华理教授从375万酶基因中筛选千余先导酶,构建广谱通用先导酶库( 二 )


许建和教授是改革开放以来国内生物化学工程的首批研究者之一 , 致力于合成生物学领域中新型酶催化剂的研究开发和生物催化过程技术的产业化应用 , 将绿色生物制造过程从实验室里的微孔板扩大应用到企业的大规模生产线 , 拥有丰富的工程化专业知识和实践经验 。
据悉 , 许建和于1987年本科毕业于清华大学化学系 , 1995年获得华理和京都大学联合培养博士学位 , 随后 , 在华理开启了生物化工和合成生物技术的研究之路 。
值得一提的是 , 华理的生物化工专业在国内首屈一指 , 且从建校之初的抗生素制造工学开始 , 就是一个国内独具特色和优势的重要学科分支 , 70年来为全国生物化工和合成生物学领域输送了大量优秀专业人才 。
目前 , 华理正在努力构筑生物工程领域的人才培养高地 , 且已培养出多位院士专家学者 , 如杨胜利院士、李永舫院士、刘昌胜院士等 。
华理教授从375万酶基因中筛选千余先导酶,构建广谱通用先导酶库
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图|许建和教授(来源:许建和)
2006年至2017年 , 许建和教授曾担任生物反应器工程国家重点实验室主任 , 该重点实验室依托华东理工大学 , 主要面向生物工程学科前沿 , 其最大的特点就是将生物科学与化学工程紧密结合 。
在许建和引导和带动下 , 该实验室以生物反应器智能化为核心 , 同时结合企业的生产需求和产业的发展方向 , 让生物技术落地于实际生产 , 从而取得一系列成果问世 , 不断彰显生物化工的社会价值 。 如今 , 华理的合成生物学和生物化工学科正依托着生物反应器工程国家重点实验室蓬勃发展 。
目前 , 许建和教授已经申请专利接近百项 , 获得授权专利约80多项 , 其中成功实现了产业化的有将近20项 。 也因此获上海市技术发明一等奖、杜邦杰能科中国酶工程杰出贡献奖和谈家桢生命科学创新奖等荣誉 。
深耕生物化工近三十年 , 许建和对酶元件的积累和挖掘达到了一个令人吃惊的地步 , 如羰基还原酶、羟化酶、酯水解酶、氨基转移酶、亚胺还原酶、环氧水解酶、腈水解酶、羟腈裂解酶、醛缩酶等 , 构建了一个庞大的实体资源库 , 初步解决了“酶到用时方恨少”的困境 。
然后 , 许建和将数以亿计的天然酶元件和人工酶元件通过科学规划和计算分析 , 建成品种逾千、广谱通用、极具代表性的先导酶库 , 为生物制造产业提供一系列高性能“芯片”器件 。
这些高性能生物元器件有着广阔的应用空间 , 可用于合成包括手性醇、手性胺、香料、寡肽、萜类、甾体、酰胺等在内的十多种产品类别 , 并拓展到医药、化工、农业、保健、美妆等众多应用领域 。
探索产学结合之道 , 以“中试”加速规模化生产
生物化工的最终目标 , 就是将生物技术运用在生产过程中 , 并且大批量地制造目标产品 。
为了完成这一目标 , 许建和教授身体力行地践行产学相结合的理念 , 在工程应用领域中成果同样显著 。
华理教授从375万酶基因中筛选千余先导酶,构建广谱通用先导酶库
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图|许建和教授(来源:许建和)
其主持完成的代表性项目:生物催化剂的快速定制改造及高效合成手性化学品的关键技术 , 在与苏州富士莱医药股份有限公司的深度合作之下 , 成功地运用于(R)-硫辛酸的创新生产工艺之中 , 这在全球范围内属于开天辟地第一回 。
硫辛酸具有与维生素类似的功能 , 其抗氧化性在医疗和保健上具有极高的价值 , 达维生素E的500倍 。 合作企业通过绿色酶催化工艺合成的硫辛酸系列产品均获得世界卫生组织良好生产规范(GoodManufacturingPractice , GMP)的认证 。