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【北疆燃燭,弦歌不輟】 張和平:益生菌產業拓荒人,科學家精神踐行者

2024/6/8 0:42:28

【編者按】為全面學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的二十大精神,激發教師隊伍活力,大力宣傳學校涌現出的愛崗敬業、銳意進取、甘于奉獻、改革創新的優秀教師形象,不斷發掘廣大教師的先進事跡,鼓舞更多教師立德樹人,感黨恩、聽黨話、跟黨走,培養更多以強農興農為己任的高素質知農愛農新型人才,校黨委宣傳部開展了優秀教師專訪活動,讓我們一起聆聽農大教師奏響的教育弦歌。

張和平,內蒙古農業大學食品科學與工程學院教授,乳品生物與工程教育部重點實驗室主任,博士生導師,長江學者特聘教授。張和平三十多年來一直從事乳酸菌資源的功能挖掘與開發利用,被譽為“中國益生菌產業的拓荒人”。全國勞動模范(全國先進工作者)、全國優秀科技工作者,國家有突出貢獻的中青年專家,國家杰出青年科學基金獲得者;入選中國工程院2023年院士增選有效候選人名單、入選全球微生物頂尖科學家、國家杰青和國家萬人計劃等,第十四屆全國政協委員,第十二屆內蒙古自治區政協常務委員。主編學術專著8部,發表科研論文670多篇,授權發明專利45項,制修訂地方標準11項,獲國家科學技術進步二等獎、何梁何利基金科學與技術創新獎、教育部技術發明一等獎、中國食品科學技術學會科技創新獎—突出貢獻獎等多項獎勵。

“益菌一生”明志氣,攻堅克難終綻放

“益菌一生”是他不變的追求,張和平教授回憶起自己剛接觸乳酸菌研究時的情景,充滿了激情和好奇。他從1982年至1989年,在我校完成了本科、碩士研究生的學業,從畜牧系到食品加工,他逐漸發現了益生菌對人們生活的重要性,從而引發了他進一步研究的興趣,開啟了乳酸菌研究的探索征程。博士畢業以后,就開始轉向發酵乳的研究,最主要的是要研究乳酸菌。“實際上,乳酸菌里有好多可以篩選出來作為人和動物的益生菌。乳酸菌和益生菌的研究將是我一生追求的目標。我有兩個目標:第一個是研究中國不同的地域,不同的民族,不同的飲食、不同的生理和病理條件下,我們腸道里的乳酸菌和雙歧桿菌的多樣性是什么樣的,再就是我們研究清楚益生菌腸道菌群與健康的關系,為我們精準篩選乳酸菌提供理論支持。”

“其實乳酸菌,老百姓有的知道有的不知道。乳酸菌就是能夠發酵碳水化合物產生乳酸的一類細菌的統稱。在乳酸菌這個行業,雖然它是乳制品工業最重要的一個核心技術,但20年前我們國家這個產業幾乎沒有,研究也很少。我們乳制品企業做的酸奶主要是依賴進口的菌種和發酵劑,最大的問題就是我們沒有原始的菌種。”張和平在對乳制品研究的不斷探索中,暗下決心,要建立我們自己的乳酸菌種質資源庫,打破西方國家對優良菌種的壟斷。“只要我認準這條路,我就想做出來……我們唯一解決的辦法就是,堅持,堅持,再堅持!所以,我一直堅持到現在。”從最初的一個人干到現在帶領團隊一起做,收集研究乳酸菌的工作逐漸拓展開來。張和平帶領團隊累計從全球37個國家采集自然發酵乳制品等樣品6351份,從中分離、鑒定和保藏了51286株乳酸菌菌株,建成了全球最大、種類最全的原創性乳酸菌種質資源庫,入選首批國家農業微生物種質資源庫。依托乳酸菌種質資源庫,該團隊于2018年啟動了“乳酸菌萬株基因組計劃”,創建了全球首個集乳酸菌基因組數據與功能研究于一體的共享平臺——iLABdb數據庫。數據庫破解6.2萬余個乳酸菌基因組,首創性地整合菌種資源、基因組信息、臨床試驗數據等關鍵指標對乳酸菌進行高效挖掘,并基于大數據和人工智能算力為乳酸菌產學研開發利用搭建里程碑式的“數據橋梁”。他研發了優良菌株篩選技術和評價體系,先后采集篩選出干酪乳桿菌Zhang、植物乳桿菌P-8、乳雙歧桿菌V9、乳雙歧桿菌Probio-M8等我國原創益生菌菌株,攻克乳酸菌產業化關鍵技術難題,打破外國技術壟斷。

風雨兼程創新路,扎根大地為人民

多年來張和平教授風雨兼程,不辭辛苦,足跡遍布中國、蒙古國、俄羅斯、哈薩克斯坦以及巴拉圭等地,從戈壁牧場到高山草原,都留下了他的身影,常年的風吹日曬在張和平黝黑的臉龐上留下了明顯的痕跡。“現代人覺得是苦,大家覺得風吹雨淋的,我覺得還是鍛煉身體呢。”他笑著說,對于為什么要去這么偏遠地區采樣,“采樣距離越遠越好,這樣分離出好的菌種的可能性會比較大。”張和平帶領團隊最大限度搶救了“舌尖上的寶貴遺產”,為我國乳酸菌相關產業發展保障了戰略性資源。

“我們不是搞純理論研究的,做完研究要把它轉化應用,從2012年開始,我們把乳酸菌應用在幾個行業:第一是酸奶里面用了好多益生菌,也是從這庫里面篩選的。第二是畜牧養殖,我們國家很早就提出了減排減抗、減少抗生素,乳酸菌是最理想的取代物,取代抗生素,減少抗生素使用,保證我們畜產品的安全。第三是醫療,藥物的開發,現在有些乳酸菌它不僅是食品,也可以作為藥物來開發,我們也在和企業積極合作開展藥物的開發。”張和平教授向我們介紹了乳酸菌的應用。

張和平始終堅持“要讓實驗室成果走出去,落到車間里、牛舍里,把創新的論文寫在大地上,在祖國和人民需要的地方發揮作用。”他帶領團隊開發了“乳安邦”“青貯邦”等動物專用的乳酸菌微生態制劑,相關技術產品遍布25個省市自治區的養殖企業和飼草企業,惠及奶牛200余萬頭。團隊創新高活性益生菌發酵乳加工關鍵技術,助力企業實現了多項跨越式的突破:開發出用于蒙牛“歐式炭燒”和“特侖蘇”酸奶、新希望“初心”酸奶和完達山“高鈣”酸奶等產品的高活性復合發酵劑19種,解決了發酵乳產品同質化難題。以植物乳桿菌P-8開發的達利“豆本豆”植物基乳酸菌飲料,實現了發酵豆乳產品國產菌株的突破;以副干酪乳桿菌PC-01開發的蒙牛“優益C”乳酸菌飲料,打破了此類產品菌種完全依賴進口的局面。如今,張和平團隊的研究成果已在23家乳品企業、64家食藥企業、59個萬頭牧場推廣應用。

張和平大力推行“預防為主”理念,示范綠色無抗養殖,實現了養殖業的節本增效,同時帶動玉米、苜蓿等作物種植業的發展,全面助力鄉村振興。張和平團隊開展了傳統乳制品現代化生產所需共性關鍵技術攻堅工作,開發出適用于酸奶疙瘩、曲拉、牦牛酸奶等直投式發酵劑和輕簡化設備,在內蒙古、西藏、新疆、青海、四川、甘肅等6個地區建立傳統乳制品現代化生產技術示范點23個,制定修訂食品安全地方標準11項,革新工藝技術、規范操作流程,培訓農牧民3900余人次,為助力鄉村振興、促進我國傳統乳制品產業健康持續發展作出積極貢獻。

潛心教育為人梯,獎掖后學育新人

春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干。除了在科研領域日復一日、精益求精的刻苦鉆研,在教書育人方面,張和平教授同樣為莘莘學子、青年科研工作者無私奉獻,傾囊相授。他更注重培養新一代“菌種”后繼人才,推動乳業高質高效發展,助推鄉村振興。談及自己的團隊,張和平臉上寫滿自豪。他搭建了乳酸菌篩選與乳品發酵技術國家地方聯合工程實驗室等15個省部級以上平臺,帶領“乳酸菌與發酵乳制品”團隊入選教育部、科技部、農業農村部創新團隊,團隊獲評全國專業技術人才先進集體、神農中華優秀創新團隊,并入選全國高校黃大年式教學團隊。這支優秀的團隊中,共有青年骨干教師30人,博士生54人、碩士生160人,其中不乏長江學者特聘教授、國家杰青、國家優青等各級各類優秀人才,且大多在益生菌、乳酸菌相關高校、研究院和企事業單位工作,已成為行業發展的中堅力量。

張和平還重視科普教育,他的實驗室主辦了中國首家益生菌信息與技術交流平臺——中國益生菌網,創建了“益生之源”公眾號,發布國內外關于益生菌的最新研究成果和應用。通過設立實驗室開放周等方式,向廣大民眾宣傳普及乳酸菌、腸道菌群、健康相關知識。

他的嚴謹治學、潛心研究和不畏艱辛、勇于創新的精神是對科學家精神的實踐詮釋,也得到了廣大青年教師和學生的認可和贊揚,為新時代廣大青年如何成長成才、如何擔當奉獻樹立了標桿。大家紛紛表示,“張和平老師不僅傳授給我們知識,更注重培養學生的科研思維和創新能力,激發了我們對科研的熱情和探索精神。”“張教授帶領我們參與開展項目和課題研究,給予我們寶貴的建議和指導,讓我們在實踐中積累經驗,不斷成長和進步。”青年師生的贊譽更生動詮釋了張和平教授的科學家情懷。

回顧35年尋“菌”路,張和平的狀態是“永遠在路上”,一直在“這是一個很艱辛的過程”中上下求索。偏遠牧區牧民的自制酸奶、農家土窯洞里村民的酸粥有他的“菌群”樣品,蒙牛、完達山等知名乳品公司有他的“菌株”入股,醫院臨床試驗中有他的“菌種”活性作用,高活性乳酸菌產業化卡脖子難題被他突破,乳酸菌產業“中國質造”由他開創……張和平的努力,打破了國外菌株、技術和產品的壟斷,扭轉了我國乳酸菌長期受制于人的局面。他是行業的先驅,是學生眼中的引路人,是科研人心中的榜樣。他將自己的理想融入國家菌種科技事業當中,用擔當與刻苦書寫了一個科學家對國家最大的奉獻。

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