长沙湾天主教英文中学:自主创新攀高峰——记通化东宝药业基因重组人胰岛素专家冷春生(中)——英科睿资鹰

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/27 21:08:27
           自主创新攀高峰
              ——记通化东宝药业基因重组人胰岛素专家冷春生(中)
                         赵贵平王化来记者冯岩同事们眼里的冷春生:他敢于冲破束缚,放宽思维,顽强探索,像冲锋陷阵的战士,攻克了前进路上的一道道堡垒;        专家们眼中的冷春生:他勇于开拓,大胆创新,挑战世界难题,赶超世界先进水平,打破西方国家在高端生物科技领域的垄断。   也许是由于冷春生独到的开放式的学习方式,他的思想里没有任何条条框框的束缚,他让思想的火花尽情碰撞、跳跃,敏锐地在科研一线发现难题,又在不停顿的思考和研讨中,激发出一个个创新灵感的火花。   冷春生发现,由于没有有效的分析检测方法,基因重组人胰岛素只能在产品生产出来后才能检测其质量是否合格。他认为这是不能允许的,生产过程中应该每一步都有检测手段,对生产全过程实施有效监测。然而当时基因重组人胰岛素并没进入中国的药典,国外的两家基因重组人胰岛素生产厂家的检测方法完全保密,所以建立过程分析方法尤为重要。科学有险阻,苦战能过关。他锁定挑战探索目标,开始主动出击了。他查阅了大量文献资料,发现一种叫高氯酸钠的试剂,有可能在胰岛素生产过程检测中提高灵敏度,他想做这个实验,但是他跑遍了吉林省都买不到这种试剂。最后他终于打听到在沈阳虎石台的一个化学试剂商店里有卖。1999年正月十五,单位需要到沈阳购买一批氩气,因为过节,谁都不愿意去,冷春生想到去沈阳正好可以把自己梦寐以求的高氯酸纳买回来,便自告奋勇跟车去了沈阳。就在装氩气的空当,他赶紧打车去了几十里外的虎石台,来回花了一百多块钱的车费,只为了买一瓶二十元的试剂。   他用高氯酸钠试剂添加到检测的溶液中,大大提高了检测的灵敏度,用这种方法在胰岛素生产过程中随时监测,可以清晰揭示每一个纯化步骤的真实情况,杂质超不超标,产品质量是否合格。   有了这个发现,冷春生试图发明一种新的纯化方法,在生产过程中对胰岛素进行杂质分离、优化改进。凭借着一股不服输的韧劲,他通过精密计算和无数次严谨实验,终于发现了一种能把胰岛素和其他杂质有效分离开的纯化方法。   探索和创新不可能一帆风顺,探索创新成果的采纳也常常是一波三折。冷春生坚持用自己的方法,却遭到同事们的反对,同事们劝他:原来的方法已经使用3年了,而且不需要承担任何责任。采用新的方法,就要承担风险。而冷春生宁可承担风险,也要使用新的纯化方法,使生产工艺达到最优化。1999年6月,第一批采用新的纯化工艺生产出的胰岛素经过检测,质量和效率远远高于旧的纯化方法,达到了欧美产品同样的质量标准。这一长期困扰胰岛素生产质量的老大难问题被冷春生攻克了。   至此,仅仅工作了两年、25岁的冷春生创造了一种具有高分辨率、高灵敏度的新的基因重组人胰岛素的检测方法,填补了我国空白。他开发的高效液相纯化技术的运用,使东宝生产的基因重组人胰岛素纯度达到99.4%,高于欧美药典98%的标准,为产品打入欧美市场奠定了基础。   冷春生在探索的路上艰难跋涉,在无数次失败的煎熬中奋力前行。为了满足日益增长的胰岛素市场,通化东宝药业股份有限公司开始了年产3000公斤胰岛素原料药工程建设,按照现有工艺,需要订购价值近500万美元的离心机。可冷春生却说:“用不着这些设备。”冷春生不为现有工艺所束缚,他说结论要在实践中产生。实验结果证明,不用这些设备完全可以,而且效果更好:旧的生产工艺需要40多个小时,并且产品裸露在空气中,无法保证产品质量;而冷春生用新的工艺方法,30多个小时就完成了全部生产过程,而且流体完全在封闭管道里,缩短了生产时间,节省了劳动强度,实施了卫生操作,提高了药品质量。仅这一项,就为企业节约资金4000多万元。  冷春生瞄准了目标,就义无反顾的走到底,每攻克一个难题,都给他带来无比的欣喜。冷春生发现,在胰岛素的生产发酵过程中染菌率较高,产出率低,他决心解决这个问题。然而发酵对于冷春生来说是一个全新的领域,于是他决定全程跟踪,寻找问题的根源。从发酵开始到结束,整个周期需要50个小时,冷春生常常整个周期在现场观察,从操作步骤到生产工艺的合理性,从灭菌时间、灭菌路径到管道走向,每一个细节他都不放过。这段时间,冷春生满脑子装的全是发酵步骤。2006年清明节,冷春生脑海里突然迸出灵感,他立即拿起电话通知相关人员,马上召开工艺改进会议。在会上,他提出:发酵过程中有几个步骤是多余的,不仅造成生产时间和人员的浪费,还减少了过滤器的使用寿命,必须去除。“改变传统工艺能行吗?”虽然大家心里打鼓,但还是按照冷春生的要求改进了。果然,新的发酵工艺不仅大大降低了染菌率,还把原来2天的发酵周期缩短为一天半、产能提高了25%。  冷春生一次又一次地锁定目标,积聚力量,向这些难题和障碍发起了一次又一次地进攻,他用执着的探索精神,攻克了一个又一个堡垒。据统计,冷春生进行大的创新改进共12项,为企业节约资金近亿元。  2000年,美国的胰岛素生产商派来专家组到通化东宝进行考察,并带回了一些东宝生产的胰岛素样品,他们化验的结果是:通化东宝的产品和他们的产品质量上没有任何差距。  2005年5月,冷春生挑起了基因重组人胰岛素原料药、制剂工业化、产业化的重任,向这一世界性难题开始了挑战。  当时,企业基因重组人胰岛素生产中的酶主要依靠提取,想要达到3000公斤胰岛素的产量需要很多蛋白酶。有人提出在国内较大的屠宰场附近建厂,在猪胰脏中提取胰岛素生产用的蛋白酶。他认为这种做法大大增加成本。他提出,利用分子生物学知识自行研发基因重组工程蛋白酶。他抽调了几名技术员,临时组成了一个团队,进行重组酶实验。他白天黑夜在实验室摸爬滚打,在无数次科学计算和方案的修正中找到答案。经过几个月的数百次试验,终于提炼出了基因重组工程蛋白酶。不仅降低了几百万元的生产成本,还使基因重组人胰岛素产品绝对无动物源,达到了世界领先水平。这一研究,使俄罗斯、德国、波兰、墨西哥等国的胰岛素采购商感到非常惊讶和敬佩。他们翘起大拇指说:“冷春生,了不起!通化东宝,了不起!”  通化东宝董事长李一奎提出将通化东宝的基因重组人胰岛素定位于国际化品牌,建设二期工程,目的就是让全世界糖尿病患者用上中国生产的胰岛素。这就要求,胰岛素二期工程无论是生产工艺还是质量体系都要与国际接轨。然而,将原来的5000升生物反应发酵罐扩大到30000升谈何容易,全世界都少有先例,整套生产工艺国内外设计院从未设计过,生产设备全都是非标准化的,出现问题都要自己解决。为了使中国自主知识产权的基因重组人胰岛素能够扩大产能走向世界,冷春生豁出去了!  “一定要拿出中国创造的全新的设计方案!”他暗下决心。基因重组人胰岛素二期工程要求自行提出设计方案、工艺路线,而国外的胰岛素技术是完全保密的,没有任何可以借鉴的资料。他认为没有实践基础的设计只能是空中阁楼,他坚持二期设计的每一个参数,都要在实践的基础上产生。为了设计出世界一流的生产工艺,他从早上八点到下午两点,在原有的中试生产线上指挥生产、查找参数,下午两点到晚上九点多,坚持在二期工程的现场,几乎是每天连轴转。他一道工序一道工序地排查,摸索出相对参数,计算出最合理的工艺流程和工艺路线。经过半年的规划设计,终于自主研发了能够稳定安全生产,并且操作简捷的世界领先的全新设计方案。  为了打造世界品牌,使产品和国际接轨,他们从二期工程建设开始,就按照国外最先进的质量体系进行管理,按照欧洲和美国的FDA标准建造,不惜花费上千万的资金,聘请欧盟咨询公司参与整个规划设计及工程安装,最大限度地保证质量体系满足欧美FDA的要求。至今国内没有一家生物制药企业能够提出这么高的标准。新设备按世界一流的标准设计,全部采用了卫生级的隔膜阀,就连欧洲的供应商对于通化东宝采用这么高的技术标准都很吃惊。  冷春生亲自与国外设备供应商一起绘制施工图纸,自己设计生产工艺纯化条件,亲自动手安装调试设备。在几十米高的不锈钢大罐现场,冷春生跑前跑后,调度指挥着数十个高鼻梁蓝眼睛的国外工程师,现场安装,他挥舞着手势仿佛向世人宣告,在自主创新的路上,中国人追上来了,并且一定会达到国际先进水平。这一幕牢牢的印在记者的脑海里。新的生产设施终于如期建成了。  然而,事情并不总是一帆风顺,原来使用的5000升的发酵罐,现在一下被放大到30000升。菌种能否适应扩大了的发酵规模,是摆在他们面前最大的难题,即使在5000升的规模上,生产也会出现这样那样的问题。2008年春节,远在瑞士出差的冷春生突然接到电话:菌种不适应现在的环境,正大面积死去。冷春生意识到,失去菌种就等于失去了一切。因为实现基因重组人胰岛素工业化,必须筛选出质量稳定高效的菌种。在返程的路上他反复修订着解决方案,回国后他家也没有回,就一头扎进实验室。他请教了中国许多业内的专家,结论是必须将发酵停止半年后再生产。这个回答令他失望。生产停止一天,企业就将蒙受巨大损失,企业就可能失去市场。他一连多少天睡梦中总觉得双肩在扛着很重的东西艰难地向前走。那个春节是怎样过来的连他自己都不知道。一天,他突然想起,有一次,他和李一奎董事长在湖边散步,发现水面飘着许多因为缺氧而死掉的鱼,李一奎董事长问:“这些鱼怎么都死了?能有活的吗?”冷春生说:“一定有活下来的,而活下来的就是生命力最顽强的。”这时一个灵感诞生了:“菌种中活下来的不也是生命力最顽强的吗?”他就加大了筛选强度和条件,利用一周的时间,培育出最稳定、最高效的生产型菌株。这一研究成果为通化东宝胰岛素产业化奠定了坚实的基础,而冷春生却累得病倒了。  2008年6月30日,建筑面积53000平方米,年产人胰岛素冻干粉3000公斤,具有中国自主知识产权、全世界最大规模的基因重组人胰岛素生产流程一次性试车成功。这个生产流程只用了16步生产工序,比美国礼莱公司的装置少了17道工序,简化了生产程序,却丝毫没有降低品质。当年10月,通过了GMP证书,成为国内惟一的实现基因重组人胰岛素工业化生产的厂家,使中国成为继美国、丹麦之后,世界上第三个可以工业化生产基因重组胰岛素的国家,打破了西方发达国家在这一领域的长期垄断。2009年9月末,冷春生主持设计施工的基因重组人胰岛素针剂项目顺利达产,形成了年产卡式瓶4000万支、西林瓶3000万支的生产能力,大大缓解了国内人胰岛素供应不足的问题,为糖尿病患者带来了福音。  在项目施工同时,冷春生提出环保效益和经济效益同时要。他自行设计安装了回收装置,将生产胰岛素产生的辅料提取,将乙腈、乙醇、尿素回收。他的同事兴奋地拿着计算器给记者算了一笔账,假设3000吨的胰岛素冻干粉顺利达产,仅这三项回收每年就为企业节省资金7400万元。  至今,建成的人胰岛素生产车间已经接待了几十个国家的现场验收,得到了国外专家的一致好评。国内著名的生物学专家、中国科学院刘兴垣院士在参观通化东宝人胰岛素生产车间后,赞不绝口,连声称道:“没想到,没想到,中国最大的生物工程生产基地诞生在通化,诞生在这个小山沟
该文章转载自东方财富网博客自主创新攀高峰
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