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第三海洋研究所曾润颖:用深海“酶”改变世界

   日期:2014-08-05     来源:中国青年报    浏览:888    评论:0    
核心提示:“再如,嗜热蛋白酶、淀粉酶等水解酶可用于食品加工,能防止食品污染,改善食品的风味与营养价值。”曾润颖说,淀粉工业加工中选用超嗜热的葡萄糖异构酶可提高果糖的产量,去污剂中加入耐碱蛋白酶可显著提高洗涤效率,“目前,世界上已经有几种极端酶应用与工业化生产,创造了数十亿美元的经济效益”。
 曾润颖工作照。
曾润颖工作照。
 
  你可能不认识他,但他正在改变你的生活。
 
  这就是国家海洋局第三海洋研究所研究员曾润颖,和他最喜爱的研究对象—酶—的相似之处。
 
  16年前开始投身深海微生物研究时,曾润颖就相信,“酶具有改变生产生活的各种可能性”。成果验证了曾润颖的信心。
 
  保护人体肝脏,加快作物生长,抑制黑色素,吸收紫外线,水果保鲜,土壤修复……曾润颖一口气列举了深海酶—海藻寡糖的多种功效。他的团队几年前在国内率先研发出“一步法”生产工艺,使得海藻寡糖的低成本批量生产成为可能。
 
  “一步法”的技术,就源于曾润颖对深海微生物酶系的长期研究。曾润颖介绍,原来要取得寡糖,一般都是先从原料中提取出多糖,然后再提取寡糖,“要提取多糖,必须采用酸处理或酶处理的方法,但酸处理会造成污染,酶处理成本又太高。因此,海藻寡糖的应用一直没有得到突破”。
 
  他的团队避开了中间的多糖工序—酶解过程直接以龙须菜为原料,避免了中间过程中所造成的污染,还降低了生产成本和污染治理成本,使得海藻寡糖的大规模应用成为可能。
 
  如今,越来越多的领域运用曾润颖的海藻寡糖提取技术。其中,在促作物生长活性方面,已有企业投资200万元,与曾润颖团队联合进行生物肥开发。“我们正在积极地推动有关审批,争取将我们的技术,应用于海藻寡糖保健品的生产中。”曾润颖说。
 
  已经申请专利的提取海藻寡糖技术,只是曾润颖专注于深海微生物酶及酶解产物研究的成果之一。1998年,在中国海洋生物基因工程的开拓者和奠基人徐洵院士的指导下,25岁的曾润颖承担了我国首个深海生物研究开发课题,弥补了当时国内这一领域研究的空白。
 
  “之后几年,这个领域在国内还是不太为人关注。”曾润颖的相关理论研究成果不断涌现,这也使得他接连被破格晋升—2001年,他成为副研究员;2005年,他再度破格晋升为研究员。当时,不仅在第三海洋研究所,在全国从事海洋研究的专家里,曾润颖是最年轻的研究员。
 
  曾润颖说,刚开始搞研究时,基本上天天埋头于实验室,“每一天看到的都是不一样的东西,每有一点突破都令人兴奋”。
 
  现在,曾润颖已是国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目的首席专家,负责多个国家级、省级重点科研项目。他领衔的国家海洋局第三海洋研究所深海微生物酶研究团队,还包括了两名副研究员和3名助理研究员,都是30多岁的年轻人,“每个人各埋头于某种酶的研究,一旦其中有人有突破,整个团队再集中一起攻关”。
 
  在曾润颖看来,深海微生物资源是一座名副其实的“宝库”,尤其是酶,“各式各样的酶能起到各种改善或者改变环境的作用。”曾润颖举例说,工业生产常常要求一些特殊的反应温度、酸碱度并加入一些有机溶剂,在这种条件下,普通酶无法保持活性,而极端酶却仍然能保持较高的活性。
 
  “再如,嗜热蛋白酶、淀粉酶等水解酶可用于食品加工,能防止食品污染,改善食品的风味与营养价值。”曾润颖说,淀粉工业加工中选用超嗜热的葡萄糖异构酶可提高果糖的产量,去污剂中加入耐碱蛋白酶可显著提高洗涤效率,“目前,世界上已经有几种极端酶应用与工业化生产,创造了数十亿美元的经济效益”。
 
  曾润颖解释,酶并不会直接形成终端产品,直接出现在人们的生产生活中,但它存在丰富的改变世界的可能。以他正在研究的一些深海微生物酶为例,在将来,或许它们将成为改善环境、治理污染的其中一环,有的还将成为改进工业生产技术的关键。
 
  曾润颖专门进行过“深海微生物酶在环境和食品安全中的应用潜力”课题研究,并取得了可喜的成果。
 
  研究中,曾润颖选择了包括海产品和空气中的甲醛超标、水产养殖中的孔雀石绿残留、农产品中的农药残留等系列典型问题,开展研究。“现在,我们已经获得了可真正高效降解甲醛、孔雀石绿的菌株。”曾润颖说,其中,已利用甲醛降解菌研发了用于清除空气中甲醛污染物的空气净化样机,正在与企业沟通进一步合作转化。
 
  几年来,为了获取研究样本,曾润颖的团队每年平均有两个人分别参与两个航段的大洋科考,每个航段约40天。“我们的任务一般是,到了某个设有深海采集基地的岛上时,就停下来,采集深海样本,并进行初步的分析研究。”曾润颖说。
 
  去年,我国的“蛟龙”号载人潜水器进入了试验性应用阶段。几个航段下来,“蛟龙”号采集了不少生物、沉积物等深海样品。“但现在这些样品还没开始研究。”曾润颖说,等放开申请后,“我们也会去申请部分样品来进行研究”。
 
  “国家对海洋的关注度和投入这几年明显增加。”曾润颖说,这对于他们团队的研究乃至整个中国海洋科研都是极大的利好消息,“就算十几年前还鲜有人问津的深海生物研究,现在都涌现出了众多的研究机构和研究者。”
 
  “目前的情况是,在资源研究开发方面,我国的研究水平跟国外的先进水平差不多。但在需要常年理论积累方面的研究,例如深海微生物地球化学循环作用等方面的研究,跟国外差距还很大。”曾润颖相信,“国内的深海研究正处在上升期,成果将越来越多。”
 
 
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