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破譯“基因密碼” 讓非洲人用得起青蒿素
2015年10月5日,著名藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素可運(yùn)用于瘧疾治療獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),成為首位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的中國(guó)科學(xué)家,青蒿素也因此走入大眾視野。然而大眾不知道的是,在青蒿素受關(guān)注之前曾因太過“小眾”,圍繞其的科研工作一度舉步維艱,堅(jiān)持下來的科學(xué)家也并不多。上海交通大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)者唐克軒教授便是其中一人。
十五年來,唐克軒帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)破譯青蒿“基因密碼”、培育高產(chǎn)量青蒿素的青蒿品種、研發(fā)低成本預(yù)防瘧疾產(chǎn)品?!艾F(xiàn)在大眾對(duì)青蒿素、對(duì)中草藥的認(rèn)知越來越多,未來關(guān)于這方面的研究會(huì)有更大前景。我認(rèn)為科學(xué)家的工作就是造福人類,工作難、經(jīng)費(fèi)少又怎樣,最終能作出貢獻(xiàn)就夠了?!?/p>
半個(gè)月前,記者第一次在上海交通大學(xué)青蒿基礎(chǔ)研究及產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域研究成果新聞發(fā)布會(huì)上見到了唐克軒,當(dāng)時(shí)著一身西裝的他是主講人,在短短一小時(shí)內(nèi),他通過一張張PPT簡(jiǎn)單概述了這些年自己及其團(tuán)隊(duì)在青蒿素領(lǐng)域內(nèi)的重大發(fā)現(xiàn)及突破。
破譯青蒿“基因密碼”
這些年,唐克軒和團(tuán)隊(duì)破譯了青蒿的“基因密碼”,即對(duì)滬蒿1號(hào)進(jìn)行了全基因組測(cè)序、組裝、注釋及相關(guān)分析,這是青蒿“基因密碼”首次被破譯,也是本草基因組學(xué)研究的一項(xiàng)重要突破;他們成功培育了高產(chǎn)青蒿素的代謝工程青蒿品種——現(xiàn)在市場(chǎng)上的青蒿中青蒿素含量普遍為0.8%~1.2%,而他們培養(yǎng)的新品種含量則高達(dá)3.2%。
PPT里書寫的是能展示于人前的成果,而PPT背后,唐克軒及其團(tuán)隊(duì)的艱苦奮斗卻難以一言蔽之。唐克軒坦言:“測(cè)序的工作量非常繁瑣、復(fù)雜,很多人因此堅(jiān)持不下去了。但是我深知這項(xiàng)工作的重要性,過去諸多包括青蒿在內(nèi)的菊科植物的研究因無參考基因組信息而被擱置。既然我從事了這方面的研究,這個(gè)難關(guān)就必須得被攻破。”
并且,從2004年起,培育青蒿新品種也已成為唐克軒的主要研究方向之一,他始終覺得,只有提高了青蒿素的含量,才能真正降低青蒿素的成本,讓更多患者用得上、用得起青蒿素。
為此,唐克軒不得不帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期在試驗(yàn)田里觀察、取樣、移栽、培育新品種。6月-8月是一年中最為炎熱的三個(gè)月,正午時(shí)分,溫室內(nèi)的氣溫常常超過40攝氏度,而這三個(gè)月恰恰也是青蒿成長(zhǎng)的最佳時(shí)期。唐克軒還記得他和團(tuán)隊(duì)成員們?cè)跍厥依铩奥耦^苦干”時(shí)的場(chǎng)景,“只工作一會(huì)兒,汗水就會(huì)浸透汗衫,大顆大顆的汗珠從額頭滴落至地上,但是大家都不會(huì)抱怨”。
研發(fā)預(yù)防瘧疾的青蒿軟糖
眾所周知,非洲是瘧疾暴發(fā)地,對(duì)青蒿素需求量極大,但非洲本土種植的青蒿產(chǎn)量普遍不高且青蒿素含量低。
去年,在一次國(guó)際醫(yī)藥原料藥的展會(huì)上,一名來自馬達(dá)加斯加的參展商慕名找到了唐克軒,他對(duì)唐克軒團(tuán)隊(duì)培育的青蒿新品種頗有興趣,但對(duì)新品種的青蒿素含量達(dá)3.2%心存疑慮,“真的有那么高?”
唐克軒將樣品寄給他測(cè)試。結(jié)果這位國(guó)際友人回國(guó)一測(cè),發(fā)現(xiàn)唐克軒果然所言非虛,便立刻找他洽談合作。“未來,這個(gè)品種會(huì)在國(guó)內(nèi)和非洲同步種植,我們希望能將青蒿素的市場(chǎng)價(jià)格從2000多元降至1000元以下,滿足青蒿素的全球供應(yīng)?!碧瓶塑幭蛴浾哒f道。
但推動(dòng)青蒿的種植和生產(chǎn)對(duì)唐克軒而言只是開端,唐克軒還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了以青蒿提取物為基礎(chǔ)成分的具有預(yù)防瘧疾功效的膳食補(bǔ)充劑產(chǎn)品,并將產(chǎn)品制作成攜帶方便、口感佳的“軟糖”?!拔覀兿M@款產(chǎn)品能為瘧疾高發(fā)區(qū)人民和數(shù)億飽受瘧疾痛苦的患者帶來福音,降低因瘧疾而死亡的人數(shù)。”
從“捷徑”到“泥濘之路”
鮮為人知的是,如今青蒿素科研事業(yè)開展得如火如荼的唐克軒,早年卻是“半路出家”,從水稻研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)行而來。
1981年,18歲的唐克軒懵懵懂懂地選擇了當(dāng)年的熱門專業(yè)——遺傳學(xué),就讀于四川大學(xué)?!岸鄶?shù)同學(xué)都選擇從事人類遺傳學(xué)領(lǐng)域,但我因從小喜歡植物,所以選擇專攻植物領(lǐng)域的遺傳學(xué)研究。”
畢業(yè)之后,唐克軒的工作一直都順風(fēng)順?biāo)?。更何況,農(nóng)作物一直是國(guó)家重點(diǎn)研究方向,但中草藥卻不是。因此,對(duì)已經(jīng)研究了十七年農(nóng)作物的唐克軒而言,“轉(zhuǎn)行”至中草藥研究,如同放棄了“捷徑”而選擇一條“泥濘之路”。
契機(jī)發(fā)生在2002年,當(dāng)時(shí)中國(guó)現(xiàn)代遺傳科學(xué)奠基人之一的談家楨教授對(duì)年輕的唐克軒很是欣賞,談家楨對(duì)唐克軒說道:“中國(guó)不缺從事水稻研究的學(xué)者,可中草藥研究的學(xué)者卻寥寥無幾。中草藥品種那么多,猶如寶庫(kù),是非常有前景的一項(xiàng)研究領(lǐng)域?!碧瓶塑幱行┆q豫,畢竟彼時(shí)中草藥的基礎(chǔ)研究非常薄弱、信息不全、經(jīng)費(fèi)少、難度極大。談家楨又說:“就是難,才需要有人做,科學(xué)家的職責(zé)就是攻克難點(diǎn)、造福人類?!边@句話對(duì)年輕的唐克軒觸動(dòng)頗深。
一年后,唐克軒正式從水稻研究轉(zhuǎn)向了中草藥研究,并選擇了青蒿素為主要研究對(duì)象?!耙婚_始工作確實(shí)艱辛,幾乎是從零開始,我只得一邊研究一邊摸索?!碧瓶塑幮Σ[瞇的,用漫不經(jīng)心的口吻向記者回憶道,為了有更多時(shí)間精力投身于科研工作,2012年,唐克軒主動(dòng)辭去了上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院院長(zhǎng)一職,專心帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)在青蒿素領(lǐng)域大展宏圖。
如今,在團(tuán)隊(duì)中,唐克軒是負(fù)責(zé)人,把握?qǐng)F(tuán)隊(duì)研究方向、協(xié)調(diào)各方工作;他也是老師,承擔(dān)著教學(xué)及指導(dǎo)工作?!半S和”是學(xué)生對(duì)唐克軒的評(píng)價(jià),在記者的采訪過程中,他也一直好脾氣地配合著拍攝需求、耐心地講解著專業(yè)知識(shí)。采訪的最后,唐克軒說:“屠呦呦先生將青蒿素帶入大眾視野,一生致力于挖掘青蒿素的藥用價(jià)值,推動(dòng)了中草藥的科研發(fā)展。”而對(duì)于唐克軒來說,推動(dòng)中草藥的科研進(jìn)展也是他一直以來的目標(biāo)。
對(duì)話
未來對(duì)中草藥的爭(zhēng)議會(huì)有所改善
廣州日?qǐng)?bào):但是,外界對(duì)中草藥的爭(zhēng)議一直不曾停止?
唐克軒:這個(gè)現(xiàn)象很正常。因?yàn)橹胁菟幯芯糠浅?fù)雜,成分繁多,基礎(chǔ)研究又不夠扎實(shí)。過去,我們對(duì)中草藥研究偏向粗放型研究方式,對(duì)具體藥物中什么成分起了什么作用了解得不夠透徹,但未來這個(gè)現(xiàn)象通過扎實(shí)基礎(chǔ)研究、用大量數(shù)據(jù)解讀中草藥的具體成分等方式,一定會(huì)有所改善。
廣州日?qǐng)?bào):團(tuán)隊(duì)未來的工作方向是什么?
唐克軒:第一,我們還在繼續(xù)培養(yǎng)更高產(chǎn)青蒿素的青蒿品種。第二,基于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)青蒿素對(duì)降血脂有治療作用,我們將研發(fā)相關(guān)新藥。第三,我們還將繼續(xù)挖掘青蒿素的其他醫(yī)療功效,并作為合成物,生成其他產(chǎn)品。(記者李曉璐)
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:破譯基因密碼 非洲人 青蒿素