华熙生物首席科学家郭学平:努力让大众实现"玻尿酸自由"

华熙生物首席科学家郭学平:努力让大众实现"玻尿酸自由"
2020年10月28日 11:15 金融界网站

本文源自:时刻头条

  郭学平,玻尿酸史上两次重大产业革命的开创者和领导者,获得国家科技进步二等奖、吴阶平-保罗 杨森医药研究奖,享受国务院政府特殊津贴……研究玻尿酸(透明质酸,HA)三十多年,推动中国在21世纪初成为透明质酸第一生产大国和消费应用大国,让透明质酸从仅用于医药的"奢侈品"应用推广到化妆品、洗护、口腔、计生、食品、宠物等多个领域,实现普惠大众,是玻尿酸行业中响当当的大咖级人物。

  郭学平作为华熙生物(688363.SH)的首席科学家、副总经理,同事们都亲切地叫他"郭博士"。郭博士眉宇间英气逼人,气质脱俗,说话慢条斯理,且话不多,但他和玻尿酸的那些故事照亮了整个玻尿酸世界,激励着一批批的科研人员投身到这个朝阳领域,也让大众从玻尿酸这个小物质认知到一个大世界。

   痴迷玻尿酸发酵法研究 让小物质照亮大世界

  20世纪90年代,年岁尚轻的郭学平去参加全国工业生化学会的会议,会议上一篇关于发酵生产透明质酸的文章,像一个巨浪一样击中了郭学平,他回忆说,"这个透明质酸的发酵报道,就像扣动了一个扳机,触发了大脑中的那个点,我回到研究所就要立即开展这个课题,这种感觉非常的强烈。"

  其实郭学平对透明质酸这种物质并不陌生,80年代起,他就跟随自己的导师张天民开始了透明质酸提取的研究。研究的目标,是要提取高纯度的透明质酸,并应用到眼科手术中。当时透明质酸主要的制取方法是从鸡冠等原料中进行生物提取,200公斤的鸡冠只能提取1公斤的透明质酸,因为原料的限制,产量十分有限。郭学平想,如果能通过微生物发酵生产透明质酸,那将会大大提升透明质酸的产量。

(图左:张天民图右:郭学平)

  对于郭学平的想法,山东大学药学院教授、博士生导师臧恒昌回忆说,"郭学平在学校是学习生化制药的,以前从来没有接触过发酵的方法,他相当于从头开始了一个新的领域,一个新的专业,我们就在想,这种方法到底能不能行呢?可是看到他如痴如醉的、近乎着迷地去研究发酵法,其实心里也是对他充满了期待。"令郭学平以及众人没有想到的是,他的这个瞬间闪光的念头会照亮了世界。但是在照亮世界之前,则是经历了一场漫长的黑夜。因为国内的玻尿酸发酵技术研究尚属空白,郭学平只能一点点"摸着石头过河"。

  当时研究所没有任何发酵的基础,早期设备非常简陋,就是一台简单的国产发酵罐。做实验培养微生物,很容易染菌,一旦染菌,就相当于颗粒无收,一切都要从头再来。一年多的时间里,郭学平几乎什么都没有做出来。至少一天一个周期的做一次这种实验,每一次做完了什么也没有,就全都倒进下水道里。"时间的浪费,精力的浪费,这个过程很煎熬,你要坚持不下来,放弃了也就放弃了,这里面所经历的东西,想想也是很感慨。"郭学平坦言。

  克服了当时研究材料、设备、科研人员以及资金的不足,郭学平带着两个助手从小小的发酵菌株开始琢磨,从诱变、筛选、过程优化、控制技术多个方面一点点摸索——"筛选菌种跟大海捞针一样,我们只能广撒网,寻找国内、国外一切能找的菌种库,跟人家联系购买,一株一株的筛。"仅仅这一环节,就用了一年多的时间,但他说,"一年多筛选到一个高产菌株还是很幸运的。"

  在经历了不知道多少次的失败以后,有一天,郭学平像往常一样走进实验室,"把透明质酸发酵液倒进酒精里面,像棉花团一样的东西出来了,我一眼就看出来,透明质酸做出来了!"当时的郭学平,激动的心情几乎无法溢于言表,久久不能平静。

  发酵法的成功使玻尿酸生产效率和规模实现大幅度提升,生产成本大大降低,并且结束了提取法生产对于动物原料的依赖,降低了从动物传染疾病的可能,过敏反应变得极少出现。

  但当时的郭学平还没有意识到,他所首创的透明质酸发酵技术已经开启了一场改变世界格局的行业风暴。而他负责的"发酵法制备透明质酸"的研究项目很快被国家关注并列入国家"八五""九五"科技攻关计划,后来还获得了国家科技进步二等奖,郭学平个人被授予了吴阶平-保罗 杨森医药研究奖。

  在郭学平的带领下,如今华熙生物的玻尿酸发酵产率已经从不足3g/L发展到12-14g/L,发酵周期逐年缩短,产品质量领先全球,拥有全面的全球注册资质。2019年,华熙生物的玻尿酸原料全球市场份额达到39%,连续多年位居世界第一。

  一项新技术发展的最大意义就在于它能够推动行业革命,改变人们的生活。在中国玻尿酸产业发展进程中,毫无疑问正是郭学平及其在国内首创的发酵技术,掀起了玻尿酸行业的变革风暴,让中国玻尿酸行业走在了世界前列,玻尿酸开始进入了普罗大众的生活当中。

酶切技术:在"消失"的玻尿酸中诞生的行业变革

  很多人都知道玻尿酸在护肤领域应用广泛,具有杰出的保湿、修复等功效,但很多消费者不知道的是,早期因为技术受限,多数日常护肤品中所含的玻尿酸一般都为大分子及中分子玻尿酸,具有一定的保湿效果,但仅限于在皮肤表层的锁水,无法渗透真皮层,难以达到深层保湿的效果。

  若想实现更好的透皮吸收率,就需要更小分子的透明质酸,才能被皮肤深入吸收。但以当时的技术水平,玻尿酸分子量的大小是不能够随意控制的,要想得到小分子玻尿酸只能通过化学法(酸碱),但这种方法容易破坏玻尿酸分子结构,杂质高,能耗成本也高,很难大规模生产。

  为了进一步满足市场需求,郭学平带领华熙生物研发团队于2011年在全球范围内首次实现"酶切法"大规模生产寡聚透明质酸。"酶切法"的厉害之处在于能够自由控制玻尿酸分子量的大小,获得不同分子量的玻尿酸,大大打开了玻尿酸的应用领域,开创了玻尿酸的又一次产业革命。

  而说起酶切法的诞生,其实还是源于郭学平在30年前从鸡冠提取玻尿酸时的一次"失误"。当时他将粘稠的玻尿酸提取液保存在容器中下班回家,第二天早上却发现玻尿酸提取液变稀了,玻尿酸"消失"了,导致了提取纯化试验的失败。郭学平为这次"失误",一直耿耿于怀——到底玻尿酸是怎么消失的?

  他后来发现,"实际上玻尿酸不是消失,而是酶解了,在实验过程当中感染了某种微生物,微生物产生酶就分解了玻尿酸。"

  在这个"失误"中的发现给了郭学平极大的启发。在郭学平及其团队的日夜努力之下,酶切法最终被成功地研发出来。他利用透明质酸酶对透明质酸的结构特异性降解,解决了化学降解法所生产的透明质酸结构破坏等问题,降解周期也由12-15天缩短至5-6小时,降本增效能力非同一般。而这项酶切技术也荣获了专利界的最高奖项——中国专利金奖(专利号:ZL201210317032.5)。

  最让郭学平感到自豪的是,目前华熙生物仅玻尿酸原料就有200多个品种规格,能生产出世界上分子量最大(超过400万Da)和最小的玻尿酸。这些原料可以应用在癌症药物、组织工程、外科手术、化妆品、食品等不同的领域,发挥着玻尿酸独有的功效。

  希望团队里的每个人都能独当一面

  据了解,郭学平天赋秉异,是个少年大学生。在中国刚刚恢复高考的1980年,他15岁,一举考上了山东医科大学(现山东大学),后来取得山东大学的博士学位,还成为山东大学的硕士生导师。

  郭学平至今依然保持着学者风范,严谨、纯粹,对待团队成员像对待自己的学生一样,不断地给予他们工作与生活中的指导和关心。

  郭学平经常感慨,"在华熙生物这么多年,一起共事的研发团队,自己是看着他们慢慢成长,进行身份上的转换。有些原来是小伙子,现在已经变成了父亲,小姑娘们也都纷纷变成了妈妈,我是希望研发团队的每一位成员,不管是在工作还是生活中,都能够出成果,自己能够独当一面。这是我很乐意见到的事情。"

  在团队成员看来,虽然郭学平极少有疾言厉色的批评,但团队成员依然对他心生敬畏。

  "郭博士对我们的要求很严格,在研发或项目开展过程中出现什么问题,研发人员没有发现,但是在郭博士眼里,这是一个很简单的问题,这样简单的问题发现不了,把路子走弯了,在他看来是不可理解的。"

  "他很聪明,记忆力特别好,我们也不敢马虎,不然他问你什么事情你都不知道。"

  作为华熙生物的首席科学家,严谨、理性渗透在郭学平的性格中,在他看来,这种严格更多的是对一个生物技术企业试错成本的"零容忍"。

  "无论是做研发、做管理,判断力首先是最主要的。如果有100种选择,试错99种,最后一种才试出来,傻子也会干。你还没试到99种的时候,企业就垮了,根本不给你试错的机会。"

  对企业,对消费者,对自己的科研,郭学平一直有着强烈的使命感。责任在肩,遇到工作压力的时候,他更看重的是尽量自我消化,让团队轻装上阵。而对于玻尿酸的研发工作,郭学平做到了异乎寻常的执着,几十年如一日的一头扎进各种实验当中,不断地尝试各种方法,并乐在其中。

  目前华熙生物已经具有超过300人的研发团队,在郭学平的培养和指导下,一批批不同领域的研发人员具备一定水平后,已经用自己名字来命名研发工作室,专研一个领域。

  上世纪九十年代,为接收国外最前沿的学术资讯信息,郭学平甚至花费一万多元购置了一台电脑。当时他的工资不过几百元,而那个年代上网查阅一次国外科研文献几乎就要花掉一个月工资。

  "愿意为知识下血本买单",这样一种无法以商业逻辑定义的行为,想想发生在理性严谨的郭学平身上其实也并不违和,甚至还带有几分浪漫色彩。

  个人的奋斗离不开历史的进程,企业的发展同样能照见时代的侧影。未来经济形势下,华熙生物这个行业领军者企业还要面临更多商业挑战和资本考量,但郭学平始终认为,"一个企业只有不断地进行科技创新、产品创新,才能长久发展下去。"

  "刚刚从大学里研究生毕业时,还是比较纯粹的做研发、做科研,开发一个产品可能要用八年时间。在企业里,随着公司发展越来越大,现在做项目要长短结合,短的项目像功能性护肤品,我们一年新品就可以推几百个,上市的也得接近100个。随着我们的产品越来越受欢迎,市场的需求越来越大,这需要我们拥有一个更加强大的科研团队力量,去匹配公司发展的速度,也更需要我们站在一个上市公司的发展角度做科研管理,从战略方向把握项目的研发与创新。"

  在近日的一次访谈中,郭学平被问到,他眼中玻尿酸发展的理想状态是什么样的,他眯着笑弯的眼睛说,"能生产更多的玻尿酸,让广大的消费者早日实现'玻尿酸自由'。"

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