河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 袁立朋 弓幸民 劉朋朋

　　5月6日，山東省德州市首例注射膠原蛋白軟骨再生支架置入手術(shù)在山東大學(xué)齊魯醫(yī)院德州醫(yī)院順利完成。

　　就在不久前，北京市石景山區(qū)首例膝關(guān)節(jié)膠原蛋白誘導(dǎo)自體軟骨成形術(shù)在石景山醫(yī)院成功實(shí)施。

　　近日，全國各地“首例”修復(fù)膝關(guān)節(jié)軟骨成功的新聞不斷涌現(xiàn)，曾長期困擾醫(yī)學(xué)界的膝關(guān)節(jié)軟骨缺損疾病治療實(shí)現(xiàn)新突破——通過微創(chuàng)手術(shù)注入膠原蛋白，誘導(dǎo)軟骨再生。

徐蘭舉（左三）和科研人員研究技術(shù)問題。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 袁立朋 攝

　　小小的膠原蛋白，為什么有如此神奇的功效？

　　“膠原蛋白其實(shí)大家并不陌生，它是一種生物高分子物質(zhì)，有強(qiáng)大的修復(fù)和誘導(dǎo)組織再生功能。”河北納科生物科技有限公司（以下簡稱“納科生物”）總經(jīng)理徐蘭舉博士說，“膠原蛋白還有強(qiáng)韌性的特點(diǎn)。我們都知道少年兒童的皮膚緊致有彈性，奧秘就在于其皮膚組織有大量膠原蛋白提供了結(jié)構(gòu)支撐。”

　　正因如此，不僅在骨修復(fù)領(lǐng)域，膠原蛋白在口腔修復(fù)、外傷創(chuàng)口修復(fù)、美容護(hù)膚和抗衰老領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。

　　博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2024-2030年中國膠原蛋白市場分析與投資前景研究報(bào)告》顯示：中國膠原蛋白產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，市場規(guī)模從2014年的60億元提升至2023年的430億元，增速迅猛。

　　小小的膠原蛋白，已悄然成為醫(yī)藥健康領(lǐng)域炙手可熱的寵兒。

　　“長”出膠原蛋白

　　5月13日，和煦陽光下的石家莊國際生物醫(yī)藥園一派靜謐，誰也不會想到，一家現(xiàn)代工廠正在調(diào)動“千軍萬馬”緊鑼密鼓地抓緊生產(chǎn)。

　　隱藏在園區(qū)一棟寫字樓里的納科生物發(fā)酵車間同樣十分安靜，成排的不銹鋼管路和兩米多高的發(fā)酵罐一塵不染，閃爍著銀光。

　　這里聽不到機(jī)器的轟鳴，看不到來往穿梭的工人，在一個(gè)更像現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的空間里，發(fā)酵車間主任王坤守在控制臺前，不時(shí)敲擊幾下鍵盤，觀察著發(fā)酵罐的運(yùn)行參數(shù)。

納科生物發(fā)酵車間。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 弓幸民 攝

　　“不要小瞧這個(gè)罐體，這里面可大有乾坤，幾十億株工程細(xì)胞正在像勤勞的工人一樣，不知疲倦地加班加點(diǎn)合成重組人源化膠原蛋白。”王坤指著發(fā)酵罐笑著說。

　　膠原蛋白本是人和動物體內(nèi)自然生成的物質(zhì)，難道能用工業(yè)化的方式制造？

　　“在我們的‘細(xì)胞工廠’里，這個(gè)可以有。”談起自己的絕技，徐蘭舉顯得很自信。

　　徐蘭舉所說的這座“細(xì)胞工廠”，是以合成生物技術(shù)為平臺，利用基因工程技術(shù)建立的微生物工廠。

　　這座“細(xì)胞工廠”中的幾十億“工人”，其實(shí)是經(jīng)過改造的工程細(xì)胞——大腸桿菌或畢赤酵母。

　　徐蘭舉他們要做的，就是依托“細(xì)胞工廠”，驅(qū)使工程細(xì)胞“代工”合成重組人源化膠原蛋白。

　　在“細(xì)胞工廠”出現(xiàn)之前，膠原蛋白主要通過動物組織提取。

　　從牛蹄筋、豬皮、魚皮等動物組織提取，雖然工藝成熟，但因與人體不同源，提取的膠原蛋白有組織排異、功能性和吸收性不確定等問題，還有將動物攜帶的病毒傳染給人的風(fēng)險(xiǎn)。

徐蘭舉在試驗(yàn)室工作。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 袁立朋 攝

　　相比之下，納科生物的“細(xì)胞工廠”，符合GMP藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范，可以生產(chǎn)出達(dá)到醫(yī)用級別的生物制品。

　　“膝關(guān)節(jié)軟骨缺損一直是骨科領(lǐng)域的頑癥，人源化膠原蛋白問世后，成為人工修復(fù)軟骨的理想材料。”徐蘭舉說，納科生物通過“細(xì)胞工廠”生產(chǎn)出的Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型等多類型高品質(zhì)重組人源化膠原蛋白，成為當(dāng)下熱門的生物合成新材料，可用于美容產(chǎn)品、醫(yī)療器械制作等領(lǐng)域，填補(bǔ)了河北產(chǎn)業(yè)空白，產(chǎn)品供不應(yīng)求。

　　小小的細(xì)胞，爆發(fā)出無比神奇的能量。

　　闖出新賽道

　　重組人源化膠原蛋白的生產(chǎn)工藝，完全顛覆了原有動物組織提取膠原蛋白的技術(shù)路徑，開辟了生物合成技術(shù)的新賽道。

　　作為關(guān)鍵突破口，“細(xì)胞工廠”如何能夠輕松駕馭幾十億的“產(chǎn)業(yè)工人”——工程細(xì)胞？

　　答案就在人類自身的基因里。

　　“我們把人體內(nèi)負(fù)責(zé)合成膠原蛋白的100多種基因序列、片段，稱為‘遺傳密碼’，依托‘細(xì)胞工廠’，把它‘輸入’到工程細(xì)胞體內(nèi)，完成特定蛋白質(zhì)的合成。”納科生物研發(fā)總監(jiān)齊磊說。

　　重組人源化膠原蛋白的生產(chǎn)工藝，當(dāng)時(shí)國外剛起步，國內(nèi)還在摸索，納科生物的團(tuán)隊(duì)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循，只能摸著石頭過河。

　　“技術(shù)路線就擺在面前，但真正做起來卻困難重重。”回憶起創(chuàng)業(yè)之初經(jīng)歷的難關(guān)險(xiǎn)隘，徐蘭舉感慨萬千。

　　“遺傳密碼”被“輸入”到工程細(xì)胞后，一開始并不一定能順利復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯那些基因信息，合成發(fā)酵十分不穩(wěn)定。

　　有時(shí)合成的蛋白質(zhì)過少，有時(shí)合成會產(chǎn)生大量的雜質(zhì)，有時(shí)干脆就根本沒有合成。

　　問題出在哪兒？經(jīng)驗(yàn)豐富的徐蘭舉判斷，是因?yàn)榛蛐畔⒉煌暾虿粔驕?zhǔn)確。

　　科研團(tuán)隊(duì)反復(fù)修飾細(xì)胞代謝流，直至篩選出功能最好、產(chǎn)量最大的基因“遺傳密碼”。

　　第一道難關(guān)，就這么攻克了。

　　接下來的純化環(huán)節(jié)又出了問題——膠原蛋白的純度不夠。

　　人體用膠原蛋白對純度的要求十分苛刻，需要與人體100%一致。然而，由于工藝的原因，最初的細(xì)胞代謝過程中難免會產(chǎn)生人體不需要甚至有害的雜質(zhì)。

　　唯有精益求精的工藝，才能達(dá)到近乎苛刻的標(biāo)準(zhǔn)！

　　一次次地分析試錯(cuò)，一遍遍地改進(jìn)提高，徐蘭舉和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，對工藝要求達(dá)到了近乎著魔的程度。

　　“這里所有的生產(chǎn)設(shè)備，都是根據(jù)我們的摸索和要求專門定制的，保證是全球獨(dú)一份！”指著車間里密密麻麻的管線和高聳的發(fā)酵罐，齊磊自豪地說。

　　終于成功了！在項(xiàng)目立項(xiàng)后的第7年，科研團(tuán)隊(duì)做出了理想的膠原蛋白成品。

納科生物的注射用水制備車間。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 弓幸民 攝

　　翻開微信朋友圈，徐蘭舉找到一張拍攝于2020年的珍貴圖片——一個(gè)拇指大小的棕色小瓶里，一團(tuán)白色海綿狀膠原蛋白格外引人注目。

　　純度、功能活性、安全性都達(dá)到行業(yè)一流水準(zhǔn)，生產(chǎn)周期還由一周縮短為兩天，具備大批量快速供貨的能力。納科生物成為河北省唯一一家能夠?qū)崿F(xiàn)各型重組人源化膠原蛋白批量生產(chǎn)的企業(yè)，而國內(nèi)有這種能力的企業(yè)，也屈指可數(shù)。

　　與此同時(shí)，納科生物也獲批承擔(dān)了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、京津冀科技計(jì)劃、河北省重大科技成果轉(zhuǎn)化和河北省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目，還成為3項(xiàng)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、2項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的參與制定單位。

　　“產(chǎn)”出新空間

　　指著展示柜中一種裝在透明玻璃瓶里的淡藍(lán)色粉末狀物，徐蘭舉神秘地說，他們又定下了一個(gè)“小目標(biāo)”。

　　這種淡藍(lán)色粉末是超氧化物歧化酶，是一種抗氧化酶，它能夠催化超氧陰離子轉(zhuǎn)化為氧氣和氫過氧化物，從而減輕氧化和炎癥反應(yīng)，在人體抗氧化和維持血管健康中扮演著重要角色。

　　“超氧化物歧化酶的市場應(yīng)用前景十分廣闊，是我們下一步的重點(diǎn)發(fā)力方向。”徐蘭舉說。

　　物是好物，也有短板——穩(wěn)定性差。

　　科研團(tuán)隊(duì)利用酶的定向進(jìn)化特點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改造，幾番嘗試，他們終于生產(chǎn)出了穩(wěn)定的超氧化物歧化酶。

　　產(chǎn)品一經(jīng)量產(chǎn)，就引來不少大型藥企的訂單。

　　隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和應(yīng)用場景的不斷拓展，“細(xì)胞工廠”已經(jīng)升級成一個(gè)生物制造平臺，依托微生物菌種庫，可以規(guī)?；a(chǎn)多種重組人源化膠原蛋白和多種生物制品。

　　業(yè)界把生物制造稱作沒有“天花板”的朝陽產(chǎn)業(yè)。如果說“從0到1”，體現(xiàn)的是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的突破，那么，“從1到無窮”，則為企業(yè)的成果轉(zhuǎn)化打開了無限的市場空間。

　　3月12日，納科生物又有兩項(xiàng)技術(shù)專利獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，一項(xiàng)是修復(fù)角膜損傷的滴眼液，一項(xiàng)是能促進(jìn)頭發(fā)生長的噴霧。

　　再接再厲，肝素、血紅蛋白、乳鐵蛋白等新產(chǎn)品也已納入到納科生物新品開發(fā)計(jì)劃中。

納科生物科研人員在試驗(yàn)室工作。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 弓幸民 攝

　　“黨的二十大報(bào)告中提到要推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展，生物制造業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，發(fā)展正逢其時(shí)。納科生物趕上了好時(shí)機(jī)，我們一定沿著自主創(chuàng)新的方向走下去，開辟更廣闊的產(chǎn)業(yè)新藍(lán)海。”徐蘭舉說。

　　就在去年5月，河北省出臺《河北省支持生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施》，推進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，搶占未來產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)。“我們將通過壯大市場主體、鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新、推動市場應(yīng)用、打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)、聚集發(fā)展要素、強(qiáng)化組織保障等多項(xiàng)舉措進(jìn)一步支持河北生物制造企業(yè)發(fā)展，助力生物制造成為推動河北經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量。”河北省工業(yè)和信息化廳食品醫(yī)藥工業(yè)處處長毛紅領(lǐng)說。