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【平台巡礼】国家新抗生素菌种保藏管理中心:守护种子“芯片”
文:旻旻   图:李佳音 王禹然   来源:新闻中心

编者按:高校科研平台建设是促进高等教育高质量、内涵式发展的重要内容,是提高人才培养质量,提升内涵建设水平,增强教育服务发展的有力抓手。学校紧扣创建特色鲜明、国内一流的总体目标,不断完善和创新科研平台管理和服务机制,加大投入,努力改善科研平台条件,为科研平台的建设和发展增加动力。新闻中心“平台巡礼”栏目,走进学校省部级及以上科研平台,带领读者一窥研究者们的“千与千寻”。今天推出第二期,走进国家新抗生素菌种保藏管理中心。


菌种是生物产业的命脉和核心竞争力,被称为是生物产业的“芯片”。


在成都大学就有这样一个种子“芯片库”——国家新抗生素菌种保藏管理中心(下称“中心”)。中心保藏生物活性菌株总量达3万余株、30余万份,包括近百上市品种的工业生产菌种千余株,抗生素产生菌菌种资源保藏量更是位居全国第一。


是什么使得中心菌种大家族“人丁兴旺”?


1965年为响应国家三线建设,上海医药工业研究院抗生素研究室菌种保藏组内迁至成都,中心同期组建。1969年,国家医药管理局指定其为全国抗生素产生菌菌种保藏中心。历经近50余年岁月峥嵘,一代代中心研究人员不弃微末久久为功,迈出了中心发展壮大的坚实步履。


一粒种子的“诞生”


多年来,中心技术人员脚步几乎遍及全国所有省、市,深入人迹罕至的自然保护区、雨林深处、高山湖心,在这些微生物群落呈现稳定性的区域,采集回当地的土壤、植物、水等样品。


在实验室内,它们将经历一场“奇妙游”。


以土壤样品为例,烘烤、研磨粉碎,再用无菌水稀释,使其中的微生物细胞分散成单个细胞。单个细胞就是一粒“种子”,将“种子”种在合适的“土壤”培养基中,促进微生物的生长和繁殖。



红色团状、白色丝状、褐色膏状……经过时间的魔法,“种子”生长出的不同菌落呈现出丰富形态。通过肉眼观察和显微镜的“火眼金睛”便可以清晰认出它的“五官”“面孔”,为该种微生物找到“组织”。


技术人员利用生理生化试验、高通量测序,掌握不同微生物对不同物质的利用和代谢能力,看清微生物“骨架”,区别、鉴定微生物,进而进行筛选、保藏。


微生物分离保藏,抗菌活性筛选、选种、发酵、提取与精制,这一系列工作位于抗生素研究工序的“前端”,中心负责为后续研发生产提供“种子”,是保障国家微生物菌种资源安全的基础。


1973年,研究人员从稀有放线菌小单孢菌中分离得到利福霉素产生菌S-190,成为国际首次,为无数结核病人带去希望。1985年,研究人员研发青霉素菌种,筛选出更“高产”的青霉素绿色孢子丝状菌327#及其改良菌株137#、399#,结束了我国青霉素菌种发酵水平十年徘徊的局面,获国家科技进步三等奖。


沉睡的种子


保藏室内,一条条编号清晰、捆扎严密的透亮小管安放在一个个抽屉里,在这种圆底硼硅玻璃制品的安瓿管内,微生物菌种正在沉睡,只待需要时被“唤醒”。


在这里,“种子”被保藏在液氮罐、冰柜、冷库,使用冰箱斜面保藏法、-80℃甘油保藏法、液氮(-196℃)保藏法、冷冻干燥保藏法进行保存,中心使用先进保藏技术,为微生物菌种资源异地保藏安全管理机制和长期委托保藏,形成了“管理规范、设施先进、安全运行、高效共享”的鲜明特色。


“抗生素产生菌保藏量全国第一” “抗生素生产菌保藏量全球第一”“抗生素菌种产业化品种数量全球第一”“抗生素菌种产业化品种衍生经济、社会效益全球第一”……中心拥有的多个“第一”,昭示着中心的荣光与辉煌。



1979年,中心成为中国微生物菌种保藏管理委员会新抗生素菌种保藏管理中心,并以SIA为缩写名加入世界微生物菌种保藏联合会;2004年,中心成为国家药用微生物资源共享服务平台,2008年成为四川省医药微生物资源共享服务平台,2015年,成为国内首批国家微生物资源平台药学微生物资源子平台参建单位,2020年,成为成都市医药微生物共享服务平台是国内首批新抗生素生产菌种保藏中心、国内首批建立异地复份安全保藏机制。


五十多年来,中心支撑服务取得重大科研成果100余项,获国家发明奖、国家科技进步奖等各级成果奖70余次,其中国家级10项,科研成果中95%以上推广至工厂,为全国200多个企业所采用,产业化后所衍生的经济效益在1000亿元人民币以上。



当好种子“守护者”


3月末的一周时间内,中国工程院院士、复旦大学陈芬儿教授带队的沪川药物化学专家团队,四川大学化工学院师生进行专业认知学习两拨客人相继到访。一直以来,中心像这样的接待络绎不绝,除此之外,中心还长期为企业培训技术人员、为学生提供实习实训基地,广泛开展国际合作与交流。“中心是公益性、基础性、资源型的共享服务平台”中心主任郭义东介绍。


1990年开始,中心与日本大正制药株式会社共同进行微生物来源药物有效成分筛选的合作研究,包括微生物的采集、鉴别、分类及活性代谢物质的制取、分离、鉴定。双方科技人员频繁往来,定期召开会议和科研讲学,通过合作,在放线菌及真菌的分离鉴定及保藏、活性物质筛选、药效学体内评价等诸多方面取得了一批重要研究成果,促进了新抗生素的筛选研究工作。


历经半个多世纪的耕耘,中心依托优势专业技术和丰富菌种保藏资源,围绕微生物发酵与提取、有效成分高通量筛选、代谢产物排重,有效化合物分离,化合物库构建,成为国内从事药用微生物菌种资源分离、收集、鉴定、保藏、供应、研究以及提供相关培训、国际交流的专业机构。


中心为社会提供实物、信息、技术共享服务,积极履行科研平台促进医药科技创新、推动医药行业发展、保障资源安全的社会责任,为科技创新、生产开发、科学普及、政府决策、人才培养和社会经济发展服务。总计3万余株药用微生物,千余个化合物单体,35%活性新单体,50余个专利化合物、服务百余种产业化药物品种的开发,与全国200余家医药企事业单位合作,96%以上的科研成果实现产业化,创造逾千亿经济效益,是中心服务科技创新、社会生产的熠熠“勋章”。


当前,褚以文研究员领衔,中心承担了“中国湖泊微生物多样性及资源调查”项目,这是国家科技部科技基础工作专项,是首次对全国范围内湖泊微生物多样性及资源进行的基础性调查,对揭示中国湖泊微生物多样性及资源具有重要的理论和实践意义。研究人员赴全国五个湖区256个湖泊的野外调查任务,以获取微生物样品和基础数据,分离培养微生物等,服务国家战略需求,强化有组织科研,成大科研人正贡献成大力量,彰显成大担当。


保护种子“芯片”,保障国家抗生素安全,服务国计民生,中心一往无前当好“看门人”和“守护者”。

  2023年04月10日 09:36  成都大学新闻网