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这位“理工男”终日沉浸在生物酶的世界里,对“世外”的评奖、拿项目种种并不怎么上心,是旁人眼中的“非主流科学家”。这份“非主流”并非叛逆,而是一种淡然的态度。冬天滑雪、夏天跑步。吴边的处世哲学是,快乐科研、惬意生活。
中国科学院微生物研究所(以下简称微生物所)研究员吴边最近有点忙。
当科技日报记者走进吴边的办公室时,他正在电脑上摆弄一个原子结构模样的图形,琢磨着怎么用生物酶来降解令人头疼的白色污染——塑料。
起身,让座。眼前的吴边,看上去是个典型的“理工男”。他个子不高,浅色短袖配深色西裤,沉稳中透着青年人的活力。黑色半框眼镜后的眼睛微眯,似乎在思考着什么。
这位“理工男”终日沉浸在生物酶的世界里,对“世外”的评奖、拿项目种种并不怎么上心,是旁人眼中的“非主流科学家”。可奖项却自己“找”上了门。7月6日,在深圳召开的第十五届中国国际多肽学术会议上,吴边和另外三个年轻人荣获中和青年多肽科学奖。
“能获这个奖还真挺意外,因为我之前没有申请,纯粹是同行专家们评议出来的。”7月19日吴边在接受科技日报记者采访时说,自己的成果能被同行认可,在国际上颇具学术影响力的会议上得奖,“我备受鼓舞”。
巧制菌株“发动机”,降低生产成本超50%
经过长期攻关,今年5月底吴边团队取得突破性成果:通过智能计算技术,获得了一系列新型酶蛋白,让合成β-氨基酸的过程更加绿色、高效,并在世界上首次通过计算指导完成工业级菌株的构建。该项成果在线发表于国际著名期刊《自然·化学生物学》。
如果把工业菌株比作一辆车,酶就是其核心发动机。若选用了理想的生物酶,可使生物催化事半功倍。
通过优化发酵工艺与转化工艺,吴边团队设计的β-氨基酸合成酶的反应体系可在温和条件下,利用廉价易得的烯酸类底物及氨水,一步实现相应β-氨基酸的合成,相关指标符合工业化生产标准,并使生产成本降低了50%到90%。
该成果一出炉便引得各大主流媒体竞相报道,这让吴边有点不习惯。“我大部分时间都在做基础研究,这需要强大的定力作为支撑。”他说,科研目标完成后,发论文算是水到渠成的“副产品”。
值得注意的是,目前人工智能设计和指导的生物催化反应研究,在很大程度上停留在概念性的理论研究层面。而吴边带领团队从一开始就把相关概念延伸到实际应用中,克服重重困难后,率先实现大规模工业化生产。
“我们和安徽华恒生物股份有限公司合作,近期完成了千吨级的生产线建设。”吴边说,量产后相关产品的潜在市场价值将超过30亿元/年,有望大幅降低紫杉醇、度鲁特韦与马拉维若等抗癌药物的生产成本。
甘当院所最穷PI,随时欢迎学生“聊几句”
这位36岁的“耿直boy”自嘲,自己是微生物所最穷的PI(学术带头人)之一。“我做的研究方向比较超前,曾连续申请经费被拒。我特别要感谢所里放手让年轻人干,如果在其他地方可能连研究的机会都没有。”他说。
吴边的这种“非主流”个性,源于他在荷兰十多年的留学工作经历。
从北京大学医学部本科毕业后,吴边申请到荷兰格罗宁根大学奖学金并赴该校深造。这一去,就是10年。从2004年起,在这所欧洲最古老的世界百强名校中,他用六年的时间一路从硕士读到了博士。
在他的记忆中,硕士生活很煎熬。那时基本上一周就要上完一门课,他同时还要在各个实验室轮转。
在高强度的理论学习和实验中,吴边找到了自己的兴趣方向——用微生物制造药物。“虽然挫折占据了大部分的科研时间,但在意想不到的时候,思维的火花或许瞬间就蹦出来了。这很让人兴奋。”他说。
说到博士生导师杨森和费林加,吴边坦承,在两位大师级导师的精心指导下,自己受到了最好的科研训练和科学熏陶。费林加于2016年获得诺贝尔化学奖,这位荷兰科学家严谨、较真但又很开明。
“费林加是我见过的最聪明的人。讨论问题时,只要讲半个小时就能让你豁然开朗。”吴边说,充满活力、富有激情的费林加总能感染周围的人,对于工作上的问题也从来不回避。
记得有次开会讨论酶的机理问题,师生三人谁也说服不了谁,于是大家就打赌看谁最后能赢。“我们的赌注从一瓶啤酒加码到一箱红酒,最后算是我赢了,酒我也喝到了。”吴边哈哈一笑,“我的‘非主流’有着深深的荷兰烙印。”
吴边的办公室常年开着门,学生不用预约随时都能进来讨论问题。“但基本上没人会贸然闯进来,国内的学生天然怕导师。”吴边说,这和荷兰形成鲜明对比,自己在荷兰当学生时,如果看到导师办公室开着门,一准得进去聊几句。
听摇滚乐缓解压力,忙里偷闲看世界杯
工作上“非主流”,生活上亦然。年轻时正是拼事业的“黄金期”,于是很多人都选择将“人生大事”往后延。可吴边却早早结婚、生子,如今已是一个7岁男孩的父亲。
这份“非主流”并不是叛逆,而是一种淡然、从容的态度。冬天滑雪、夏天跑步,得空时翻上几页BBC世界史。吴边的处世哲学是,快乐科研、惬意生活。万万没想到的是,他耳机里常年循环播放的是,泰勒·斯威夫特、阿黛尔和酷玩乐队等欧美流行乐手的歌曲。下班后叫上三五好友去涮火锅,也是吴边的乐事之一。
“性子太急的人搞不了科研,我比较有韧劲、耐得住寂寞。朋友说我是一名‘非典型科学家’,确实,我相对追求生活和工作的平衡,这也是跟荷兰人学的。”吴边说,最近科研任务繁重,但世界杯不能错过,虽然自己喜欢的荷兰队早早出了局。
“工作时一头扎进去不理杂事、烦事,回归生活时还是要追求品质。”吴边告诉科技日报记者,科研搞不出来时听听摇滚,觉得生活还有希望。
2014年,“非主流”的他却做了一个“主流”的决定——回国。那年年底,在荷兰皇家帝斯曼集团完成了微生物酶法制备多肽药物的研究工作后,吴边决定回国开展学术研究。于是,他来到微生物所。
回国初期,吴边对新环境有些不适应。“在荷兰留学时,不同的实验室里会放不同的歌曲。工作时,我常会放几首POP(流行歌曲),试验区的气氛也会变得很轻松。”而国内实验室却静默无声,探讨问题时也轻声细语,吴边“有点不习惯”。
吴边接下来的目标,是从进化和设计的角度研究利用生物技术来降解塑料。“科学家已经发现,由真菌、细菌进化出的酶可以降解塑料,但它们的效率比较低。我想设计出一种可以高效降解塑料的酶。”他说。
人物档案
吴边,生于1982年,籍贯四川,系中国科学院微生物研究所研究员、博士生导师。他的主攻方向为新型工业酶的发掘、催化应用与工程改造设计。他长期与工业界保持密切合作,曾参与德国巴斯夫、荷兰皇家帝斯曼集团等跨国化工企业的工业酶项目开发。(记者 刘垠)
