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用40年打破美国垄断,张雪峰:我很敬佩他

华人作者团 最华人 2024-04-16



作者:郑四季




艺人大S曾在她的《美容大王2》里说过这么一句话,她说:“玻尿酸,就像上帝用来制造亚当和夏娃的黏土。”
今天提到玻尿酸,人们第一反应是,此物和美容美妆息息相关。实际上,玻尿酸一开始的功用,是在医学领域。
上世纪70年代,中国无数白内障患者等待玻尿酸治病,然而玻尿酸提取技术被美国垄断,美国人研制出了玻尿酸,并以一公斤20万美元的价格卖给中国,他们扬言再给20年,中国也掌握不了玻尿酸技术。
当时,有一个年轻人,一头扎进实验室做起研究。
40年间,他让中国玻尿酸从无到有,并最终占领了全球80%的玻尿酸市场。
这个人,就是“中国玻尿酸之父”——凌沛学

玻尿酸的诞生
1934年,哥伦比亚大学的眼科教授卡尔·梅耶在一次实验中,意外从牛眼玻璃体中提取出一种多糖,即透明质酸,又名玻璃酸钠。
中国台湾学者在翻译这个单词时,将Uronic acid(糖醛酸)误看成了Uric acid(尿酸),因此将这种多糖误译为了“玻尿酸”。
玻尿酸,自此诞生。
很多人对玻尿酸可能没太多概念。
它是构成人体细胞间质、眼玻璃体、关节滑液等结缔组织的主要成分,在体内保水、调节渗透压、润滑、促进细胞修复。
就像藏在我们身体中的润滑液,一旦含量减少,很快皮肤就会变得粗糙褶皱,关节就会发炎,动脉就会硬化,严重的还会导致脑萎缩。
然而,玻尿酸在人体内的含量本身就十分稀少,人体中的玻尿酸含量仅为15克,并且随着年龄增长逐渐流失。人的衰老,皮肤松弛,身体机能退化,在一定程度上都跟玻尿酸的流失有关。
所以,在当时,能不能造出人工玻尿酸,成了一个摆在科学家们眼前的课题。这个课题承载着无数人对青春不老的追求,谁攻克了,谁就可以赚得钵满盆满。
20世纪70年代末,美国学者Endre Balazs在此前研究的基础上,发现了从公鸡鸡冠中提取玻尿酸的方法,并申请了专利,玻尿酸技术实现了突破。
但当时,大约200公斤鸡冠才能提取1公斤玻尿酸,产量极低,所以彼时玻尿酸价格贵过黄金,被称为“液体黄金”。
且在之后,玻尿酸被创造性地用于人体,成为眼科手术中的重要材料。
玻尿酸的价值被进一步证明,最开心的莫过于美国人。
他们手握“液体黄金”,其他国家想要,就得来跟我买。与此同时,他们很鸡贼地封锁了玻尿酸的提取技术,试图从根源上杜绝其他国家过来分杯羹。

中国造不出玻尿酸
上世纪80代,我国医疗技术落后,玻尿酸作为治疗白内障的重要物质,我们无法自己研制,只得从美国进口。
美国人当然不会放过这样发横财的机会,他们瞅准了中国市场的潜力,开口就是每公斤20万美元。
那时,中国人均月收入不过40元人民币,20万美元无疑是天文数字,无数白内障患者只能望而却步,任凭视力不断下降致盲。
美国更是扬言,再给20年时间,中国也掌握不了玻尿酸的技术。
就在这个时候,一个叫凌沛学的青年毅然站了出来。
凌沛学出生在山东沂蒙山区,是个典型的农家子弟。6岁就要一个人割完35斤猪草,放学还要帮助家里放牛、喂猪、做饭。
艰苦的环境没有削弱他学习的动力。1983年,20岁的凌沛学考上了山东医科大学的研究生,师从中国生化药学创始人之一、生化药学专家张天民教授。
● 年轻时的凌沛学
张教授从自己涉及的领域里,确定三个研究对象,让他的三个弟子来“分”。三人中一个选了肝素,一个选了胸腺素,玻尿酸就落到了凌沛学手里。
凌沛学只在文献中见过玻尿酸的学名。至于它长什么样子,是种什么物质,到哪里去整,凌沛学一无所知。
但他查了查,——1934年美国眼科教授卡尔·梅晔发现透明质酸之后,就陆陆续续有新的成果诞生。而在中国,一切都是空白,也没实现进口,只是靠人从国外带回玻尿酸注射液应用于临床。
我们,显然慢了很多年。

攻克玻尿酸


那时全中国都没有人知道玻尿酸是什么样子,也没有计算机可以检索资料。拿到选题的凌沛学在图书馆里,从早到晚,一待就是一个月。最后他查到,动物体玻尿酸含量最高的是结缔组织、眼球、脐带以及关节滑液。
既然如此,那就从这些组织开始找起。
那时起,凌沛学每周都要去医院的妇产科取脐带。
产科医生接生完,他就将脐带上沾的血和羊水冲洗干净,然后将长长的脐带放进盛有丙酮的磨口瓶。一个礼拜下来,足足能攒一大瓶。凌沛学带着脐带返回实验室,用手术剪剥开,去掉血管,进行投料。
过程繁琐,且略有些“血腥”,好在最后,终于从这一众脐带里制备出了玻尿酸,算是实现了0的突破。然而,脐带能提取的玻尿酸含量非常有限,将来就算研制成功,也很难覆盖我国庞大的人口基数。
所以该怎么办?
既然脐带没能满足需求,那不如再从动物眼球里找寻。凌沛学于是跑到内蒙古呼伦贝尔的海拉尔肉联厂,一个一个地挖牛眼;又去往莱阳生化药、济南肉联厂挖猪眼,然后把牛眼猪眼冷冻后剪开,取出玻璃体。
● 凌沛学在实验室
那段日子,凌沛学干脆住在厂里,连着几个月和工人们同下车间,天天穿着杀猪的工作服和雨鞋,在屠宰生产线上作业。
玻璃酸钠的提取制备,过程要求无菌操作。从原料到制剂大概需要一个月时间。这一个月,凌沛学带着团队每天从早上进入无菌实验室,晚上才能出来,中间不能吃喝。
夏天的实验室犹如大蒸笼,他们穿着尿不湿一待就是一整天。冬天的实验室则宛若天然大冰窖,致使他们的手脚长满了冻疮。
同时,为了保证无菌,凌沛学和同事们还必须在紫外线灯下操作。紫外线辐射强度极大,在这种环境中连续工作,凌沛学和同事们常常难受得在床上打滚。
不过,日子虽然过得辛苦,凌沛学却特别满足。那时他心中有个信念——“一定要让中国人用上我们自己的玻尿酸”。
在老师的带领下,凌沛学团队终于研制出特有的玻尿酸生物提取技术,并从鸡冠中制备出了化妆品级别的透明质酸。
1986年的元旦,这份研究成果完成了省级科技成果鉴定。

把玻尿酸“打下来”


也是在1986年,凌沛学研究生毕业。山东省商务厅下拨了3万元创业经费,凌沛学正式启动了中国玻尿酸产业化的研究。
研究室是商业厅的一个车库,大概20平方米,用水的水池都是在户外,洗车用的水池子。凌沛学带着一老一小两名同事,组成团队,全员上阵动手垒台子、搞定上下水、配套实验设备。就在这个时候,一直在寻找好原料的马来西亚南源永芳集团有限公司慕名而来。
1988年,利用凌沛学技术生产的“永芳高级润肤露”上市销售,中国爱美女性开始真正接触了“玻尿酸”。各地百货大楼,位置最好的柜台已然都铺上了这款主打保湿功能的产品。两年时间,永芳高级润肤露的销售收入就达到了4亿元。
● 永芳护肤品广告
凌沛学和团队伙伴很自豪,但他志不止于此。玻尿酸的核心领域在医学,绝不能仅仅是做个化妆品。
为了让玻尿酸能运用于药品中,凌沛学又投入了实验工作。他率团队采用生物制造技术来制备玻尿酸,从微生物提取,先发酵,后纯化,再精制,在90年代初成功用生物制造技术实现了玻尿酸的量产。
自此,玻尿酸提取成本大幅降低,化妆品级的玻尿酸从一公斤几万元降到了几千元,药品级从20万美元降到了20万人民币,直接扭转了中国依赖进口玻尿酸原材料的局面。
● 凌沛学在实验室
1993年,凌沛学团队研制成功了眼科用药玻璃酸钠注射液(二类新药)
这个产品发明以后,原本漫长的白内障治疗过程简化为一个四五分钟的门诊手术,每年帮助200万白内障患者重见光明。
1994年,凌沛学发现将玻璃酸钠与广谱性抗生素氯霉素混合在一起,能在眼角膜和眼结膜表面存留,起到缓解眼干涩的效果。
当年推出全球首款含有透明质酸的滴眼液“润舒”,用于治疗结膜炎等眼疾。后又推出缓解视力疲劳功能的滴眼液“润洁”。
1996年,凌沛学团队研发出股关节箱注射的透明酸的注射液,到现在为止,每年能为100万人解除关节的疼痛。
另外,中国玻尿酸也得到了无数化妆品大牌的青睐。
截至目前,资生堂、雅诗兰黛、兰蔻等品牌都会在中国采购,中国已经成为全球最大的玻尿酸原料生产销售国。
2020年中国透明质酸原料的总销量已占全球总销量的81.6%,全球玻尿酸原料销量排名前五的企业都来自中国。
40年前,美国人说我们不行,到现在我们提供80%的玻尿酸原料,领跑世界。

在中国,能发展好


18年前,新加坡卫生部调查发现,多位使用博士伦隐形眼镜护理液的人患上了真菌性角膜炎,美国博士伦公司生产的护理液在新加坡市场停售。危机来临,这家美国大公司的老板最先想到的是凌沛学。他紧急安排专机来接这位中国专家赴美研究对策。
飞机还没落地,凌沛学就在实验室里把危机化解了,他把玻璃酸钠加进护理液,杜绝原产品防腐剂诱发的感染。
有一年,凌沛学随团在美国考察,正在开展玻璃酸钠产业化研究的美国科学家博拉什很快找了来,三顾茅庐,极力邀请凌沛学在美和他一起工作。
博拉什说:“我有世界上最顶尖的实验室、最好的工厂、最好的待遇。你在这里搞玻璃酸钠的科研,效率会大大提高。”
但凌沛学谢绝了:“您给的条件的确很丰厚,但我总觉得玻尿酸事业能在中国发展得更好。”
四十载科研路,是凌沛学对研究的默默耕耘路,也是拳拳爱国之心。
如今已61岁的凌沛学,提到了几个未来值得关注的研究方向:
第一个是研究玻尿酸对细胞起到的保护作用,包括抗氧化、清除自由基、延长活性、抗衰老等;第二个是透明质酸预防肿瘤细胞分裂和转移的作用;第三个是抗癌的药物或疫苗;第四个是研究抗栓药物。
以上这几个研究方向未来任何一点的突破,对于人类而言都将是很大的贡献。
● 凌沛学(中)和团队实验人员
张雪峰在谈及凌沛学时十分感慨——
“他是我非常敬佩的人……这些年,中国的技术真是井喷般的发展,可仔细想想,哪有什么井喷呢,不过是一群人几十年如一日的支持换来的瓜熟蒂落。”


回顾中国玻尿酸的发展历程,80年代跟着国外跑,90年代并排跑,2000年以后领跑世界。玻尿酸的前世今生,也正是一部中国生物医学发展史的缩影。
故事仍在继续,我们,将会继续往前。

● 参考资料

[1] 齐鲁晚报丨专访“中国玻尿酸之父”凌沛学:山东垄断全球玻尿酸市场

[2] 姚丽、王晓娜丨凌沛学:用一生专研,成就全球玻尿酸第一巨头,中国化妆品,2021年S1期

[3] 大分子实验室探访中国玻尿酸产业之父——凌沛学院士

[4] 大众日报丨报告文学‖破解这15克的“美丽密码




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