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姚斌:饲料用酶创新者

  • 发布时间:2015-02-04 01:31:16  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  为防止得病,给饲养的动物喂抗生素;为长得更快,给黄鳝等喂避孕药……

  尽管我国养殖规模居世界首位,但各种动物产品安全、养殖环境污染等问题影响了公众对食品安全的信息,也制约着我国养殖业的健康可持续发展。

  在今年的国家科技奖励大会上,中国农业科学院饲料研究所研究员姚斌站到了领奖台上,他牵头的“饲料用酶技术体系创新及重点产品创制”项目获得了2014年度国家科学技术进步奖二等奖,这是为了表彰他为我国饲料产业发展、动物产品安全等做出的贡献。这也是他于2001年获国家科技进步二等奖后,再次站到了国家科技奖励大会的领奖台上。

  成果用于全国80%以上动物饲料

  饲料用酶是应用效果极为显著的新型绿色饲料添加剂,能显著提高饲料利用效率、降低氮磷等有机物排放,减少药物性添加剂的使用,从而实现节约饲料粮、保障环境和动物产品安全,从养殖业源头——饲料层面解决动物产品安全、养殖环境污染等问题。

  姚斌带领研究团队进行了饲料用酶技术体系创新,即从酶的分子生物学基础性科学问题入手,建立了完整的酶基础研究和产品开发自主技术体系,系统解决了饲料用酶性能、成本、知识产权和可持续研发等产业化应用的瓶颈问题,打破了国际大公司的垄断,使我国饲料用酶迅速发展成为具有国际竞争力及社会、经济和生态效益显著的新兴产业。

  据统计,该技术成果推广应用近八年来,累计生产销售单酶及复合酶产品20余万吨,产品已应用于全国80%以上的猪、鸡、水产等动物饲料,并节约粮食5000万吨、磷资源1000万吨,减少养殖业磷氮等有机物排放1300万吨。除了在全国31省区上千家饲料及养殖企业推广应用,还出口欧美等20余个国家。

  此外,该项目共获授权专利66项 ,占国内饲料用酶基因专利的69%。发表SCI论文113篇,参与制定国家或行业标准9项;成果技术和专利不仅向国内多家优势酶制剂企业转让,还实现了向美国企业的转让。

   构建研究到产业完整链条

  对饲料用酶重要性的认识,姚斌很早就认识到了。1994年,姚斌博士从中国农业科学院研究生院毕业,来到中国农科院饲料研究所工作。当时,我国已成为世界第二大饲料生产国,但饲料添加剂尤其是饲料酶制剂的研究水平与西方发达国家相距甚远。

  饲用酶制剂的质量取决于酶的活性高低、酶分子的性质及稳定性。当时国内酶制剂研究的主要途径是利用传统方法筛选优良菌种,酶制剂的活性较低,产量和性质都难以满足实际应用需要。国内的酶制剂市场主要由国外公司占有。

  于是,初出茅庐的姚斌潜心研究基因工程、蛋白质工程、发酵工程等酶制剂技术发展的前沿技术,建立了国内饲料研究第一个分子生物学实验室。1998年,他出色完成了863项目在饲料行业的第一个课题,“饲料用(酸性)植酸酶的研究”,使植酸酶在重组酵母中的最终表达量提高了37倍,并在国际上首次成功利用酵母表达系统作为高效表达生产植酸酶的生物反应器,最终实现了植酸酶的产业化生产,一举打破了酶制剂工业研发一直由国际上少数大企业垄断的局面。

  2001年,年仅34岁的姚斌获得了国家科技进步二等奖。

  进入21世纪以来,饲料用酶的应用效果已在世界范围内得到公认,但除少数品种得到广泛使用外,其他酶种在饲料中的使用量总和不足30%。而且我国添加酶制剂饲料比例远低于欧美等发达国家水平。

  为何在国际上,众多研究单位、公司投入大量人力物力不能有效解决这些问题?在经过长期的探索与思考后,姚斌认为,主要原因在于可利用的饲料用酶资源匮乏、酶的性能不能满足需求且生产成本高。姚斌同时意识到,解决这些问题必须回到饲料用酶分子生物学基础研究的科学问题上,只有通过这些科学问题的深入研究,才能系统性地解决饲料用酶的广泛应用问题。

  于是,他凝炼出饲料用酶研究中的关键科学问题,即针对饲料用酶的特殊性有目的地挖掘性质优良的酶基因资源;进行酶的催化机制、结构与功能(如pH、温度、抗蛋白酶、催化效率)的分子基础和生化机理的研究;酶蛋白高效表达的机制问题……

  多年来,正是通过不懈努力,姚斌带领他的团队,一步步实现了饲料用酶从基础研究到产业化生产的完整技术链条构建。

  “宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,不懈努力终于结出丰硕的果实。如今姚斌带领他的研究团队,已开发出多种达国际领先水平的饲料用酶新品种。其中植酸酶、β-葡聚糖酶等10余种产品实现产业化生产且技术水平在国际上处于领先地位,植酸酶产品占据了95%以上的国内市场和较大份额的国际市场。

  培养人才创造产业成功“面”

  熟悉姚斌的人都知道,周末或节假日在实验室准能看到他的身影。如此持之以恒、不懈努力的作风也影响了他领导的团队。尽管团队从当初的几个人已扩大到十几个人,但团队固定的科研工作报告会已坚持了很多年。

  作为团队的领导者,姚斌清醒的认识到,任何一项的成功,都离不开团队的力量。高层次创新型科技人才在提高科技发展水平和团队核心竞争力方面具有不可替代的作用,只有培养和使用好这些人才资源才能占领科技创新的制高点。

  姚斌带领的科研团队是一支由30岁左右的青年科学家和研究生为主组成的队伍,针对这一实际情况,他明确团队每个成员的工作重点,团队成员之间的关系既是竞争又是合作。鼓励团队成员自由发挥想象力和创造力,激发与培养团队成员研究问题的兴趣,为团队成员成长为独当一面的人才提供充分的科研资源与话语权。他还特别着重培养交叉学科人才,使各具专长和特点的科技人才间有充分的思想交流与碰撞,为青年人才的成长,科研水平的提高增速……

  “每个人做好一个点的工作,点多了就连成了线,线多了,就形成了面。”这是姚斌经常说的话,他也是一贯如此去做的。如今,在姚斌的团队里,已涌现多名技术拔尖人才,他们同样有着科学严谨的敬业精神,默默无闻,勤恳劳作的耕耘。他们把自己的专业知识和工作经验毫无保留的传授给身边的研究生和年轻人,帮助他们解决了技术上的疑点和难题,培养技术上过硬的年轻人才。姚斌和他的团队,这些不断“闪光”的点和线,正在用自己的智慧和勤奋,努力创造我国饲料及酶制剂行业更灿烂的“成功面”!

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