稿件來源：鳳凰網河北

-196℃下的寶藏——記華北制藥藥用微生物菌種資源庫

-80℃超低溫冰箱一打開，寒氣逼人；-196℃液氮保藏設備一打開，霧氣騰騰，皮膚一接觸那里的液氮就會凍傷，在這兩個設備里保藏著大量的玻璃管……這不是科幻電影中的畫面，而是華北制藥藥用微生物菌種資源庫的真實場景。

“菌種庫”中保藏有具備現代工業發酵生產價值菌種3千多株，可用于微生物來源新藥篩選的菌種6萬多株，如此龐大的菌種資源在國內外首屈一指。如果要對其中部分菌種追本溯源，可追溯到上世紀五六十年代華北制藥廠創建和發展的歷史中，它們是開啟中國抗生素工業化新時代的功勛。

工業底蘊：幾代人六十年積淀

“追根溯源的話，菌種庫最早建于上世紀五十年代，最初為車間中心實驗室。庫里的第一批菌種為蘇聯、美國菌種，可是發酵單位極低，華藥人陶靜之對菌種進行了改造育種，1958年底誕生了高產菌株XP-58-01。與此同時，華藥人章名春等在新菌種的保藏技術上不斷探索創新，為菌種保藏積累了經驗。”中央研究院高級工程師王耀耀說道，多位“菌種皇后”在華藥幾十年發展中不斷付出，建立起了育種技術體系和菌種保藏技術體系。

青霉素發酵菌種青雜3-25-103、鏈霉素XS-5902、土霉素77-1-6、潔霉素78-5-11……在菌種庫泛黃的登記本上清晰地記錄著這些早已被歷史遺忘的菌種名字，它們在六七十年代抗生物工業生產上譜寫了光輝的歷史。隨著華藥“四大素”菌種選育技術的發展，庫里保存的高產菌種越來越多。華藥無私地支援了全國22個省市的抗生素生產菌種，朝鮮、越南、蒙古和羅馬尼亞等國也都有華藥廠免費支援的青霉素和土霉素菌種。

1970年，華藥為了尋找新抗生素，成立新抗組。時任抗生素研究所工程師李承禎回憶道：“成立之初，華藥在中國科學院微生物研究所的指導下，將從正定縣城墻中發現的H-1482菌株鑒定為天蘭淡紅放線菌，確定為柔紅霉素產生菌。”華藥率先走出探索菌種篩選的新路子，先后創新研發成功了爭光霉素、廬山霉素、去甲萬古霉素、頭孢菌素C、兩性霉素B等國內空白的新藥物，菌種庫菌種資源也積淀越來越深厚。

“菌種保藏技術研究是菌種庫的重點工作之一。”微生物所負責人任風芝介紹道，菌種特性不同所需的保藏方法有很大懸殊，存活率便是評價方法之一。去甲萬古霉素產生菌與常見的抗生素產生菌不同，孢子壁非常薄，常規的沙土保藏、冷凍保藏法并不理想，菌種庫研究人員通過保護液設計控制降溫速率，實現液氮保藏后菌種的高活性和易復蘇。

正是一代代華藥人在菌種選育和保藏上的前仆后繼，積累到了現在的60000多株。這些菌種為抗生素工業化生產和企業發展立下汗馬功勞，其中去甲萬古霉素、兩性霉素B、維生素B12等仍在華藥量化生產。

跋山涉水：尋覓未知菌種

每一株新菌種的發現，是土壤樣本采集者身體力行的結果。從上世紀七十年代開始，華藥最先致力于考察土壤結構與菌株的關系，在農業、地質部門的協助下，獲得了石家莊周圍土壤結構的詳細資料，掌握了從不同類型的土壤中鑒別菌株的規律，先后獲得了光神霉素、抗肉瘤素等有價值藥物產生菌。運用這些規律指導挖土，抗菌素研究所1974年從江西廬山采集土樣中分離得到一株能產生抗真菌的鏈霉菌，被稱為廬山霉素，即現在華藥華勝公司生產的兩性霉素B。

八十年代，華藥實驗室技術員徐親民赴日本國北里研究所學習，師從2015年諾貝爾獎得主大村智先生，他回到抗生素研究所后借鑒日本新藥研究經驗，帶領新抗研究團隊開始每年定期在全國廣泛采集土壤樣品，分離有用的微生物，得到了具有控制飯后高血糖作用的新微生物代謝產物異戊他定系列化合物，1999年獲國家知識產權局專利授權。

“目前，我們依然是堅持‘地毯式’搜集、發掘的企業實驗室。”新藥篩選評價技術中心負責人路新華說道，她在2006年接過有價值菌種篩選的接力棒，感到肩膀上責任重大，“菌種是微生物藥物研發的源頭，優質的菌種資源至關重要。為了獲得這些資源，我們堅持每年采樣兩次。”

“上山下鄉是常態，為了尋找生物多樣性豐富的地方，我們不同生境的地方都要去。每次‘挖菌行程’設計盡量詳細，由于目的地為生物多樣性好的自然保護區，行程基本在人口稀疏的區域，食物、住宿安排在就近的村民家中，很辛苦。”路新華團隊踏遍了四川、廣西等地，深入人跡罕至的山林，徒步上千公里，每次挖菌都要采集300多份土壤樣品、300多份植物組織樣品，每日總重量可達20公斤，菌種離開原生環境久了就會衰減、死亡，必須將它們迅速寄回處理。

不起眼的土壤可能埋藏著寶貝，新藥篩選評價技術中心會對采回來的樣本進行菌種分離，提取活性物質，然后再進行藥效和安全性評價、臨床試驗等一系列程序，才有可能發現一種新藥物。

摸索研究：新工藝、新藥誕生地

菌種庫資源的潛力是巨大的，華北制藥以菌種庫為“根據地”，成立了微生物藥物研發技術平臺和新藥篩選技術評價平臺，致力于選育工業微生物高產菌種和發現新藥。工業微生物菌種是大生產發酵時的菌種，必須保證活性、穩定性和高質量，菌種庫的一項重要工作就是為生產篩選出這樣的菌種，王耀耀說道：“我們交給生產的不僅是一株菌種，還有與這株菌種相匹配的發酵生產工藝參數。”

“我們具備以搖瓶篩選和微量化培養為主的大規模篩選技術體系，針對菌種特性設計篩選模型，可以在較短時間內大幅度提高菌種的生產性能。”任風芝介紹道，“同時，將選育出的菌種進行微生物發酵過程控制、工藝優化，從而縮短工藝開發的周期，提高工藝的準確性、一致性和精確性。”目前，具備現代工業發酵生產價值的菌種涵蓋了免疫抑制劑類、多肽抗耐藥類、維生素類、β-內酰胺類、氨基糖苷類等。

菌種庫中除了部分能進行大生產的菌種，還有6萬多株菌種可用于微生物來源的新藥篩選，由新藥篩選技術評價平臺的技術人員夜以繼日地進行研究。“做發現的事情非常難，天然代謝物結構和藥效的研究是智慧和大量試驗的交疊。”路新華在這一領域耕耘了三十多年，“我們采用高通量篩選理念和技術建立了藥物研究的篩選、發現體系，通過自主研發的積累，形成了一個微生物資源、篩選活性數據以及化合物信息組成的綜合管理數據庫，這個數據庫在仿制藥和新藥篩選上能起到事半功倍的作用。”

目前，新藥篩選技術評價平臺已發現180多個在抗腫瘤、免疫抑制、代謝性疾病等重大疾病領域具有靶向活性的化合物，成功篩選到了那他霉素、咪唑立賓、霉酚酸、夫西地酸、非達霉素、美伐他汀轉化菌等十多種菌種，已全部用于工業化生產和新產品開發，多個品種實現了國內首仿，填補了國內空白。

六十多個春秋，一代代華藥人秉承“忠誠擔當，追求卓越”的華藥精神，矢志不渝地鉆研與執著，才構筑起來數量龐大的菌種庫。菌種選育、菌種保藏、工藝研究、新藥篩選……每種技術的精髓在傳承中形成了各種體系，并不斷地交互影響、融會貫通、發揚光大，交匯成了當下微生物創新藥物的研究體系，為國家醫藥科技進步和企業發展起到了巨大作用。

（任富亮）