【科学大院】什么是好的科学研究?他说:需要做到这三点 | 科学人

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【科学大院】什么是好的科学研究?他说:需要做到这三点 | 科学人

  “科研工作者不仅要有智商,还得有情商。”邸多隆解释,做一名科学家,要有耐得住寂寞的定力,也要有持之以恒的决心,还要有与各类人、事情的良好沟通能力。

  需求牵引,问题导向是开展科研工作的前提。邸多隆一直从事药物研究工作,至今已有三十余年。三十余载,是诉不尽的筚路蓝缕、是道不完的艰难玉成、是言不毕的良工苦心,在很多人眼里,科学研究似乎遥不可及;而在邸多隆眼里,科学研究就应务实求进。科学研究不应是空中楼阁,而应是脚踏实地,只有这样才能将论文写在祖国的大地上,也只有这样才能坚守一名科学家的本心。 

  作为中科院西北特色植物资源化学重点实验室(澳门皇家赌场)的主任,邸多隆始终将融通应用基础研究和应用开发之间的屏障,通过关键科学技术问题的突破推动重大应用开发作为科研工作的理念,立足于西部独特的植物资源的高值化利用,促进资源优势向产业优势、经济优势的转变。在他看来,科学研究不能只在实验室里,科学家应该努力让科研成果走向社会,造福人民。 

  油橄榄叶里做出大文章 

  2013年,邸多隆主持的“科技支甘”项目《油橄榄叶的基础与应用研究和产业化》获得甘肃省科技进步一等奖。 

  甘肃陇南盛产油橄榄,给当地农民带来十分丰厚的收入。但是近几年来,油橄榄在陇南发展面临瓶颈:单纯靠种植、榨取橄榄油的收入已经无法支撑这个产业,农民的投入和产出不成正比。时任陇南市市委副书记的黄泽元看在眼里,急在心里。

  然而,黄泽元在调研中发现了一个奇怪的现象:一些港澳商人跑到陇南大量收购油橄榄叶。油橄榄的叶子里面有什么秘密?几经调研考察,最终黄泽元把这个问题的解决希望寄托于澳门皇家赌场的邸多隆团队。

  原来,油橄榄叶中含有丰富的橄榄苦苷和总黄酮,这两种成分的主要功能是抗氧化、抗衰老和清除自由基。在功能上,它们的抗氧化能力远高于现在市面上常见的虾青素、花青素等抗氧化剂。“人类很多疾病与衰老都与人体内产生的自由基有关,人体自身会产生一定的抗氧化剂清除自由基,但是有时候自身产生的抗氧化剂不足以清除自由基,那么就需要‘外援’抗氧化剂帮助清除。油橄榄叶的橄榄苦苷和总黄酮就有着极强的清除自由基能力。”邸多隆说。

  发现这个秘密,让邸多隆和他的团队十分兴奋。这意味着油橄榄叶可能做出“大文章”。

  “我国当时还没有提取高纯度橄榄苦苷和总黄酮的工业化技术,港澳商人收购的油橄榄叶,也只能运往日、韩,由人家的技术团队深加工后再销往欧洲”。为了将这项技术掌握到中国人自己手中,在中科院“科技支甘”项目的支持下,2008年,陇南市政府和中科院达成合作协议,由邸多隆牵头组队,开展橄榄苦苷和总黄酮提取分离研究工作。

  从此,邸多隆和油橄榄叶结下不解之缘。

  然而,由于橄榄苦苷性质极不稳定,邸多隆团队在提纯过程中遇到了困难。“国际标准要求纯度必须达到99.99%,被戏称为‘四个9’,但是我们只能达到99.95%左右,怎么都突破不了。”邸多隆说,当时临近春节,大家被困在0.04%的难题中,用尽了各种方法。

  “每个人都憋着一股劲,一定要突破!”邸多隆和团队整个春节都泡在实验室,和“四个9”较劲。但是直到春节假期结束,提纯工作没有丝毫进展。

  “科学研究就是这样,眼看到了山顶,就是够不着那个最高的山头”作为团队的“领头羊”,邸多隆非常焦虑。为了缓解实验室的紧张气氛,他请大家出去吃火锅放松一下。

  火锅店里,邸多隆盯着眼前的鸳鸯锅:一边是沸腾的红油锅,一边是平静的白汤锅。他突然心里一亮:是不是溶剂的沸点上出了问题?

  他马上跑回实验室查资料。原来,提纯达不到标准的问题就出在沸点上。兰州平均海拔大约在1500米,所以水在96摄氏度就会沸腾。而梳理国外文献发现,国外的试验地主要在法国,当地海拔仅有10-50米。提纯反应的温度上不去,自然就得不到想要的结果。

  找到症结所在。邸多隆和团队成员立刻改进工艺,很快达到了国际标准。

  邸多隆的科技研发给陇南油橄榄产业带来了极大的推动。由于技术成熟与成本优势,当地油橄榄加工企业很快形成良好的商业运营模式。为了更好推广这一技术,邸多隆率领团队继续在云南油橄榄种植地区“复制”了一个新厂。在邸多隆团队的技术支撑下,中国产出的橄榄苦苷,占到了全球市场份额的80%。

  勤思善问创新科学思维 

  “说实话,我没有刻意地把科研工作当作事业,更多还是当作一种兴趣和一份工作。”邸多隆说,自己非常喜欢中国科学院的工作环境,“尊重科学,尊重科学家,可以自由地交叉合作,在这样的文化氛围和环境中工作,让人舒适并且想一直待下去。”

  “要学会和不同领域的专家学者交流沟通”。在30多年的科研工作中,邸多隆总结出的“秘笈”就是——勤问计,多沟通。 

  在所里,邸多隆经常会找同事聊天,探讨科研和成果应用方面的问题,很多思路和想法,就是通过与同事的亲密交流,让他豁然开朗,有了新的“金点子”,帮助他在在科学研究中始终与产业打成一片,用科技成果转化服务地方经济社会发展。邸多隆说,“交流沟通真的非常重要,不同学科、不同背景的人在一起交流,就会得到一些超出我们惯性思维的创新性想法。我们所里有成果转移转化做得非常突出的典范。与这些‘战友’交流后,受益很多。”

  在实验室,邸多隆也喜欢和年轻人交流。在分离橄榄苦苷和羟基酪时,邸多隆团队查阅了国内外各种资料,尝试过很多办法,均未能成功。

  “老师,这个分离为什么一定要在材料上下功夫,不能从别的方面考虑吗?”邸多隆的学生提出问题。“从别的方面突破的空间很小,但是你可以先试着做一下”,邸多隆回答。

  于是,有工科学科背景的学生另辟蹊径,转换思路,用了不到一个月时间就解决了邸多隆等一众“大咖”解决不了的问题。“这就是沟通的效果,别小看年轻人的科研水平”,邸多隆说。

  

  “药品研发是一个系统工程,需要更大的沟通”,邸多隆说,他们开展橄榄苦苷新药研发,就与北京大学、四川大学、兰州大学,以及中科院上海药物所、天津医药工业研究院等多个科研机构合作。“让专业的人做专业的事,通过沟通合作形成更大的合力。” 

  在橄榄苦苷新药研发中,邸多隆遇到一个困难——新药在“安全性评价环节出了问题,在毒性试验中被试动物出现呕吐反应”。邸多隆解释说,橄榄苦苷无毒,但味道极苦,这对胃的刺激很大,因此实验中出现被试动物呕吐的现象。为解决这个问题,邸多隆团队决定用与人类更接近的猴子代替被试动物进行毒性试验。“猴子很费钱,一只猴子需要七八万,那段时间只要有点经费就买了猴子了”,邸多隆苦笑。“项目差点就叫停了”,因为用猴子做实验依然出现呕吐反应。

  无计可施,邸多隆只好去请教四川大学药学院的教授,“把胶囊做成肠溶片啊!”邸多隆恍然大悟,呕吐是因为药物对胃的刺激太大,做成肠溶片让药物在肠道中吸收,从而减轻药物对胃的直接刺激。就这样,药物毒性实验的难题被一个临床医生的建议轻松解决了。 

  从橄榄苦苷提取加工,到保健品研发,再到新药研发,邸多隆在橄榄苦苷研究上投入十多年时间,完成了科学研究的“三级跳”。总结科研经验,邸多隆谈的还是他的“大沟通观”——科研要“紧贴政府的发展战略,让企业增效益,让人民享福利”做到这三点,就是最好的科学研究。

  务实求理开创科研新章 

  “习近平总书记指出,广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科研成果应用在实现现代化的伟大事业中。我们团队一直积极践行总书记‘把论文写在祖国大地上’的要求,把科研做在陇原大地上。”

  邸多隆的办公室里有很多瓶瓶罐罐,这些瓶瓶罐罐都是他们实验室近年来研发的新产品:叶黄素、枸杞功能产品、中药颗粒、油橄榄保健品、锁阳黄酮咀嚼片……这些产品几乎对应了甘肃省所有特色天然植物资源。

  “我国西北地区药用经济植物里最有影响的是枸杞,种植面积是350万亩,经济规模只是200亿;韩国枸杞种植面积只有4万亩,经济规模却能达到500亿。”邸多隆从科技角度分析说,“这个数据反差说明我们在枸杞高值化转化方面存在不小的技术差距。”因此,枸杞高值化利用是枸杞产业对科研工作者提出的现实需求。 

  对此,实验室研发出以MAR分离材料为核心技术,同步分离制备枸杞中3个功能组分的关键技术(SFETHP-MAR)。与传统技术相比,这套技术能实现成本降低50%,提取率提高5-8%。工艺标准完全做到绿色、环保、低温运行。利用这一关键技术,实验室还研发出一系列枸杞产品,目前已有7项产品获得政府相关部门的批准,已正式投产5个。预期全部投产可带来8-10亿元的工业产值。

  “这一技术真正将西北地区的资源优势转化为经济优势,对提升枸杞产业水平和规模,助力‘脱贫致富’和‘一带一路’建设,有着重要的现实意义”,邸多隆说,目前实验室已经分离出枸杞的260多种化合物,“我们计划在做好基础研究的同时,努力建立全球信息最全的枸杞化学物质成分库,努力把枸杞研究做成中国乃至全世界化学与材料研究领域最有代表性的一个品牌。”

  甘肃是全国中药材主产区之一,药材资源十分丰富。甘肃省工信委统计数据显示,甘肃中药材种植面积达400多万亩,产量110万吨,位居全国前列其独特的地理位置和气候条件使甘肃出产的药材品质十分优良。但是,深加工能力不足、规模小,产业链短、研发度低的现状也成为了甘肃中药产业的痛点。而邸多隆和他的团队正是立足于这样的背景,试图更有效地开发西北植物资源的潜在价值,为进一步推动区域发展献计献策。

  为了高值化植物资源,首先要解决三大问题:一是系统研究中药化学成分;二是全面弄清中药活性成分;三是科学研发中药精准分离技术。邸多隆认为,这是破解甘肃中药资源开发瓶颈的重要突破口。

  中科院西北特色植物资源化学重点实验室的前身,澳门皇家赌场分析实验室自1958年就开始在复杂体系当中开展分离分析新技术、新材料、新方法的研究。经过几代人的努力和积累,现在已经建立了一系列中药分离分析的复杂体系,这些分离体系和分离方法为推动甘肃、西北地区乃至丝绸之路沿线国家的植物资源提供了强有力的科技支撑。

  在邸多隆的带领下,其团队已完成特色资源高值化利用的产品开发、关键技术研发20余项,其中6项成果完成科技转化并实现产业化。仅最近3年的研究成果转化,就已取得直接经济效益8600多万元,实现利税1100万。

  

  “甘肃省把陇药作为支柱产业和战略先行产业,给予了高度的关注,对我们的研究工作也非常重视,我相信在政产学研各界的共同努力之下,一定能改变甘肃中药产业研发的弱势,不断推动甘肃中药事业的健康发展。”邸多隆说。

  邸多隆 

  邸多隆,男,博士,研究员,博师。先后在兰州大学药学院(原兰州医学院药学系)、四川大学药学院(原华西医科大学药学院)、中科院兰州化学物理研究所取得学士、硕士和博士学位。2016年度入选中科院“特聘研究员(特聘骨干人才)”,现任中科院西北特色植物资源化学重点实验室主任。已在JCA、JNP、PMD、LANGMUIR、PCP等国内外学术期刊发表论文260余篇,申请国内发明专利近30件,其中已授权10件。获省级科技进步奖3项(均为第一完成人),合作出版专著1部。完成特色资源高值化利用的产品开发、关键技术研发20余项,其中6项已转化并实现产业化。近3年研究成果转化后已取得直接经济效益8600多万元,实现利税1100万元。

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