在复旦大学这样一所文理见长的综合性大学,新当选的工程院院士、化学系陈芬儿教授却是以制药工程技术创新而闻名。每年,他的团队都有3个制药或新药项目投入生产。成果高转化率的背后,是他的精准选题和团队数十年的努力。
这位“教授发明家”在制药和制药技术领域取得了全球瞩目的成就,研发了多项具有中国自主知识产权的药物和制药技术,为国民经济作出了产值数以亿计的重大贡献。
华东理工大学副校长钱锋教授,因为长期从事化工冶金和材料研究,并在石油化工自主知识产权技术的研发,而被评选为中国工程院院士。
钱锋教授长期从事教学科研工作,已培养博士16名、硕士81名、博士后16名,其主要研究方向为化工过程物质与能量高效利用的系统运行行为智能调控和实时集成优化理论方法与技术研究。
张志愿忘不了1986年就读研究生期间,导师邱蔚六教授给他的一个任务:攻克口腔颌面动静脉畸形难题。张志愿至今记得,老师用的是“攻克”二字,大面积口腔颌面动静脉畸形在当年被视为手术禁区,看着病死率的数字,医生束手无策。邱蔚六是中国口腔颌面外科的开拓者、中国工程院院士。在老师的带领下,过去30年,张志愿和同事们完成了一个个“不可能的任务”,并让中国式口腔颌面外科逐渐赢得世界掌声。
科技创新一定要“有用”——记复旦大学化学系教授陈芬儿
■文汇报首席记者 姜澎
【最新研究】研发中国自主知识产权的新技术
现代药物很多都是通过化学合成的分子药物,而有机化学合成是药物研发中的重要一环,所有新药研发成果都必须经过这一道工序才有临床意义,否则就只能是论文里的分子式。
研发新药和研究制药技术,陈芬儿都不陌生。将实验室或论文里的新药生产出来,或者对药物原有的制作工艺进行创新,就是他的重要成就。要达到这个目标,需要有扎实的理论研究作为基础,并且能够将之转化为核心技术,用于解决一大类药或一系列药物的生产。
d-生物素,又名维生素H,是蛋白质和脂肪中间代谢中的一个重要辅酶,它具有抗衰老的作用,维持着人和动物正常生长发育,并且可以保护人和动物的皮肤、羽毛和骨髓健康。人体缺乏d-生物素,不仅会导致皮肤粗糙,甚至会引发牛皮癣和红斑狼疮等顽疾。
d-生物素的合成技术被瑞士的罗氏制药公司垄断了50多年。2001年,陈芬儿团队历经10年,研制出了更便捷巧妙、更高效低廉制造d-生物素的方法,在国内投产后,使得该药物的生产成本从每公斤1.5万元,降到每公斤0.25万元,使我国从d-生物素的进口国转变为出口国,打破了罗氏公司的国际垄断——将原先罗氏公司的垄断销售价每公斤5.5万元降低到0.55万元,罗氏公司被迫停产。
罗氏公司先后提出以10万美元的月薪邀请陈芬儿加盟,1000万元买下这一专利,并为他在欧洲建实验室等条件,都被陈芬儿一一拒绝。陈芬儿说,实验室只能建在中国上海,建在复旦大学。2005年,罗氏公司出资3600万元,在复旦建立了联合实验室。
此外,陈芬儿合成的喜树碱类抗癌原料药,原本在国际市场上每公斤售价300万元人民币,而现在每公斤只要10万元人民币。原来的成本是100万元,现在的成本只要1万多元。他研发的双氯芬酸类药物,从中国出口到全球152个国家,每天造福数以亿计的患者。
【创新建议】创新研究不是仅仅为了写论文
“如果说我40岁以前的研究都是出于我真正的兴趣,那么40岁以后的研究更多的是为了责任——研究最终都是为了造福大众,而不是印成论文了事。拥有自主知识产权,让外国人来进口我们的东西,这让我有很大的荣誉感。”陈芬儿说。
但是,研究成果产业化是一个非常痛苦和纠结的过程。因为科研团队在现有体制下,仍然以论文评价为主,“就算老师不在乎论文,学生也要发表论文。但我们课题组一旦发现高选择性、具有创新性的成果,通常不发表文章,只申请专利。”陈芬儿说,这对于学生包括青年教师来说,是一个很困难的选择。
陈芬儿说:“我们也有论文,但发表论文并非我们最主要的追求。我们追求的是解决实际问题,通过药物研制为社会和人类造福。我们现在享受的是前人多少代的努力创造的成果,那么我们这代人,也应该给后代留下些什么。”
会议室的墙上,贴着一张爱因斯坦的海报,那是陈芬儿从爱因斯坦的母校瑞士联邦理工学院带回来的。他说,要让每位学生“看到海报就知道自己应该干什么,要怎么努力,明白自己肩负的责任”。
通过科研创新推动工业发展——华东理工大学教授钱锋
■本报通讯员 房树芬
【最新研究】打破石化行业长期依赖引进的局面
石油化工作为国家的能源工业和战略安全,是国民经济的支柱产业。然而,目前我国有80%的石油化工技术和装备都是依赖国外进口,总体技术与国际先进水平之间差距较大,普遍存在着国产化程度低,消化、吸收、创新不够的问题。
面对国内石化企业对于挖潜增效的迫切需求,如何实现投资少、见效快的技术提升,如何通过自主创新,用自动化技术提升大型石化装置的生产技术水平,一直是钱锋的攻坚方向。
钱锋针对乙烯、精对苯二甲酸(简称PTA)、炼油等重要的代表性石化装置,创新性地将化工过程物质转化机理与装置实时运行信息相融合,完成了我国首项自主创新的乙烯装置优化运行技术与软件研发,并在国内乙烯行业全面推广应用,打破了我国乙烯行业先进控制与优化技术长期依赖国外引进的局面。
他还在国内率先开展精对苯二甲酸装置全流程优化运行技术研究,取得了多项填补国内空白的独创性成果,为大型PTA装置成套技术自主创新作出了重要贡献;发明的汽油在线管道调合优化运行技术达到了国际领先水平,并在金陵石化等千万吨级炼油装置应用;相关研究成果已在20余套大型石化装置上成功应用,保障了其高效、低耗、长周期平稳运行,取得了显著的经济和社会效益,荣获中国技术市场协会金桥奖,入选中国高校产学研合作十大优秀案例。
让中国式口腔颌面外科赢得世界掌声——记上海交通大学医学院附属第九人民医院教授张志愿
■本报首席记者 唐闻佳
【最新研究】创新技术突破一个个手术禁区
口腔颌面外科,这是一个牙科与整形外科的交叉学科,涉及口腔颌面部肿瘤、颌面部创伤等疑难重症。张志愿从导师处领到的第一个题目——口腔颌面动静脉畸形,就是其中之一。
“当时的难度在于国外相关报道很少,我们没经验可找。在国内,这块被视作手术禁区、超过10厘米的畸形瘤没人敢碰。”张志愿解释,口腔颌面的动脉与小静脉之间应该有毛细血管构成一个微循环,而口腔颌面动静脉畸形的患者缺乏这个微循环,结果动脉与静脉直接交通,两者的血管压力不同,造成局部血供异常丰富,患者脸部的畸形瘤就如同鼓起的气球越长越大。
口腔颌面部是人体消化道、呼吸道的入口,对患者而言,此处畸形不仅影响生活,难以入睡与进食,尤其病变随时可能会突发性出血,从而导致出血性休克和呼吸道窒息死亡。
整整3年,张志愿白天开刀,晚上扎进实验室。终于,1988年,他在国内首创用“三合一”方法治疗口腔颌面部动静脉畸形,即“栓塞+病灶切除+整形修复组织”,一次手术,摘除病灶,挽救生命。
此后,张志愿领衔的手术团队又颇具创意地首创了多种手术方法。尤其是首创高位颈动脉重建术,被美国头颈外科学会前任主席高度评价,“对于全世界同行具有重要借鉴意义”。他所领衔的学科2010年被国际口腔颌面外科医师协会授予专科医师培训基地。
目前,这个久经沙场的外科专家又投入综合序列治疗研究,即探究化疗、放疗、靶向治疗等肿瘤治疗手段与手术如何结合,进而提高患者生存率。“肿瘤治疗之所以困难,说到底就是个体差异。我们就是要通过临床与基础紧密结合的转化医学研究,探索个体差异的生物学特性,这是世界难题。”张说。
张志愿近年完成的我国首个口腔鳞癌TPF诱导化疗临床研究就属于综合序列治疗研究的范畴。该研究被业内知名期刊《口腔肿瘤》的社论称为“国际上6个外科领衔头颈临床试验之一”。
【创新建言】期待生物集群常态化公共平台
谈及我国“十三五”规划与上海科创中心建设,张志愿愈发感受到多中心、多学科交叉研究的重要性。
“医学创新尤其迫切需要既懂临床又懂研究的人才,但这方面人才很缺。其次,机构对机构,多中心在科研上的共振也十分必要。”张志愿感觉,上海不缺好医院、样本库、有想法的医生,也不缺高新生物企业,但如何更有利于两者之间的互动和紧密结合,还需要构建一个更加和谐的氛围、激励机制以及常态化的平台,“把医院、高新技术研发机构和企业等聚拢形成集群,可能将迸发出更多想不到的创新。”
为创新打造一条绿色通道——记上海交通大学医学院附属瑞金医院教授宁光
■本报首席记者 唐闻佳
【最新研究】努力服务于内分泌代谢病人
内分泌代谢是国际上的热门学科,涵盖内分泌肿瘤、糖尿病、高血压等许多慢性病。师从内科大家陈家伦、许曼音和罗邦尧教授,宁光长期致力于该领域临床治疗与科研,并取得了大量创新性成果,包括发现多发性内分泌腺瘤病1型、胰岛细胞瘤与肾上腺库欣综合征的发病机制及致病基因,并且在程序化诊治遗传性内分泌疾病基础上,提出三类十种分子分类方法,实现精准医学及个体医疗,从而规范并优化诊疗方案,提升内分泌肿瘤及遗传性内分泌疾病诊治水平。
他还致力于通过大型队列研究创建生物样本库的模式,通过3大队列建立45人的中国最大的代谢性疾病生物系样本库,发现中国常住人口糖尿病患病率为11.6%和流动人口患病率为5.6%;全面阐述中国糖尿病严峻形势,深入探索危险因素及防治新方案。他证实,黄连素不仅可以治疗糖尿病,而且可以通过白色脂肪棕色化而起到减肥作用,他的研究在国际上首次发现糖尿病最常用药物二甲双胍对心血管疾病有保护作用。
这个“科研大牛”在《科学》、《美国医学会杂志》、《自然-遗传》、《自然-细胞生物》等SCI收录杂志发表论文247篇,一系列研究引发国内外学术圈的关注。为表彰他在内分泌领域的贡献,美国临床内分泌医师协会授予他“国际内分泌学奖”,以色列糖尿病学会与以色列卫生部共同授予他“终身成就奖”。
【创新建言】形成医学创新发展“自贸区”
“十三五”期间,这名医学科学家最关心的是如何营造创新性医学研究的适宜环境、建设适应创新医学研究的国家转化医学重大科技基础设施。宁光说,“我们能不能给创新留一条绿色通道?形成临床医学创新发展‘自贸区’。”
在他眼中,年轻医学创新人才就迫切需要这样的绿色通道。“现在医学人才晋升的速度较慢,这其中有一定道理,但我们能否对‘天才’创新者开辟特别通道?要知道,真正具有创新能力和思维的黄金时段也就是20-40岁。”
宁光注意到,对临床医学研究的经费支持还较少,资助方式也有待完善。“比如,临床研究的周期很长,它是要直接解决临床实际问题的,而如今三五年的考核周期,对想沉下心来做些临床创新的人来说太难了。”宁光说,与创新产物配套,也要建立适应创新的临床试验监管制度,“我们要尊重创新发展的规律,比如要顾及创新药、创新技术的安全性、有效性、伦理、社会影响等,但也要给这些创新留一条发展道路。为此,不妨让具有创新能力的医学中心以‘特区’形式拥有应用创新产物的绿色通道,给创新松绑。”
宁光说,创新势必使政策显露滞后性,是时候将监管作为一门科学来研究。比如,对萌芽期的新技术就考虑到日后将用于临床,预先有技术预案。这样既能保证将来创新产物不会因政策真空期而被限制了发展,也可以规范新技术使用。“避免要么乱来,缺乏对新技术的有效管控;要么就诞生不了创新,管得太死。”他说。
前列腺癌“中国式”疗法的探索者——记第二军医大学教授孙颖浩
■本报记者 陈青 通讯员 王泽锋
【最新研究】首次发现国人特异的易感基因位点
在长达30余年的临床实践中,孙颖浩教授发现一半以上的前列腺癌患者在确诊时已属晚期。为了攻克这个“医学堡垒”,他带领团队针对其早期诊断难、手术并发症多、晚期进展机制不明,以及疗效不理想等关键问题,展开了20多年的艰辛攻关,取得了一系列临床科研成果。
对于前列腺癌细胞的生物学“习性”,孙颖浩教授给记者打了个生动的比喻:前列腺好比是一个桶,桶里的前列腺癌细胞就是两种性格完全不同的动物——乌龟与猴子。乌龟生性老实,它永远也不会爬出这个桶,乌龟和桶就形成了“和平共处”的关系。在临床上,“乌龟型”的前列腺癌是发展很慢的,可能一辈子都存在于患者前列腺内,即便不进行治疗,也不会对患者的健康带来影响。而猴子天性爱蹦爱跳,它总有一天会跳出桶。这种“猴子型”的前列腺癌具有很强的进展性和侵袭性,如果不尽早给予治疗,它必然会危及患者的生命。针对前列腺癌显著的种族差异性,孙颖浩教授创立了中国前列腺癌联盟,作为“973计划”项目首席科学家,牵头完成全国多中心临床研究,揭示国人前列腺穿刺人群血清前列腺特异性抗原(PSA)的临床特征,提出国人应使用与欧美人群不同的PSA诊断策略。
2012年,国际顶级学术期刊《自然-遗传》杂志刊发其团队的最新成果:在世界上首次进行了基于大规模人群和全基因组水平的中国人前列腺癌易感基因筛查研究,首次发现国人前列腺癌风险相关的多个特异的易感基因位点。该成果揭示了前列腺癌种族差异的遗传学基础,为进一步的功能学研究开拓了新路径。
孙颖浩还带领团队在国际上首创大功率钬激光碎石术治疗复杂性肾结石,研发具有自主知识产权的“末端可弯型输尿管肾镜”,集软镜和硬镜优势于一体,前瞻性多中心研究证实其结石清除率达95.8%,明显优于传统硬镜和软镜。
孙颖浩教授说,下一步将以前期研究为基础,集中开展转化研究和精确医学研究,建立中国人群前列腺癌等泌尿系统肿瘤的分子医学大数据,完善中国人群泌尿系统肿瘤的标本库和随访数据库,加快适合中国人群的前列腺癌等泌尿系统肿瘤早期诊断指标的成果转化,并开展精准治疗的系列研究;成立精准医学中心,使之成为推动学科发展的新动力和核心竞争力。此外,在微创器械研发方面,进一步优化具有自主知识产权的孙氏末端可弯输尿管镜的功能及泌尿系微创手术平台等的研发,并在全国推广应用。
【创新建言】上海应创建精准医学平台
孙颖浩认为,上海应创建精准医学平台,形成具有引领和示范效应的国家医学大数据库及云计算中心,打造新药创制及创新医学“一站式”服务平台,助推国际一流药物全面建设;抢占生物医药产业创新的战略制高点,加快推进上海建成具有全球影响力的科技创新中心。
与此同时,作为军队系统医学专家,他提议,上海要建立平战结合的战创急救中心,在制定区域性院前阶梯救治指导原则和规范基础上,构建院前急救决策支持信息平台,提出院前急救前置队伍的编成与组训方案,并研发先进实用的院前急救装备。
打通支付产业的“关节”——记中国银联股份有限公司执行副总裁柴洪峰
■本报记者 沈湫莎
【最新研究】打造更安全、开放的支付平台
上世纪20世纪80年代,我国银行卡产业开始起步,当时以四大商业银行为主的各发卡银行各自为政,各行卡存在终端标准不统一、本行卡无法在他行机具上使用、同行卡无法跨地区使用等问题,因此银行卡应用普及缓慢,市场渗透率不足5%。
柴洪峰认为,要方便人们支付,首先要打通各银行之间阻塞的“关节”,使原先分散的银行卡系统实现互联互通和资源共享,可以跨行、跨地区和跨境使用。于是,他领导团队研究推出了银行卡跨行交易清算系统,各大银行均能受理带有“银联”标识的银行卡,这让支付方式发生了翻天覆地的变化。据悉,现在中国平均每人有3张银行卡、0.3张信用卡,正是这一系统的直接成果。目前,我国的银行卡渗透率也达到了50%,中国银联超越万事达,成为全球第二大支付平台。
互联网和移动第三方支付的兴起,对中国银联产生了冲击。仅以2013年为例,这一年美国的互联网交易量为3000亿美金,折合2万亿人民币,而我国交易量达到5万亿元。美国的互联网支付以10%-20%的速度增长,而中国这一年的增长率为219%,移动互联网的增长率更达到了400%。
面对来势汹汹的第三方支付,柴洪峰想做的就是让支付更安全。安全是支付的基石,中国银联正在全国推广磁条卡到IC卡(智能卡)的升级,预计今年银行发行的卡都是IC卡,我国自主研发的IC卡已经具备国际先进水平。
【创新建言】未来取决于谁走得快一点
柴洪峰用8个字总结未来支付产业的创新,前4个字是“大、平、云、移”,分别应对时下火热的大数据、平台经济、云计算、移动互联,这是宏观发展方向;后4个字是“身、手、钥、钱”,应对的是如何让支付变得更安全、更便捷。
“支付产业正在发生巨大的变化,未来的胜者就是看谁现在走得更快一些。”柴洪峰说。为此,他将联合中国银联平台上所有的发卡行和3000多万家商户组建生态系统,为市民提供更加优质的服务。