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“無人區不是沒有人做的區域，它是存在于科學最前沿的未知區域，推動著人類知識邊界的拓展”，日前，中國農業科學院深圳農業基因組研究所閆建斌在接受記者采訪時如此說。

今年，憑借“在解析紫杉醇生物合成途徑關鍵步驟方面做出的貢獻，支持他在紫杉醇的高效生物制造方向進行探索”，閆建斌成為第六屆“科學探索獎”生命科學領域的獲獎者之一，也是我國農科院系統的首位獲獎者。在10月19日頒獎典禮前夕，閆建斌接受記者采訪，回顧研發中的關鍵時刻，暢想未來五年產業的發展藍圖。他說，自己過去的研究成果得益于深圳長期、穩定的支持，希望未來能在深圳探索紫杉醇合成生物制造的產業化之路。

打通紫杉醇合成通路

《哈利?波特》系列小說中伏地魔使用的魔杖是由紫杉木制成，這種植物又稱紅豆杉，從中提取的紫杉醇是世界知名的廣譜抗癌藥。閆建斌說，一個成年卵巢癌患者，一個治療周期所需的紫杉醇大約需要從30～50棵20年樹齡的紅豆杉中提取。而紅豆杉生長緩慢，提取紫杉醇成本高，難以滿足人民群眾的癌癥防治需求。能否不依賴這種植物對紫杉醇進行生物合成，是一個世界性難題。正是這樣的難題，成為閆建斌想要去闖一闖的“無人區”。

1990年，美國率先開發出一條高效的紫杉醇化學半合成路線，并迅速實現了商業化生產，但該路線需要從紅豆杉中提取生產原料巴卡亭III等生產原料，生產成本依然很高。接下來的30余年內，盡管全球上百個科研團隊都投入到了紫杉醇的生物全合成研究中，仍未能取得突破性的進展。

閆建斌說，紫杉醇獨特且高度復雜的分子結構，被稱為只有自然界能夠調配出來的“小怪物”。為了打通紫杉醇合成通路。他十余年來帶領團隊，繪制了南方紅豆杉基因組圖譜，發現了紫杉醇生物合成的關鍵酶，揭示了紫杉醇合成調控的新機制，實現了紫杉醇生產原料巴卡亭III的異源生物合成。該研究成果結束了闡明紫杉醇生物合成途徑的漫長研究歷史，成為植物代謝與合成生物學領域的引領性原創成果重大突破。

全流程用上AI工具

在全球對紫杉醇的研究都陷入停滯時期，曾有前輩勸說閆建斌不要繼續從事這個領域的研究。但他覺得，正是因為太難才更有挑戰，困難總要有人去突破。而如果要突破，就不能走前輩們的老路，必須做新的嘗試，要做更加基礎、更加交叉的研究。

近年來，各學科間交叉合作越來越多。尤其是AI已成為推動科學研究和技術進步的重要工具。“Alphafold出來后，我就和合作團隊探討，在基因組學，代謝組學等如何能跟AI更好融合”，閆建斌說，在紫杉醇項目的研究過程中，已經全方位、全流程采用了AI相關技術，包括：用AI來預測紫杉烷類分子的化學結構，通過建立AI算法模型，在沒有標準品的情況下，可以判定是哪個細胞中生成了紫杉烷類分子；用AI指導人工設計，進行關鍵酶活性和溶解性的改造；在分析基因組以及基因表達調控等方面，為了提高效率，也引入了AI。

“AI正在加速我們的研究，但我們還有很多工作要做，比如如何把不同類型數據標準化，如何讓AI模型更好理解實驗數據等等”，他稱，在后續產業化過程中，需要開發適配發酵體系的生產工藝，其中有很多參數需要檢測、分析和調整，也會用AI進行全程優化。“在實際工作中，多臺平行發酵罐的上樣、取樣和分析過程比較復雜，人工成本非常高，利用自動化構架和AI，就像汽車超級工廠一樣，只需要很少操作人員，就能快速獲取實驗數據，開發高效的生產工藝。相信未來中國在生物制造領域，AI能夠全面加持”。

用五年時間推進中試

本屆“科學探索獎”管理委員會雙主席之一，中國工程院院士、北京大學博雅講席教授高文談及本屆評選時曾說：“我們既考量申報人的過去工作，也考察他的未來設想。希望以此選出那些想前人不敢想，為前人不敢為的優秀青年科學家，真正助力于提升國家的原始創新能力，推動人類文明的進步。”

科學探索獎官方評價認為，閆建斌的研究成果將有助于開辟紫杉醇原料藥生產的新途徑，有助于創造更有效抗癌藥物發現的新機遇，有助于開拓合成生物制造的新前景。

談及未來的方向，閆建斌說，紫杉醇的生物合成分兩步走，第一步是解碼，我用了10年的時間走通了。第二要從概念證明到產業化示范，“紫杉醇的生產成本現在還是太高，它不僅是抗癌藥，在心腦血管等疾病治療方面也有很好的作用，產量一定要做上來”。

閆建斌表示，在獲獎后，希望用五年時間推進小試到中試。“我相信，通過綠色生物制造路線，紫杉醇的生產成本將會大大降低，這將促進新型紫杉醇類抗癌藥物的開發，加快紫杉醇在心腦血管器械支架等領域的應用，拯救更多人的生命，還將加速我國形成紫杉醇生物制造新質生產力。”

他更加希望，深圳有著完整的生物制造與生物醫藥創新鏈，眾多產業基金，高效的政府科創管理等不可多得的優勢，紫杉醇的產業化之路很有希望率先在深圳走通。“我當年從北京來到深圳，就是一個全新創業的開始，我們這個實驗室從無到有，得到了深圳長期和大力的支持。我覺得，在深圳，只要你愿意做具有重大意義的事情，敢啃硬骨頭，即使風險很高，深圳也愿意給予支持”。

他呼吁，紫杉醇生物制造產業化的實現，是一個復雜的系統性工程，需要全社會各方面力量加入，希望有更多的有志之士加入進來，共同開創我國的紫杉醇制造新產業。以前高端的紫杉醇藥物都要進口，未來，我們要實現生物制造的紫杉醇出口到國外。