改变争先奖｜南京产业大学徐虹教化：二十余年磨一剑，逐梦聚氨基酸资产宽大蓝海

　　交汇点讯 5月30日，记者从第三届全国改变争先奖赞誉大会上获悉，南京家产大学食品与轻工学院徐虹指导荣获第三届全国更始争先奖章。徐虹教化更新采纳全生物合成的式样研制了聚谷氨酸这一新型效能高分子，造成了从0到1的全新资产，鼓动卑劣变成千亿衍生商场，取得了了得的经济效率和社会成绩。

　　1987年，徐虹硕士结业后分派至南京化工学院（南京财产大学前身）奇迹，后师从欧阳平凯院士攻读博士学位。多年来，接续深耕生死亡工范畴，死力于成果性生物高分子材料及其运用推敲。

　　服从性高分子与匹夫经济和子民生存紧密联系，用量高达1.2 亿吨/年，但大多依赖煤油资源，保存不成降解等标题。“聚氨基酸是高分子眷属中有一种相同蛋白布局的新型生物可降解成员。”徐虹介绍，聚氨基酸在日化、食品、医药等鸿沟具有巨大操纵潜力，是国内外商酌热点，但其生物关成才具壁垒高。2000年以前，国内在生物高分子聚氨基酸规模的商酌依然一片空白。

　　“为什么水母体内水分充溢，看起来很丰盈？”在阅读了一篇对于水母的报道后，徐虹不禁爆发了疑惑，“是什么让水母在压力大、盐度高的生活情状里却没有发作脱水局面？”经推敲发现，水母体内含有一种叫做聚谷氨酸的物质，这也是聚氨基酸中的一种。“是不是听起来很纯熟？”途及聚谷氨酸，徐虹笑着说，“他们大凡吃的味精便是谷氨酸（钠），聚谷氨酸便是单分子谷氨酸集合造成的大分子。”聚谷氨酸是绿色可降解的生物齐集物，是生命体所需的氨基酸蚁合而成的活性物质，具有很强的保水性，而且布局中含有游离羧基，能螯合极少金属元素。

　　“我们们在实验室里整整花了十年时候，用微生物发酵的体例来生产、提取聚谷氨酸。” 徐虹道，聚谷氨酸在自然界仅生计于水母和纳豆里，大宗获得十分困穷。为此，我先做菌种筛选和优化，再实行机理方面的琢磨，搞明确微生物若何代谢合成聚谷氨酸。在国家“863”课题“生物可降解型聚谷氨酸服从原料的制备推敲”的赞成下，徐虹课题组结束了占领自助学问产权的聚谷氨酸合成思考，填充了行业空白。由此，所有人国生物合成又引申了一种自决研究的聚氨基酸，并发觉了其保水和吸附两大效果。

　　“要完工聚氨基酸的物业化，满足下游多元化的操纵，就要使产物相对分子质量可控，尤其是要制取超高相对分子质量的产物。”徐虹训诫表示，聚谷氨酸是一类具有危殆应用代价的生物效劳高分子，但是分子代谢调控复杂，很难获得高效临蓐菌种；高粘发酵体制又制止溶氧传质与营养输送，产物堆积少；发酵产物组分繁杂及别离精制不易实行等，这些都不利于其举行家产化。

　　为打点这些速苦，徐虹团队与南京轩凯生物科技有限公司就生物合成聚谷氨酸的产业化生产进展合营。为了普及菌种坐蓐聚氨基酸的浓度并获得所要的相对分子质地，研究团队构建了聚氨基酸切确的合成代谢汇集，察觉聚氨基酸生产菌株同时保存蚁合酶和降解酶这两个枢纽酶的独特田产，并在国际上率先对聚氨基酸生产菌株的基因组举办测序，会意并戳穿了两个酶的基因缜密音信和服从，发分析以降解酶为“开合”调控产物相对分子质地和浓度的育种新本领，有效解决了聚谷氨酸菌种筛选方式及高效菌株得回标题。

　　在坐蓐流程中，思索团队又接纳酸化降粘、吸附过滤手腕去除蛋白菌体等杂质，并用超滤技巧浓缩，取得了高纯度产品。全班人还改进接受醇析-盐析复合成型才力得到聚氨基酸晶体，该技巧执掌了高纯度产品获得、成型以及低值材料高效使用等标题。

　　此次产学研合营不仅从理论层面上执掌了技能清贫，还源委分子盘算、菌株选育、分子量与构型调控、反应器开发的集成妙技，突破了高粘发酵体例低产瓶颈，完成不同分子量、区别构型的高分子生物闭成，筑成全球首条10万吨级聚氨基酸、泛菌多糖分娩线的突破，产品寻常利用于农业、环保、日化、食品等多个范畴，并出口至欧洲、东南亚等地域。

　　“2010年开端，聚氨基酸生物制备才具初步举行畛域化推广操纵，全班人分娩的聚谷氨酸产品浓度较国际先进程度提升30%以上，底物调动率翻了一番还多，提取收率可达90%以上，乙醇用量大幅中断。” 南京轩凯生物科技有限公司笼络首创人冯小海谈道。据悉，该成绩性高分子聚氨基酸生物制备环节身手与家当化操纵项目，也得到了2014年度国家身手发明二等奖。

　　聚氨基酸关用性通俗，此中，聚赖氨酸可用作生物防腐剂，聚谷氨酸分子量的崎岖分歧运用限度也不尽相同，既可用作日化保湿剂也可用作水统治剂。

　　一起首，徐虹和团队缠绕聚谷氨酸在日化用品方面的运用伸开了系列琢磨，发理会“可穿着”的水凝胶防晒面膜等。“在有需要的场所涂上防晒霜，可为皮肤撑起一张具有优越的生物黏附性和防水职能的‘珍视伞’，且在质料表面布局爆发作怪时，能在1分钟内克复原有结构和样子，像人体皮肤相似自动愈合。”课题组王瑞培育介绍谈，产品卓异的机能一是源于γ-聚谷氨酸这种分子构造含有大量的亲水基团，二是源于强大的黏附机能在与单宁酸分子组装变成的双网络水凝胶体制在皮肤表面构筑了平稳的三维网状组织与皮肤方式形成多重相互效能，从而已毕了自建设效能。

　　在这个流程中，徐虹发现聚谷氨酸也可用作土壤肥料增效剂。农业临蓐中下雨等原因会使化肥流失，导致化肥不单操纵率不高，还易对处境造成混杂。“借使把聚谷氨酸添加到化肥中，是否能牢牢‘锁’住磷肥、钾肥、氮肥，提升化肥应用率？”因此，徐虹指派团队卓殊想索聚谷氨酸对农业的效能，并与江苏省农科院、南京农业大学张开配合，在水稻、小麦、玉米等作物和瓜果、烟草等经济作物上进行熟练，效果评释聚谷氨酸对缩小化肥的利用量、增加农作物产量等方面有光鲜服从。

　　徐虹及团队面向国家化肥减施、农业提质增效等必要，就手拓荒出了席卷聚谷氨酸、泛菌多糖在内的具有自助常识产权的微生物源生物刺激素产品十余种，其中泛菌多糖为国际初创；与企业配合修成了国内最大的年产10万吨的微生物源生物刺激素生产线。聚谷氨酸、泛菌多糖已使用于100家以上大型肥料与农药企业，网罗云天化、新洋丰、河南心连心、湖北鄂中生态等国内农化头部企业，分明胀舞了化肥农药行业的科技超出。

　　“近三年，项目产品就事产出1000万吨特种增效肥，中国每5吨增效肥中有1吨使用了该工夫效益坐蓐的刺激素产品；研发了‘谷乐丰’品牌系列产品，近三年实行操纵超6亿亩次。”徐虹谈。

　　徐虹再现，他日将一直指导团队深耕聚谷氨酸行业，并将其利用到大强壮、土壤征战、水统治、饲料以及创伤敷料、手术缝关线等更多限制，让科研惠及苍生、造福民生。