从实验室到生产线:解码生物化学的转化之路
2025-11-01 18:00点击次数:52
关键词:日前,中国生物化学与分子生物学会 2025 年全国学术大会在南昌隆重召开。在「变革中的生物化学」这一宏大主题的指引下,一场聚焦「合成生物与绿色智造」的创新转化论坛备受瞩目。该论坛旨在探讨生物化学领域的深刻变革,并直面从科研成果到产业化应用这一「最后一公里」的现实挑战。
本次论坛的主持人,山东大学药品监管科学研究院执行院长臧恒昌教授和山东大学淄博生物医药研究院院长王凤山教授与丁香园进行了深度交流。臧教授有丰富产业经验和高管经历,而后重返学术界投身于制药工程的研究与教学;王教授则长期致力于科研与教学一线,并在相关产业协会中担任要职。

左:臧恒昌教授, 右:王凤山教授
两位教授以各自独特的复合视角,深入剖析了当前生物制造领域的变革内涵、成果转化面临的核心瓶颈,以及未来人才培养的根本破局之道。
新质生产力引擎:为何聚焦「合成生物」与「绿色智造」
本次论坛将主题定为「合成生物与绿色智造」,王凤山教授首先解释了背后的深意。他指出,生物化学研究的是生物体内的化学反应,其最大特点是在恒温、恒压、酶催化下进行,这与传统化学工业的高温、高压、严苛条件形成鲜明对比。传统化工业常伴随污染问题,而生物制造则展现了「绿色」的特质。
「合成生物学」作为新兴产业领域,其核心是利用底盘细胞(如大肠杆菌、酵母菌),通过人为装配合成元件,赋予细胞新的功能,以生产已存在或全新的化合物。王凤山教授表示,利用微生物细胞发酵进行大规模生产,原料多为淀粉、蛋白质等,甚至包括废弃的植物秸秆。例如,通过酶将秸秆中的纤维素分解为糖,微生物便可以利用其生产出多种有价值的产品。这一过程不仅节能,且代谢产物大多无毒,对环境友好。
当然,他也强调,「绿色制造」并非完美无缺。例如发酵后的废液处理不当,仍会造成水体污染。但生物制造在节能减排方面的巨大优势,使其成为推动产业变革的重要力量。
臧恒昌教授则从「新质生产力」的角度进一步阐释了这一主题的意义。他指出,新质生产力的核心要素是「创新」,而技术创新正处于井喷式发展阶段,我们已经进入智能制造时代。合成生物与绿色智造,正是这一时代背景下推动创新转化的核心引擎。
价值鸿沟与中试陷阱:成果转化的核心瓶颈
科研成果转化的路径不尽相同。王凤山教授分析了两种模式:一种是「从需到供」,即根据市场需求开展科学研究。他认为这种方式的转化效率最高,例如针对肿瘤、糖尿病等社会痛点研发的药物或甜味剂,以及满足农业需求的生物农药,市场需求明确,转化路径清晰。另一种是「从供到需」,即科学家基于兴趣的自由探索,例如 DNA 双螺旋结构的发现,其应用价值在当时并不明确,但最终推动了整个现代生物技术产业的巨大发展。
然而,无论哪种路径,从实验室成果到市场产品的「最后一公里」都困难重重。两位教授均指出,当前成果高效转化的最大瓶颈在于学术界与产业界之间存在巨大的鸿沟。
首先是「信息壁垒」与「互相不理解」。臧恒昌教授直言,双方缺乏有效沟通的平台和路径。从事学术的人不了解产业需要什么,而从事产业的人又不知道学术界有哪些成果。王凤山教授也提到,学术会议虽然能很好地让科学家进行学术交流,但参会者身份容易单一,缺少真正的产业界和资本界人士参与,导致交流仅限于学术层面。
其次是「价值评价体系的错位」,臧恒昌教授认为这是一个根本性问题。学术研究的目标是「学术价值」和「发表性」,以此作为学者的晋升评价标准;而产业追求的是「商业价值」。科学家认为自己的创新点来之不易,成果非常宝贵;而企业家则不确定这项技术能否成为受欢迎的产品,在给技术估价时,往往无法打动科学家。
第三,也是最现实的瓶颈,是「中试陷阱」。臧恒昌教授在企业界工作 16 年后重返高校,对此有深刻体会。他详细对比了学术研究与产业化的巨大差异:学术研究追求「创新」,不考虑原材料易得性,甚至步骤越多创新点越多;而产业化转化则要求原材料易得、成本最低、步骤越短越好、工艺稳定且可重现性高,并需要适配大规模生产设备。
从实验室技术到产业化生产之间,必须经历「中试到工程化」的过程。这一过程需要投入巨额资金用于定制设备、购买昂贵的实验材料和进行反复的工艺参数研究,而且存在失败的风险。臧恒昌教授指出,科学家拿不到这笔经费,而企业面临投资与回报率的高风险,导致大量成果「死」在了中试阶段。
构建桥梁与重塑规则:探索高效转化新路径
面对诸多瓶颈,本次创新转化论坛的设立,本身就是一次「破局」的尝试。两位教授将论坛的核心目的比喻为搭建一个「桥梁」。
臧恒昌教授将论坛视为消除双方「盲区」的平台,让大家「坐下来交流」,看到对方的长处,找到自己的需求。王凤山教授介绍了论坛项目筛选的三个考量:一是基于前期走访企业了解到的真实「需求」;二是邀请专家分享已经「成熟可转化」的成果;三是即便暂时无法对接,也通过专家的技术推广,为企业解决问题或提供启发。臧教授补充,论坛的更深层次目标,是希望解决价值观和体制机制的问题,例如引入「耐心资本」和政府引导资金,共同支持转化平台。
除了搭建供需对接的平台,臧恒昌教授还强调了「规则重塑」的重要性,特别是药品监管科学的创新。他敏锐地指出了一个核心冲突:智能制造的工艺特点是「动态变化」的,而传统药品监管要求工艺「稳定不变」。
为此,臧教授正致力于推动「监管沙盒」理念,即监管方、被监管方和第三方,对先进技术进行一段时间的封闭评估。通过在线检测、多元数据融合等手段,实时评价工艺参数与产品质量的关系,最终为新技术提供科学的监管评价工具和标准。这一理念也适用于新药审批,他认为,面对肿瘤等疾病,应科学评估风险与受益比,而非让患者在长达数年甚至十年的审批流程中空等待。
王凤山教授也指出,「政策」在成果转化中贯穿全过程。从研发立项的资金引导,到药物审评的严格监管,团队中必须有懂得监管政策的人,否则最后的研究资料可能完全不合规。
实践出真知:重塑面向未来的创新人才培养
「人」是创新转化的根本。两位教授不约而同地将话题引向了当前人才培养模式的弊端,并分享了他们的改革实践。
王凤山教授坦言道,目前对学生、老师乃至单位的评价,都过分关注「论文发表水平」,这导致学生为了毕业,不得不进行一些「为了发表论文而进行的研究」,这些研究可能并无实际用处。他回忆起自己读研究生时,导师会把他们派到制药厂的一线车间,和工人一起「背麻袋」,在真实的环境中亲身实践。他强调,正是这种「不能眼高手低」的培养,才使其导师门下涌现出众多成功的企业家。
王凤山教授还表示,由于现代工厂的 GMP 要求和企业技术保密等原因,现在学生很难有这样深入一线的实习机会。他呼吁国家切实改革培养方案,将「科学学位」和「专业学位」研究生的评价体系区分开来,专业学位应以「解决生产实际问题」为标准,而非论文。同时,应动员企业参与人才培养,例如将其作为高新技术企业的考核指标之一,促使企业主动与高校建立培养基地。
臧恒昌教授对此深表认同,并分享了自己的培养模式。他的座右铭是「实践出真知,斗争长才干」,故而他要求自己的学生,选题必须源于「实践」,再通过「文献」来论证和完善选题。臧恒昌教授所有的学生都基于与企业或政府合作的实际项目进行培养,必须完成「交答卷」的任务。在此过程中,学生们从产业转化项目中提炼学术价值,完成毕业论文。
他的毕业标准是:发表一篇文章、编写一篇专利、完成一个项目。臧教授认为,他教给学生的不仅是知识,更是一套「方法论」和「哲学思维」,培养他们为需求方「赋能」的能力,让他们未来走向社会时,拥有魄力、自信和「幸福人生」。
结语
从「合成生物」的技术前沿,到「中试陷阱」的现实困境,再到「人才培养」的根本变革,两位教授的对谈勾勒出中国生物医药创新转化领域的完整图景。成果转化并非一个简单的技术交接过程,它是一场涉及信息、资本、政策、监管和教育的系统性变革。
正如臧恒昌教授所言,当今社会面临「内卷」和「技术封锁」的痛点,这迫使我们必须「穷则思变」。无论是学术界还是产业界,都到了必须放下身段、设身处地为对方着想的阶段。本次创新转化论坛的举办,正是这样一个「增进了解,促进理解,形成合作」的起点,旨在为「变革中的生物化学」真正注入「新质生产力」,推动中国生物医药产业走向共赢的未来。



