?/p>

在查閱最新文獻時,范代娣看到國外學者嘗試用動物膠原蛋白制造“人工耳”“人工腎”的報道,很受啟發,這可是人類生命健康領域非常需要的技術。她決定嘗試這一領域。進一步閱讀文獻她發現,從牛、豬、魚等動物源制備膠原蛋白,存在病毒隱患、排異反應、功效性因動物組織種別批次不均一等多重弊端?!皠游镌吹哪z原蛋白不行,那能不能直接用人的膠原蛋白呢?”當然,她斷然不會冒法律倫理風險從人體提取膠原蛋白,而是利用基因工程技術手段構建重組膠原蛋白,使其與人體膠原蛋白高度相似。

她以青年人近乎“異想天開”的方式展望重組人膠原蛋白研究的未來:“如果能制備沒有免疫排異反應的膠原蛋白,那人造器官就更能接近真正臨床應用,人類健康長壽的夙愿是不是更進一步?”。

范代娣說:“容易做的事情,大家都會去做,做的也會比你好,因為別人的平臺比你好很多”。她避開了那些可以快速出成果的方向,去挑戰更具技術含量的方向?!皩ξ覀冞@些資源硬約束的西部地方高校的科研工作者而言,只有在一個富有潛力和難度的領域長期扎進去,才有可能最終勝出。”范代娣說。

構建新的重組膠原蛋白分子(范代娣稱之為類人膠原蛋白),研究沒有先例,沒有可供參考、對照的實驗數據和資料,所有的一切,只能從零開始一點一點摸索。攻關途中,各種大大小小的困難多的像西安城墻上的磚頭,數都數不過來。其中很棘手的一點是,當時國內生物技術科研整體水平落后歐美國家,與合成類人膠原蛋白相關的基因改造、拼接技術相對都很落后,她們要費很大功夫去彌補相關領域的短板。

發酵是制備重組膠原蛋白的重要工藝,沒有足夠的量根本不能評判設計的重組膠原是否與理論功效一致,免疫原性也無法評價。所以細胞工廠構建成功才是萬里長征的第一步,高密度發酵制備足夠的量才可以繼續下面的研究。實驗室的發酵工藝有別于工廠成熟工藝,從前期準備、中間操作到后期清洗罐體耗時很長,接近一周的時間內,罐體不能污染也不能有操作失誤,否則這周時間白白浪費了。為了避免失誤,除了嚴格操作輪班徹夜值守別無好的辦法,實驗過程辛苦單調,一刻都不敢放松?!坝袔状伟l酵工作進行到最后了,卻由于染菌導致功虧一簣,大家都很沮喪,但是沒有人抱怨和放棄?!?/p>

功夫不負有心人,2000年,范代娣的實驗取得首個重大進展,用基因工程技術高密度發酵生產的一種類人膠原蛋白宣告問世。2001年,范代娣申請了中國第一個重組膠原蛋白發明專利“一種類人膠原蛋白及其生產方法”。

2015年5月16日,范代娣教授向時任中央政治局委員、國務院副總理劉延東(左二)匯報科技成果轉化情況

此后,范代娣在國家十五重大攻關計劃、國家高技術產業化示范工程、國家“863”計劃和國家自然科學基金重點項目、國家重點研發計劃等多項國家級項目支持下,解決了一系列重組膠原蛋白的分子從頭設計及工程技術難題,我國重組膠原蛋白研究實現了由并跑到領跑的“跳躍”。

范代娣說:“選擇一個方向就能成功,那不叫科研,對于一項科學探索,失敗是常事,短時間成功的概率很小。循著正確的大方向,耐住寂寞干,沉下性子試,是科學家必不可少的品格?!?/p>

二十余年來,范代娣發表500多篇論文,獲得授權發明專利142件,出版專著及著作9部,以第一完成人獲國家技術發明獎二等獎1項、中國專利金獎1項、陜西省最高科學技術獎及省部級科學技術獎一等獎5項,獲全國最美科技工作者、全國首屆創先爭先獎及多個國家級人才稱號。她還首次發現了多種稀有皂苷優異的功效,了解了手性異構體、不同功效皂苷間的協同或者拮抗作用機制,解決了稀有人參皂苷規模生產的瓶頸問題。一個又一個的“第一”從范代娣的實驗里噴涌而出,從“0到1”的原始創新成果正在釋放強大的變革力量。

把成果從實驗室搬上流水線

“在我看來,產品必須走出實驗室,才能被社會所接受和認可,才能實現科技工作者用科技造福社會的夢想。”范代娣說。一項新技術在實驗室中誕生,就是一項突破,然而要讓新技術走向市場服務社會,實實在在地改變老百姓的生活,實驗室研究只是開端。

為了充分實現類人膠原蛋白的價值,范代娣以專利技術入股成立了西安巨子生物基因技術股份有限公司。

新設公司百廢待興,從技術研發到設想運用再到商業落地,過程道阻且長。最初的幾年,公司沒有收益,壓力很大。

彼時,巨子生物量產的類人膠原蛋白主要計劃用于市場急需的外科醫用敷料、止血海綿、人工骨等領域,但是這些醫療器械研發和審批的周期極長,雖然經過了多年的積極推進工作,離進入臨床應用還有很長的路要走。巨子生物公司市場拓展舉步維艱,只有加緊臨床實驗進度和研發經費的不斷投入。

終于在2011年經過嚴格臨床實驗,第一個用于激光手術后修復皮膚屏障、促進受損皮膚快速修復的醫用敷料獲得注冊證進入市場,產品良好的功效性獲得患者的高度認可,至此巨子生物迎來了后面的持續發展。

“美麗和健康是人類畢生的追求”范代娣說。

天,巨子生物已經建成了系列重組膠原蛋白原料、醫學護膚品、醫療器械、預防醫學和營養醫學產品等20多條生產線,生產的8類主要產品暢銷國內和美國、俄羅斯等國,市場終端銷售總額累計超過百億元。

2022年11月,巨子生物在港交所主板上市。這是西北大學科技成果轉化和產學研合作推動兩鏈融合的標志性事件。當天,巨子生物公司市值超過300億港元。

巨子生物公司獲得市場青睞后,國內若干重組膠原研究團隊得到了投資、創立了企業并開始嘗試各類重組膠原蛋白的工程化和應用。皮膚美容、醫療器械企業紛紛跟進,將資金和人員轉投到重組膠原蛋白技術研發和產品開發。中國重組膠原蛋白產業步入發展的快車道,巨子公司的成功引領了整個重組膠原蛋白產業的發展。

面對雨后春筍般的競爭對手,范代娣卻開心地笑了:“巨子生物公司的意義就在于把整個行業帶動起來,推動我們國家在生物材料領域的整體進步。一項技術成就一家公司、帶動一個行業,這是價值最大化?!?/p>

走的再遠也不忘記為何出發

在大健康領域做研究做成果轉化,范代娣的原動力來自父親。范代娣出生于六十年代的渭北農村,父親是位自學成才的赤腳醫生,遠近十里八鄉的人都慕名來找父親求醫問藥。她好多次夜晚被上門求醫的人咚咚的敲門聲驚醒,父親也經常半夜出診,有時候回來給她講治好病人的喜悅,有時候給她講病人病痛辭世的無奈。幼年的范代娣覺得父親能救人命,非常偉大,“長大了我也想給人看病”的想法她的心中扎下種子。

范代娣的母親是厚道的農家女性,把家里事務操持的井井有條,母親堅定地支持孩子們讀書,相信讀書才會見到大世面、有大出息。

高考結束后,范代娣的第一志愿是到軍校讀醫學專業,但體檢時視力不合格,遺憾與醫學失之交臂,最終進到西北大學讀化學工程專業。初心如炬,幫人治病的夢想始終在范代娣心頭縈繞。她不是職業醫生,卻和職業醫生一樣仁心濟世。

她研究的系列重組膠原蛋白序列來源于人體膠原蛋白氨基酸序列,具有良好的生物相容性和低免疫原性特點,因而可廣泛應用于生物醫學領域,包括醫用敷料、人工骨支架、注射填充物、人工血管等等,在皮膚醫學領域可以起到幫助傷口的愈合、組織修護。

目前,重組類人膠原蛋白產品在國內1000多家公立醫院、1700多家私立醫院和診所、300多個連鎖藥房采用,受益患者超過千萬人次。一路兜兜轉轉,范代娣把她的醫學初心寫在了實驗室里、生產線上和一件件造福人類健康的產品中。

范代娣微信里保存著這樣一條聊天記錄,一位胰腺癌患者在服用了她研發的強效人參皂苷藥品后,一直升不上來的血糖破天荒上升并穩定了下來,患者情不自禁地對范代娣說:“您是創造奇跡的人!”

溪水環游世界,擁抱回它出生的河流。范代娣和她的巨子生物公司,一直通過各種各樣的途徑反哺西北大學,高校和企業形成了命運與共的發展共同體。2017年,向西北大學捐贈150萬元;2018年,與西北大學簽訂兩億元的科技成果轉化意向協議;2019年,成為西北大學朱雀教育發展基金會出資人及首屆理事會成員;2020年新冠疫情期間,向西北大學捐贈價值420萬元類人膠原蛋白修復敷料R型和可麗金健膚噴霧;2021年,為西北大學捐贈價值57萬元的類人膠原蛋白修復敷料(可麗金);2022年百廿校慶之際,捐贈價值人民幣81萬元的可麗金校慶禮盒5000份;2023年教師節,為全校教師捐贈價值300余萬元的重組膠原蛋白系列產品物資;2024年教師節,向學校捐贈價值200多萬元的可麗金Human-Like重組膠原蛋白系列產品物資······

新冠肺炎肆虐武漢期間,巨子生物公司通過陜西省慈善聯合會,向武漢20多家醫院捐贈了517萬元現金和產品,幫助醫護人員舒緩修復因長期使用防護服和口罩,經常用消毒水、洗手液所引發的肌膚敏感、刺激以及濕疹和破潰等問題。

范代娣還是陜西省“紅鳳工程”的形象大使,資助了多位女大學生順利完成學業,“我的精力有限,不能一對一地去看望她們,這是我的遺憾。”范代娣說。

范代娣從教三十余年,先后培養了研究生75人,博士32人,博士后11人,其中走出了國家級人才3名,省部級人才10名?!袄蠋熓肿⒅嘏囵B我們的國際視野。相應的,她會提供最好的實驗條件,凡是和學習、實驗相關的,她從不吝惜給我們配置最好的資源?!睂W生張樂說。

2023年7月,范代娣教授榮獲“最美科技工作者”稱號

在范代娣的書柜里,放了大大小小幾十個獲獎證書和獎杯:全國最美科技工作者、全國首屆創新爭先獎、全國三八紅旗手、“侯德榜化工科學技術獎”成就獎、“閔恩澤能源化工獎”杰出貢獻獎、何梁何利獎......無數個頭銜環繞,數不清的榮譽加身,范代娣仍然不想停歇,她清晰地規劃著短期、中期、長期的計劃。她說:“感謝國家和同行們對我的認可,但我所做的還遠遠不夠。健康和美麗需求人皆有之,生活水平提升到今天,這種需求越發強烈,我們會加倍努力,把研究和轉化同步抓緊,加快建設一個更加健康和美麗的人類世界?!?/p>

責任編輯:王波