“动”听故事|王谦:“寻找一粒好酶”的科研“千里路”

发布时间:2026-09-29 浏览次数:10 发布者:

卷首语

浙大动科人,他们当中有实验室里的“追光者”,有课堂上的“引路人”,也有生活中的“温暖同行者”。浙大动科院推出“动”听故事系列第二辑,讲述浙大动科人的学科使命、育人情怀和精神文化,去发现和品读每一位动科人的闪光点。“‘动’听故事”将为你推开一扇窗,遇见师者光芒。愿这些故事,让你读懂动科温度,共赴教育新程。

人物简介

王谦,浙江大学动物科学学院副研究员、博士生导师,主要从事新型功能酶挖掘与生物转化研究。他带领团队锚定反刍动物消化道微生物与海洋微生物资源宝库,深耕高适配性酶制剂的研发与产业化应用。近年来,以植物秸秆、藻类高值化利用为核心突破场景,破解传统商用酶制剂底物适配性差、降解效率低的产业瓶颈,开拓非常规饲料资源化利用新途径。主持多项国家级、省部级与企业重大横向科研项目,承担《动物营养学》、《生物分离工程》等课程教学。

寻酶:海底泥里的"基因金矿"

酶是什么?你可以把它想象成细胞里不知疲倦的“分子工人”,它们负责切割、拼接、搬运,让原本慢吞吞的生化反应快上成千上万倍,离开它们,海藻的降解、饲料的消化都会变得异常艰难,而这些“分子工人”绝大多数出自微生物。自然界中的微生物在漫长的演化中,各自练就了独特的“手艺”,也形成了庞大的“产酶工厂”:海洋微生物耐受盐度和温度的剧烈波动,具备降解藻类特征多糖的潜力;牛羊瘤胃及消化道里的微生物,则擅长分解饲料中的纤维与多糖组分……王谦和他的团队始终把“酶”作为科研工作的主线,将多种微生物资源汇聚成一座可筛选、可验证的“天然酶库”,通过基因分析、候选筛选、表达验证、酶学评价等层层环节反复打磨,从中发掘出一条条“身怀绝技”的新型功能酶。

羊栖菜,是这条寻酶之路上最有分量的“考题”。这种生长在潮间带的褐藻,看似只是海边的寻常“野菜”,体内却藏着结构独特的褐藻多糖。褐藻多糖本身是可以提取利用的功能多糖,是羊栖菜高值化利用的“富矿”,但问题恰恰也藏在这里,越是结构特殊的多糖,普通商用酶越是“啃”不动。适配性不足、降解效率低,宝贵的活性组分难以高效释放,深加工和高值化利用被卡住。“古人云,安危相易,祸福相生。难啃的骨头,往往正是创新的机会。”针对温州洞头羊栖菜多糖结构特殊、传统商用酶适配性不足的问题,王谦团队联合浙江石原金牛生物科技公司,一次次走进产业一线。养殖池边,工人们捞起一网网湿漉漉的羊栖菜;车间里,一批批原料等着加工,传统商用酶却“有劲使不出”。问题出在哪儿?团队把目光从羊栖菜转移到它生长的海洋环境——海底沉积的淤泥里,与褐藻共生亿年的微生物,或许早已写好了降解的答案。于是,团队从海洋底泥微生物基因资源中开展筛选与验证,最终获得4条符合需求的褐藻降解酶候选基因,拿到了打开羊栖菜高值化大门的第一把钥匙。

改酶:给酶"精修细调",从"能用"到"好用"

找到有活性的酶,只是科研攻关的起点,真正的考验,从实验室迈向车间的那一刻才真正开始:高温制粒、酸碱环境、机械搅拌、成本红线……工业生产中的每一项要求都在逼着酶“进化”。面对这些现实要求,团队进一步开展酶学性能评价与定向分子改造,推动天然酶从“能用”向“好用”升级。针对饲料资源开发场景,重点优化酶的耐高温制粒性与动物消化道环境稳定性,让酶在制粒机的高温“烤验”和胃肠道的酸碱“围攻”下依然卖力工作。针对海藻资源利用场景,则围绕底物适配性、温度与PH耐受等核心特性反复调试,通过分子改造、性能筛选与工艺研究,逐步提升酶对应用场景的适配能力。

围绕羊栖菜专用降解酶,团队立足褐藻特有多糖与藻体结构,对候选酶开展系统功能评价与定向性能优化。酶活怎么测、稳定性怎么提、复杂工况下还灵不灵,每一组数据背后,都是一番“设计-实验-分析-再改造”的持续努力。正是这些不厌其烦的“笨功夫”,推动科研从单纯“发现一个酶”走向“打磨好一个酶”,完成了从“天然酶”到“工程酶”的关键升级,为后续酶制剂复配、发酵放大与中试产业化应用筑牢了技术支撑。

用酶:产业一线,就是最好的课堂

实验室里的酶再优秀,也要在产业的炉火中检验成色。王谦团队聚焦羊栖菜高值化这一核心目标,与杭州酶易生物技术有限公司开展联合攻关。一边是科研团队,一边是产业伙伴,双方持续对接酶性能优化、复合配方复配、规模化发酵放大与中试生产工艺,推动专用降解酶从实验室成果向量产应用落地。依托高效酶解技术,羊栖菜中的功能多糖、活性寡糖等活性组分被“精准提取”,这些曾经难以高效利用的宝贵成分,正在变成高附加值产品的新原料。

作为老师,王谦的育人工作从不囿于教室和实验室,他带领学生一次次走进洞头养殖基地与合作企业。学生们蹲在养殖池边看原料、问工艺,和一线工人聊加工难点与产业痛点,再把一个个问号带回实验室:微生物资源怎么筛?酶性能怎么评?产业化怎么对接?对学生而言,这不仅是实践教学,更是一场科研训练——从产业现场发现问题,在反复实验中寻找答案,再用所学知识回应真实需求。他常对学生说:“实验失败与数据反复是科研常态,支撑长期科研的核心素养,从来不是一次成功,而是从难题中找解法、在沟通中懂需求,用专业知识服务产业与社会的能力。”用一粒好酶破解羊栖菜深加工瓶颈,推动海洋特色资源提质升级,正是这场“接力赛”的终点。

从向海寻酶到精雕改酶,从产业落地到科研育人,数年深耕,步履不停。如今,王谦团队已构建起双源微生物酶挖掘体系,收获羊栖菜专用褐藻降解酶、绿色酶解工艺等多项阶段性成果,但“以一粒好酶解锁海藻高值化”的产业愿景仍需持续攻坚。未来,王谦将继续带领课题组深耕功能酶研发与生物转化事业,脚踏实地破解酶制剂产业化难题,让海洋资源的科创构想真正扎根产业一线。


上一篇:下一篇: