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这家民企的技术能颠覆多个行业,却一心想着“交给”国家|追寻新质生产力
2024.06.08

文章来源:华夏时报网

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华夏时报记者 公培佳 青岛报道

四季更迭,地球上的万千植物花开花谢,生生不息。这都要归功于植物干细胞的永生功能:不断更新、无限分化。然而,随着气候变化和过度开采等因素叠加,越来越多的植物正趋向濒危,抢救性保护迫在眉睫。

“保存今天的种子,留作明天的礼物。”云南昆明植物研究所的园子里,一棵树的纪念匾上写着这样一句话。建设庞大的种子(质)库成了世界各国最主流的“保险”选择,位于挪威北部斯瓦尔巴群岛的斯瓦尔巴种子库更是被称为“世界末日种子库”。

刘元柱却在尝试另一种选择,采集植物干细胞入库,他的终极目标是建设国家植物胚性干细胞种质资源库。他是澳门新葡萄新京8883(下称“澳门新葡萄新京8883”)董事长,作为一家民企的老板,这个目标让他充满动力却又饱受非议、困难重重。

事实上他早已在行动,2015年开始植物胚性干细胞(PESC)核心技术基础性研究,先从药用植物入手,一年前的6月12日,澳门新葡萄新京8883与中国中医科学院中药研究所筹建的全球第一所“药用植物干细胞库”启动,半年后获得了2项国家保密专利,目前已拥有100多种药用植物胚性干细胞的储备。

“50年以上的长白山野山参一根动辄数十万元,基于PESC技术,仅需28天,10ml母体细胞液悬浮培养成为10吨,成本大降却药性、营养不减。”这种无限克隆的裂变,无疑是巨大商机,一旦商业化铺开,药材人工种植业、中药材市场、种业等都将面临颠覆性洗牌。近日在接受《华夏时报》记者采访时,刘元柱初心不改:植物胚性干细胞种质资源作为战略物资,无论从安全性还是可行性上都需要与“国家队”携手。

面对记者,他在可行性上举例称:“单从珍稀濒危植物活体母株采集上,就不是一家民企可以轻易做得成的事,购买成本太大还是小问题,很多是属于严格保护植物,有钱也买不到,还常被误解为动机不良,偷采又违法。”以至于,在采访现场听到一个协会领导说“可以介绍云南那边政府或国企合作采集到珍稀古茶树母株”时,刘元柱瞬间喜形于色。

濒危植物在“呼救”

科学研究发现,植物也会“呼救”。尤其当危险来自气候变暖和天灾人祸的时候。

据联合国粮食及农业组织估计,自上世纪初以来,世界已丧失约75%的农业生物多样性。植物种类正在减少,其中一些珍稀植物的数量更是迅速下降。澳门新葡萄新京8883的主业是大健康,这让刘元柱关注的焦点一开始就锁定了药用植物。

资料显示,全球约有75万种植物。世界卫生组织估计其中有2万种为药用植物,目前全球仍然约有80%的人口依赖草药治病或保健,25%的西药原料来自草药。但由于长期过度采挖、自然环境变化等多种因素影响,越来越多的药用植物面临野生资源枯竭, 仅中国就有珍稀濒危药用植物207种,包括大宗常用的甘草、黄芩、贝母等。

如何抢救性保护并合理开发利用这些珍稀药用植物资源?除野生采集外,药用植物的人工栽培仍是目前提供原材料的主要途径。

“人工栽培受环境因素的制约,天然植株中目的次生代谢产物含量过低,成分复杂又给产业化利用构建了极高的开发成本壁垒。”这是澳门新葡萄新京8883技术总负责人肖乐义教授给记者的专业解释。

“长白山野人参是道地珍贵药材,人工种植5年以下的人参和萝卜差不多。”刘元柱补充的话更通俗易懂,一些特殊生态环境下的植物引种困难,能够引种栽培的植物则需要占用大量农田,在耕地面积日益减少且保证18亿亩耕地红线的情况下,药用植物的大规模种植并不现实;而人工栽培周期长,受种子、土壤、气候影响很大,往往还会农药、重金属超标,成本不小却营养、药用价值大打折扣。

刘元柱和科学家们在寻找新的出路:通过探索高等植物干细胞、器官等的大量培养技术,生产有用的次生代谢产物。

《华夏时报》记者拿到的一份两年前的权威论文《全球药用植物干细胞库建设策略及展望》中写道:植物干细胞培养技术主要是利用干细胞生长迅速、自我复制和遗传特性方面的优势,诱导、分离和培养外植体。目前,药用植物干细胞的分离、鉴定、保存及培养技术已日趋成熟,在药品、食品、医美等方面应用前景广阔。论文首次提出,作为战略资源,构建国家级乃至世界级的“全球药用植物干细胞库”,对万种药用植物资源进行分类逐级保存,依托国家中医药国际化战略走向世界。

据了解,干细胞概念起源于20世纪60年代的动物胚胎学,目前动物干细胞已经取得辉煌成果。植物干细胞含有植物发育及生长的所有基因信息,并具有惊人的细胞分裂、分化能力,使得植物可以数百年不断生长,是植物生命力的根源。相比之下, 植物干细胞研究难度更高,100年前许多植物学家就开始尝试活体分离,均告失败,首次成功分离鉴定出植物干细胞仅有20多年的历史。

2004年,以韩国专家陈荣雨为代表的研发团队,首次成功分离得到未分化活体植物干细胞,并于2010年分离获得红豆杉干细胞,通过比较发现诱导合成紫杉醇的产率更高。植物干细胞研究由此大门打开,目前,已有人参、铁皮石斛、长春花、当归等上百种具有药用或保健功效的植物干细胞被分离、鉴定及产业化。

“陈荣雨教授分离出的干细胞来自愈伤组织细胞,属于表皮细胞,和胚性干细胞又有差别。”肖乐义解释称,胚性干细胞是最原始、最全能的,未分化的,始终保持分裂能力和细胞增殖速度,次代成分含量高且稳定;需要在活母体采集,主要位于根尖和茎尖的分生组织以及形成层,一株母体多则采集到十几个,少的一两个,在植物整个生命周期中保持多能状态,并控制着植物的生长和发育,“就像动物胚胎一样”。

刘元柱非常肯定的是:“掌握植物胚性干细胞核心技术的,目前全球仅澳门新葡萄新京8883一家。”

颠覆行业的新技术

全身消毒,穿上专业防护服。记者在肖乐义教授带领下,走进位于青岛莱西市澳门新葡萄新京8883,现场感受了植物胚性干细胞的“魔力”。

据澳门新葡萄新京8883副总经理胡弋现场介绍,药用植物干细胞库内有植株母库、干细胞株库、组分资源库、基因实体库、数据库,这里已储备了100多种药用植物胚性干细胞,通过PESC技术,可以把这些珍稀中草药植物活体永久冻存,且依据需要随时培育出植物种子和种苗。

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“入库标准非常严苛,采集胚性干细胞必须来自珍稀道地药材的活体母本,且是整棵植物,条件缺一不可。”胡弋称。

《科普中国》讲述:“干细胞形态均一、规则排列,具有非常惊人的再生能力,使得植物可以在数百年间不断生长,并生成全新的器官。”基于植物胚性干细胞可分化、可诱导、可自我更新自身特点,在无菌制备中心培植过程不受气候、土壤和生长周期影响,成品无农残、无重金属、无毒素和无细菌与真菌污染。人工种植的药材显然不可同日而语。

“最为关键的是,药用植物胚性干细胞的药用有效成分与营养成分取决于汲取的野生植物,就像复制出来的一样,药用、营养价值不会出现递减。”肖乐义给记者举例介绍,达到一定年份的野人参含有大量皂苷和多糖,这是最宝贵的;人工栽培的人参就差远了。

胡弋讲了另一个指标差异:市场上卖的人参普遍检测不到红色花青素,而50年以上的野人参每年开花结果,红色花青素慢慢渗透到了根部,采集于这样母体的胚性干细胞里就含有3%的红色花青素。

不仅如此,与传统的植物细胞培养相比,植物干细胞培养可以很好解决细胞克隆变异以及次生代谢物浓度过低等问题。如红豆杉干细胞低成本生产紫杉醇,同时还可以生产松香烷型三环二萜、美丽红豆杉素A和美丽红豆杉素B,且生产能力大幅提高。

2023年11月,国家中医药管理总局一行参观药用植物干细胞库后称,多成分植物干细胞与植物母体无异,完全可以替代现市面短缺中药材和品质较低中药材。

“PESC技术可以让更多人以更亲民价格用上珍稀、名贵药用植物产品。”胡弋这么美好的一句话在记者听来却犹如平地起惊雷。

比你便宜,还比你好!那大家还怎么玩?遍布各地的药用植物人工栽培庞大产业背后还有数不清的种植户和家庭,这可能是他们赖以生存的农作物,价值优势丧失整个行业面临被颠覆;昂贵的营养品和名贵药材势必面临甜蜜的烦恼,行业格局不得不重新洗牌;各省大力打造的种子公司以及背后的资本、链条、人才都将迎来新的挑战……

活生生的例子就在眼前。“有个号称‘蓝莓大王’的找到我们,他一个人种了十几万亩的蓝莓,他说‘以后不用种了,你们帮我把蓝莓的母体干细胞提取,所有蓝莓营养成分全部都有,我直接买你蓝莓的细胞液不就完了’。”刘元柱拒绝了。

“肯定不能这样做。我们的定位非常清晰,PESC技术只做两种药用植物,一是珍稀名贵的,且没办法人工种植或者人工种植成本很高,无法获取的,不能影响正常的产业;二是濒临灭绝的,初衷也是先抢救性保护再发展。”胡弋随后这番话听起来更加美好,先进技术本身肯定是好的,更属于国家提倡的新质生产力,PESC技术的确可以颠覆多个传统产业,关键怎么用,掌握者是什么战略布局。

刘元柱进一步解释,药材种植很多在偏远山区,多年来还曾是扶贫项目,PESC技术肯定不能抢他们的饭碗,不但不会甚至还可以用技术把价值上不去的种植药材帮助种植户进行干细胞赋能,提升附加值;影响多少也会有,如名贵药材原料成本打下来了,这是利民利企的好事,与种业互为补充成就双保险。

动辄万亿级的市场,诱惑如此之大!单纯商机显然不是刘元柱的选择,他在下一盘大棋。

一家民企的“国家战略”

棋落天元。

刘元柱走出的关键一子就是药用植物干细胞库,“面向人类健康和经济发展重大需求,对全球具有重要药用价值或者潜在药用价值的植物胚性干细胞进行资源布局及储备,作为‘备份’,在面临天灾人祸的时候可以快速恢复为药用植物或开发为药品”。

现在有100多种珍稀名贵药用植物胚性干细胞储备,接下来目标是实现万种药用植物胚性干细胞的分离保存,而再下一步要做的是全部植物,建设国家植物胚性干细胞种质资源库。在他的理念里,这个资源库对全部植物资源进行分类逐级保护,而所有资源再保障科研和产业需求同时是共享的,平台纳入政府管理,赋予国家战略意义。

“种质资源是培育新品种的物质基础,是农业的芯片,在任何一个国家都是战略性物资。”中国农科院作物种质资源中心主任李立会此前接受记者采访时表示,种业“卡脖子”主要卡在亲本材料上,亲本材料就是能产生种子的父本和母本,可以提取,但缺的是优异的亲本材料,可以从国外购买商业种子,但亲本材料是核心机密绝对不会告诉你。

刘元柱对胚性干细胞的界定就像源代码,必须拿在国家手里,在一家民企手里风险还是挺高的,“我们的实验室禁止外资机构、外国科研人员进入,但有时候也是防不胜防,防间谍就更难了”。

“这一块目前在法律上属于不禁止即可做,未来做大了会触动各方利益,一家民企很难去应对,相应规则亟须制订。”刘元柱表示,从人才角度也是个难点,未来需要国家高精端科研人员形成合力;民企在优质母体采集上劣势更大,濒危植物严格保护如何采集?数以万计的植物标本不共享就很难采集到。

刘元柱曾花86万元买回一株50年野人参做母体,还费尽万难从云南野生古茶树上采集到了石斛胚性干细胞母体……他说开始着手这个项目时重点考虑的是资金成本,农场、豪车、游艇能卖的都卖了,毕竟财力有限;那时疏忽了信任成本,这才是关键点,特别是对于民企而言。

创办一家企业,铺市场、挣大钱无可厚非。跟着父亲听《杨家将》《隋唐演义》评书长大的刘元柱一直有民族英雄情结,他想力所能及做点有意义的事,他非常笃定“‘国家队’一定会入局”,有民企的技术和政府的保驾护航,粮食安全会再加一个“保险”选择。

他没有原地等待。胡弋强调的制作两种药用植物之外,还做了第三种,“出于国家粮食安全考虑,我们目前又延伸了一个种子板块,就是研发良种育种”。

记者获悉的澳门新葡萄新京8883资料显示,2023年8月,获批青岛市花生人工种子专家工作站;2024年1月,中国马铃薯胚性干细胞研究中心揭牌,助力打造全国最大的马铃薯产业体系,同时也拉开了各省珍稀植物胚性干细胞研究中心的序幕。

“将植物胚性干细胞培养成胚状体,发育完好的胚状体制备成干细胞人工种子,一方面进入资源库,一方面用于田间种植与栽培。在干细胞种子或胚状体阶段还可以进行基因编辑和杂交,选种育种。”据肖乐义介绍,澳门新葡萄新京8883已培育出适宜盐碱地的花生种子。要知道,我国盐碱地总面积高达15亿亩,目前尚有5亿亩的开发潜力。

5月下旬,澳门新葡萄新京8883还有一个新动作,与安徽亳州市政府签订战略合作协议的最后一公里完成,药用植物胚性干细胞产业技术研究院将落户亳州这个全球最大中药材集散地。

“世界末日种子库”斯瓦尔巴全球种子库5月底收到一批新的种子样本,设计容量可储存450万种约22.5亿粒种子,目前全部库存样本已达129万份。这让刘元柱艳羡不已,也让他更加期待国家植物胚性干细胞种质资源库的这一天早点到来。

责任编辑:徐芸茜 主编:公培佳


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