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〔科技日報〕胡永紅：把微生物打造成“跨界高手”
時間：2024-04-25
來源：科技日報
作者：金鳳
攝影： 編輯：韓子旭
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◎本報記者 金 鳳
身披一條藍色披肩，講話慢條斯理，看似一位江南女子，但一個工作電話打來，便“奪門而去”，不見蹤影。這位風(fēng)一般的女子是南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院院長、教授胡永紅。在同事和學(xué)生眼中，她仿佛是一個精力可以無限“續(xù)航”的人。
學(xué)生們可以隨時撥通胡永紅的電話，跟她探討學(xué)術(shù)問題。有一次，一個實驗受阻的學(xué)生在凌晨兩三點，撥通了她的電話請教微生物發(fā)酵問題；有的青年教師會在深夜十一二點或凌晨三四點鐘，收到她分享的學(xué)術(shù)文章。
在胡永紅的辦公室里，大豆、水稻、辣椒被種成綠植。滋養(yǎng)它們的，是胡永紅和團隊成員研發(fā)的益生菌等微生態(tài)制劑。
雖然行政事務(wù)纏身，但胡永紅依然會在幾個會議間隙，披上白大褂，沖進實驗室，給遇到難題的學(xué)生示范如何接種微生物……
已經(jīng)在合成生物學(xué)、綠色生物制造及生物材料等領(lǐng)域耕耘了30多年的胡永紅，先后主持承擔(dān)國家及省部級項目30余項，與企業(yè)合作項目20余項。
“我的導(dǎo)師、中國工程院院士歐陽平凱常說‘你們的成果不要放在實驗室的三角瓶里’。他希望我們可以把論文寫在車間、流水線和田間地頭，能夠研發(fā)出有益于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)。他的話一直激勵我將科研成果轉(zhuǎn)化為服務(wù)一線的產(chǎn)品。”胡永紅說。
今年3月初，胡永紅被評為全國三八紅旗手。
住進工廠守著反應(yīng)器
1986年，喜歡生物學(xué)的胡永紅報考了南京工業(yè)大學(xué)的生物化工專業(yè)。大三時，胡永紅遇到了影響她職業(yè)選擇的人。
“歐陽平凱老師對我們要求十分嚴(yán)格。讀研時，他經(jīng)常指導(dǎo)我做實驗，告訴我搞科研不僅要寫論文，還要去爬爬工廠的塔臺，了解怎么讓成果落地、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”胡永紅回憶道。
20世紀(jì)90年代初，一家化工企業(yè)急于向生物化工領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)有機酸、氨基酸產(chǎn)品。
“生產(chǎn)這類產(chǎn)品的傳統(tǒng)方法是讓原材料在反應(yīng)器中充分反應(yīng)，再分離提取其中產(chǎn)物。這個過程比較慢，成本也比較高。”胡永紅回憶道，在歐陽平凱的帶領(lǐng)下，她和團隊成員探索出一種反應(yīng)分離耦合技術(shù)。
“我們將原材料的生物催化反應(yīng)過程與多級分離過程，集成到一個反應(yīng)裝置中完成，大大簡化了工藝流程，使最終得到的有機酸濃度從原來的每升100克至150克，提高到每升3200克。”胡永紅說，這是一條全新的技術(shù)路線，當(dāng)時沒有經(jīng)驗可以借鑒，所有研發(fā)工作都是從零起步的。
那段時間，胡永紅干脆住進工廠。“微生物的發(fā)酵過程，往往持續(xù)24小時至48小時。我必須守著反應(yīng)器，確保發(fā)酵相關(guān)數(shù)據(jù)符合技術(shù)參數(shù)；同時還要培訓(xùn)工人，確保項目上馬后，他們能自主操作。”她回憶道。
這套技術(shù)體系為生化加工過程的產(chǎn)業(yè)化，提供了一套全新的方法。2000年，胡永紅所在團隊以此成果獲得國家科技進步獎一等獎。那一年，她32歲。
帶隊培育37種益生菌
20世紀(jì)90年代末，胡永紅帶學(xué)生到全國多地進行土壤采樣，希望從中找到能用于食品、藥品加工的益生菌。
“益生菌是一類活性微生物。不同土壤環(huán)境中益生菌差異很大。我們在不同地區(qū)采集益生菌，豐富菌種資源。有時，我們也會根據(jù)研究需要，收集特定地區(qū)的益生菌。”胡永紅說。
1997年至今，胡永紅帶領(lǐng)團隊成員培育出活性更高、遺傳性能更穩(wěn)定、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的益生菌37種。“其中，利用我們培育的益生芽孢桿菌生產(chǎn)的產(chǎn)品，貨架期較行業(yè)平均水平提高近50%，生產(chǎn)周期縮短約40%。”胡永紅說。
用益生菌生產(chǎn)的、廣為人知的產(chǎn)品主要是酸奶等發(fā)酵飲品。不過，經(jīng)過長期研究，胡永紅有了一個新想法：“除了在工業(yè)、食品和醫(yī)藥方面發(fā)揮作用，益生菌能否在農(nóng)業(yè)上一展身手？”
要想讓益生菌成功“跨界”，首先要解決“水土不服”問題。
“將益生菌放入土壤后，它會和‘土著’微生物相互作用。有的益生菌可以適應(yīng)新環(huán)境，有的不能。我們要想辦法讓益生菌既可以適應(yīng)土壤環(huán)境，又能夠保護‘土著’微生物，與它們和諧共生。于是，我們給益生菌涂了一點保護劑，增強它們的環(huán)境耐受性。”胡永紅說。
給農(nóng)作物、土壤“治病”
可以適應(yīng)新環(huán)境的益生菌，能否促進農(nóng)作物生長？
為了回答這個問題，胡永紅時不時揣著采樣器具往田間地頭跑，白皙的皮膚漸漸被曬紅。
“胡老師經(jīng)常去大棚與農(nóng)民交流，看看益生菌使用效果好不好，再取一些生長不理想的植株，回來分析原因。以前我在實驗室篩選、培育菌株時，只考慮植株活性，很少想它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。但現(xiàn)在我跟著胡老師下田，體會到什么叫學(xué)以致用。”胡永紅的助手、南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院講師崔潔說。
經(jīng)過多年探索，胡永紅帶領(lǐng)團隊成員克服了益生芽孢桿菌、霉菌等益生菌在綠色農(nóng)用生物制品產(chǎn)業(yè)化過程中存在的瓶頸問題，并將關(guān)鍵共性技術(shù)應(yīng)用于芽孢桿菌系列制品、抗生素、抑菌促生劑和生物疫苗等十余種農(nóng)用生物制品生產(chǎn)中。她研發(fā)的多個產(chǎn)品獲得農(nóng)藥登記證、藥品注冊證和批準(zhǔn)文號。
除了讓益生菌幫農(nóng)作物除病蟲害，胡永紅還讓微生物為土壤“調(diào)理脾胃”。
江蘇省海岸線狹長，有不少鹽堿地。2022年起，胡永紅開始帶領(lǐng)團隊成員探索利用微生物改良土壤。她一次次和團隊成員從鹽堿地“土著”微生物中篩選耐鹽堿品種，逐步建立鹽堿地土壤微生物數(shù)據(jù)庫。
從化工原料到食品添加劑再到農(nóng)業(yè)微生態(tài)制劑，胡永紅將微生物打造成“跨界高手”。它們可以守護腸道健康，也能當(dāng)農(nóng)作物、土壤的“醫(yī)生”，還可以作為“工業(yè)血液”催化工業(yè)原材料，提高生產(chǎn)效率。
“社會發(fā)展需求是最好的研究方向。面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，我和團隊成員正在努力嘗試將應(yīng)用研究成果產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，做‘頂天立地’的研究，以科技創(chuàng)新滿足人民所需，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”胡永紅說。
2024年3月28日《科技日報》：https://app.kjrb.com.cn/app/template/displayTemplate/news/newsDetail/40587.html?isDigital=true&isShare=true
