山東海洋生物醫(yī)藥有多牛?實(shí)景展示新技術(shù)顛覆傳統(tǒng)手段
齊魯網(wǎng)7月5日訊(記者 陳琛 李化成 郭鵬 劉海寧 毛魏聰 譚嘉)習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),要提高海洋開發(fā)能力,擴(kuò)大海洋開發(fā)領(lǐng)域,讓海洋經(jīng)濟(jì)成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)。海洋生物醫(yī)藥是山東重點(diǎn)培育的四個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。黨的十八大以來,山東依托國家級(jí)重大平臺(tái)獲取資源,用高新技術(shù)加速成果轉(zhuǎn)化,海洋生物醫(yī)藥發(fā)展走在世界前列。
采集難!“蛟龍?zhí)?rdquo;拿回樣品 泥巴和海水都是寶貝
在完成中國大洋第38航次科考后,“蛟龍?zhí)?rdquo;載人潛水器日前搭乘母船返回了青島母港。蛟龍回家,海洋國家實(shí)驗(yàn)室教授李德海格外興奮,他給記者展示了蛟龍?zhí)栠@次從南海采集回來的樣品。“像這個(gè)就是我們采集的一些水樣,但是現(xiàn)在都凍實(shí)了,我們除了做泥土的樣品以外,還有一些海水的樣品。”李德海說。
這些看上去很普通的泥巴和海水,在專家眼里,卻是珍貴的寶貝。在沒有深遠(yuǎn)海技術(shù)和裝備之前,人類很難拿到深海樣品;就算有了蛟龍?zhí),能拿到的資源也極其稀少。李德海說,他去年11月份去了一趟馬里亞納海溝,整個(gè)航程70天,只就采了一個(gè)樣品,可見樣品采集之難,樣品之寶貴。
培養(yǎng)難!全世界批準(zhǔn)上市的海洋藥物僅13個(gè)
和資源一樣難以獲得的,還有它里面的活性物質(zhì),也就是藥物價(jià)值。

青島海洋國家試驗(yàn)室創(chuàng)新藥物中心主任楊金波稱:“因?yàn)闃悠肥窃谏詈#褷I養(yǎng),缺少陽光,高壓力,這樣的生物我們即便是獲得了以后,取到陸地上在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)又再生的時(shí)候是非常難培養(yǎng)的。”
采集難、培養(yǎng)難,嚴(yán)重制約海洋藥物的研發(fā)。到去年底,全世界批準(zhǔn)上市的藥物有幾千種,但其中的海洋藥物只有13個(gè)。
篩選難!從4200萬個(gè)化合物中發(fā)現(xiàn)新藥物成難題
和陸生藥物相比,因?yàn)檫h(yuǎn)離人類,深遠(yuǎn);衔锏乃幮愿谩
在青島海洋國家實(shí)驗(yàn)室,來自5個(gè)國家的20多個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開展的一項(xiàng)工作,是中國藍(lán)色藥庫開發(fā)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃將從包括“蛟龍?zhí)?rdquo;帶回來新化合物在內(nèi)的4200萬個(gè)化合物中篩選發(fā)現(xiàn)新的藥物。
專家介紹,人生病往往是因?yàn)榭刂萍?xì)胞活動(dòng)的某些蛋白出了問題,這些出問題的蛋白就是藥物靶點(diǎn)。在美國批準(zhǔn)上市的1578個(gè)藥物,相對(duì)應(yīng)的藥物靶點(diǎn)共有893個(gè)。楊金波給記者打了個(gè)有趣的比喻,就如有893個(gè)女孩去相親,有4200萬候選的男士,如果他們一個(gè)一個(gè)去見面,那是不可能完成的。
超算虛擬+高通量技術(shù)徹底顛覆傳統(tǒng)研發(fā)手段
常規(guī)篩選,無異是大海撈針。青島海洋國家實(shí)驗(yàn)室的專家們現(xiàn)在手里已經(jīng)有了一個(gè)篩選的利器,就是超算和大數(shù)據(jù)技術(shù)。
楊金波表示:“通過我們現(xiàn)在的技術(shù)體系,使得893個(gè)女孩4200萬個(gè)男士每一個(gè)都有一次見面的機(jī)會(huì),那么,這樣大大提高了配對(duì)成功找到對(duì)象的可能性。”

“正在動(dòng)的這一部分顯示的是藥物分子,或者是一個(gè)藥物化合物,而這個(gè)球帶狀顯示的是一個(gè)蛋白靶點(diǎn),然后我們通過計(jì)算可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)這個(gè)藥物分子和蛋白靶點(diǎn)的一個(gè)親和力的大小。”在實(shí)驗(yàn)室,中國海洋大學(xué)副教授于日磊給記者演示了這項(xiàng)技術(shù)。

先通過超算虛擬技術(shù)海選,再回到現(xiàn)實(shí),用海洋國家實(shí)驗(yàn)室里的另一項(xiàng)新技術(shù)——高通量技術(shù)再精選一次。
青島海洋國家試驗(yàn)室教授趙晨陽對(duì)這項(xiàng)技術(shù)又打了一個(gè)形象的比喻,“原來就是說咱們那會(huì)小米加步槍時(shí)候的打一槍必須上一次栓的那種步槍,那么現(xiàn)在我等于是把這個(gè)彈夾全部都掛好了,連續(xù)的那種機(jī)關(guān)槍。等于是大家大家都去打這一個(gè)靶,這樣的話在短時(shí)間里面,你有更多的機(jī)會(huì)去打這個(gè)靶,能夠命中靶心的化合物的比率提高了。”

高通量技術(shù),每天的篩選能力能達(dá)到1萬個(gè)化合物以上,而且原料的使用量極少。趙晨陽表示:“我就算是做很快的話,我可能一天能做10個(gè)20個(gè)這樣的化合物就算很不容易了,你不太可能就是說你達(dá)到現(xiàn)在日篩選量1萬這個(gè)水平,那是不可能的。”
超算虛擬再加上高通量技術(shù),徹底顛覆了海洋藥物的傳統(tǒng)研發(fā)手段。僅用兩年時(shí)間,青島海洋國家實(shí)驗(yàn)室就發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)具有成藥前景的海洋化合物。這個(gè)成績(jī),相當(dāng)于用2-3年就走完了過去需要幾十年才能走完的路。

創(chuàng)新研發(fā)手段 山東海洋生物醫(yī)藥走在世界前列
近年來,山東海洋生物醫(yī)藥以年均超過18%的速度增長(zhǎng),成為海洋經(jīng)濟(jì)中發(fā)展最快和潛力最大的產(chǎn)業(yè)之一。2016年,全省海洋醫(yī)藥增加值達(dá)180億元,雖說不多,但占了全國的一半以上。到2020年,山東海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)值將達(dá)到1500億元。
海洋生物醫(yī)藥是引領(lǐng)性、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是世界各國發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)培育的新動(dòng)能。山東以海洋國家實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),以中國藍(lán)色藥庫開發(fā)計(jì)劃為契機(jī),采用全新高效手段,重構(gòu)資源獲取、藥物發(fā)現(xiàn)、成藥技術(shù)體系,迅速站在了世界前沿。創(chuàng)新動(dòng)能的快速切換,必將孕育更多產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇。

