来源
2005-2-6 2:15:00

李宁教授:《史记》跟我做科研太有关系了

    李宁(生物反应器重大专项组组长)

  如何通过低成本、高效率的简单方法大量地生产具有高附加值的生物活性蛋白,一直是生命科学家为之艰苦奋斗的梦想。但是,传统的生物发酵工业,无论是单细胞发酵(原核细胞或者酵母)还是细胞培养技术,都不可能在短期内形成突破,难以达到这个目标。

  生物反应器(Bioreactor)技术是上世纪90年代初才出现的一种利用动物或植物个体作为生物发酵工厂来大规模生产可供人类疾病治疗和保健使用的药用蛋白的生物高技术。1991年,Wright等人在羊的乳房中成功地表达了人抗胰蛋白酶(一种治疗肺泡纤维化病的高效药用蛋白),在羊奶中的含量高达35克/升,是传统方法生产效率的300倍以上。这项成果立即引起了科学界和企业界的巨大轰动,大量的风险资金投向了开发生物反应器,一批以生物反应器作为技术支柱的新型制药或生物技术公司纷纷建立起来。大多数科学家和企业家都相信,生物反应器将在21世纪末形成低投入、高产出的巨大产业,是生物技术中充满活力和前景最为灿烂的高技术领域之一。

  为了培育我国的生物反应器产业,占领该技术领域的国际制高点,推动我国生物经济的快速发展,我国科技部和相关部门结合我国生物反应器研究现状和产业发展实际,及时制定和实施了我国“生物反应器重大专项”的研究与开发计划,取得了一系列的突破性进展,形成了能够与美、英等发达国际进行竞争的技术能力,基本完成了战略目标,实现了我国生物反应器研发的跨越式发展。

  我国构建了具有国际前沿水平的动物转基因体细胞克隆技术体系,具有大规模制作植物生物反应器的能力,特别是拥有我国自主创新的生物反应器表达系统。截止到2004年底,我国已经研究出了在奶汁中含有人岩糖转移酶、人乳铁蛋白、人溶菌酶、人乳清白蛋白的转基因体细胞克隆牛,这些药物可以用于治疗人类胃溃疡贫血等疾病;还研究出可以治疗人类血液病和家畜传染性疾病的转基因羊。在植物生物反应器研发领域,我国生产出了可以预防或治疗人类腹泻、骨质疏松的转基因西红柿、生菜等。这些研究成果对形成我国生物反应器产业将起到决定性的作用,也引起了国际生物技术产业界的密切关注。

    李宁:《史记》跟我做科研太有关系了

    李宁的办公室其实并不小,但各种书刊资料却让这个空间变得极为局促。

  办公桌上的可用面积只够他自己趴着写点东西,最显眼的地方摞着足有一尺多高的四卷《史记》。

  这个人可能有点邋遢,我想。可是和我隔桌而坐的他,衣装整齐,领带扎实。

  “好多书都是随手要翻的,所以就这么放着了。”他笑。

  笑,对李宁而言是一种定格的状态。我甚至觉得奇怪,能看到的他的所有照片,都是一张笑脸。即便坐在实验室里,全神贯注地做实验时也如此。

  我不知道《史记》跟他做科研有什么关系。他突然提高音量跟我说,太有关系了。你看啊……

  他跟我讲古代畜牧业的发展,从伏羲养猪讲到现在的转基因猪。讲到激动处,甚至痛骂明朝的皇帝因为自己姓朱而禁养猪,进而导致老百姓只能在地窖中养猪。

  “当你读这些东西的时候,会有一种使命感。”他说,“历史能让做科研的人变得沉稳和厚实,文学则能给人带来激情和遐想。”

  李宁的书柜里,有半数以上都是历史、哲学和文学方面的书。“我从小就喜欢看这些。”

  但是,他的事业道路却与此大相径庭。

  李宁大学时学兽医学,毕业留校教生物统计学。后来考到北京农大读研究生时读的是数量遗传学和群体遗传学,读博士时研究微生物分子生物学。“有的是自己选择的,有的是阴差阳错。”

  1994年,刚刚从国外回来的李宁,申请到了10万元的863青年科技基金。“这在当时是一笔不小的数目,对启动我的研究工作起了决定性的作用。”李宁说。

  他要用这笔钱做的事情甚至有些超乎想象。

  “自然界的牛一头一年产奶500到600公斤,够自己的孩子喝就行了。但是现在的奶牛一头一年产奶20吨,比自然状态下提高了将近40倍。这对牛来说是畸形发展,不堪其累。”李宁说,“动物自身的一些基因会抑制这种变化,我们想打破这个平衡,就像导弹一样有目标地敲除这些基因。”

  这样得到的转基因牛,产奶量将不会受到自身的限制。

  “这个技术当时太超前了,结果做得很不理想。基因敲除的效率是几十万分之一到几百万分之一,当时我们想提高到几千分之一。如果按照我们当时的思路去做,成功的概率非常小。大动物基因敲除直到体细胞克隆技术出来以后,2000年外国科学家才在《自然》杂志上发表了敲除成功的论文。”

  李宁将这个任务交给了自己的学生。学生的抱负似乎比他更大,想实现一次敲除两个基因。而他自己现在从事的研究都与此有关。

  现在,他承担的863课题是“人乳化牛奶生物反应器的研究与开发”。“人奶中的成分有助于小孩大脑中枢神经尽快完善起来,同时含有提高小孩免疫能力的物质。而牛奶里没有这些物质。我们试图让将来的牛奶80%%接近人奶。这肯定是个革命性的东西。”

  “我最初的选题,在现在看来至少超前了10年。如果再给我10年,我相信我能够给人类带来全新的营养品。这是我的目标。”他一副志在必得的样子。

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