为改革发展注入“蓝色动能”——广东海洋新兴产业发展纪实

——新时代新征程新伟业 坚定不移推动高质量发展

信息来源:中国自然资源报 作者:郭婉华 发布时间:2023-11-20

习近平总书记今年4月视察广东时作出重要指示:要加强陆海统筹、山海互济,强化港产城整体布局,加强海洋生态保护,全面建设海洋强省。6月,广东省委十三届三次全会提出“全面推进海洋强省建设,在打造海上新广东上取得新突破”。

作为打造海上新广东的强劲引擎,广东海洋新兴产业正助力跑出蓝色“加速度”。自2018年起,广东省政府便设立了海洋经济发展专项资金,重点支持海洋六大产业高质量发展,目前已累计投入财政资金17.5亿元。当前,广东省海洋战略性新兴产业增加值增速达35.7%,带动海洋产业结构不断优化,成为推动全省海洋经济增长的新动能。

深海问药 建设蓝色药库

当对陆地生物的探索日趋完备时,生境独特、物种丰富的深海生物吸引了医药界的目光。世界各地在开发陆地天然药物和制取化学合成药物的基础上,转向从海洋生物中发现新的药物资源。广东省在研发深海微生物活性先导化合物方面走在国际前列。作为我国最大的综合性海洋研究机构之一,中国科学院南海海洋研究所(以下简称南海所)在该领域贡献了多项代表性研究。

南海所副所长张长生带领团队在抗肿瘤海洋候选药物方面取得了重要进展,发现具有抗肿瘤活性药物先导化合物28个。该团队完成了5个抗肿瘤海洋候选药物成药性评价,为开发具有我国独立自主知识产权的医药产品奠定了基础。南海所“海洋微生物抗肿瘤活性化合物的生物合成研究”入选“2022年度中国海洋与湖沼十大科技进展”。

南海所研究员刘永宏带领团队阐明了海洋微生物来源粉蝶霉素类先导化合物的抗肾癌新机制,在化学基因学模式下发现活性天然产物并确认分子靶标,是海洋天然产物化学基因学研究的代表性工作,具有较好的药物开发前景。在两年时间内,该团队从海洋微生物中筛选发现27个具有抗肾癌活性的天然产物,特别是对具有抗肾癌活性的粉蝶霉素类天然产物进行深入研究,分离获得粉蝶霉素类天然产物33个,其中新结构21个。

海洋中蕴藏着种类多样、数量巨大且完全不依赖光合作用的微生物。深海环境营养匮乏,为了争夺生存空间,深海微生物会产生抗生素以拮抗周边微生物的生长,生态竞争促使它们产生了多样性药源分子。其中,怡莱霉素E就来自深海微生物,是抗结核药物的先导化合物。

2011年,依托南海所的广东省海洋药物重点实验室主任鞠建华带领团队从3500多米的深海底泥样品中分离得到一株放线菌。此后6年时间里,鞠建华团队从中提取了单体化合物并确定了活性成分结构,鉴定了其生物合成基因簇,阐明了合成机制,实现了怡莱霉素E的定向高产。该相关成果入选2017年度“中国海洋与湖沼十大科技进展”。

目前,该团队正在进行怡莱霉素E的临床前研究,包括深入的作用机制研究、药物制剂研发及系统安全性评价等。下一步,该团队将继续推动怡莱霉素E进入临床试验阶段,为我国防控结核病提供海洋药物。

向海“掘金” 发展健康产业

海洋生物产业关键技术是产业发展的核心动力。广东省在海洋健康产业和生物制品研发方面,特别是海洋生物蛋白肽、糖类、油脂等功能性大分子的发掘和作用机制研究方面具有国内领先优势。科研单位和企业产学研合作,在技术转化和成果开发上成绩突出。

暨南大学陈填烽教授团队主持开发的高纯度含硒藻蓝蛋白作为肿瘤化疗增敏剂的研发项目,获2020中国抗癌协会科技奖二等奖。陈填烽介绍,藻蓝蛋白是微藻的关键组成部分,是治疗肿瘤的海洋天然活性成分。开发藻蓝蛋白或者具有海藻活性成分功能化的纳米硒药物,将其应用在肿瘤的预防和治疗中,不仅能提升治疗效果,同时也能降低化疗药物及放射性药物对患者正常组织以及免疫系统的副作用。

除此之外,陈填烽参与的富硒大型海藻生物医药高值化开发关键技术研究项目相关成果获得了教育部高等学校科学研究优秀成果二等奖。该项目以前期实验室优化的大型海藻龙须菜光合富硒培养条件为基础,利用具有自主知识产权的高富硒大型海藻培育防污培养装置,在广东省汕头市南澳县建立了在低温下以亚硒酸盐诱导大型海藻龙须菜光合富硒培养的养殖基地。

目前,功能化纳米硒产品已经在市面销售,在用于患者治疗上已经实现了规模化生产,完成了从“科研成果”到“药品”的蜕变。

填补空白 守护海洋资源

在珠海长隆投资发展有限公司(以下简称珠海长隆)的珊瑚、砗磲种质资源库内,1万余株珊瑚和砗磲被精心照料于玻璃缸中,灯光照射下,仿佛置身色彩斑斓的海底世界。

依托珠海长隆珊瑚研究中心,珠海长隆与南海所等科研机构合作建立珊瑚繁育基地,共同培养了一支达到国际领先水平的珊瑚礁人工繁育增殖科研团队,投身海洋生态保护的行列。在广东省海洋专项科研项目支持下,科研团队自主研究和保育软珊瑚目、石珊瑚目等各类珍稀珊瑚。经过多年努力,珠海长隆修建了活珊瑚饲养及科普展示缸体,缸内展示活体珊瑚超过3万株,各类珊瑚礁鱼类达1万尾以上,同时人工繁殖珊瑚3000多株。

2015年,南海所张跃环博士着手研究人工繁育砗磲。砗磲是雌雄同体的生物,排卵、排精时间具有不确定性,同时还会发生近亲繁殖、虫黄藻未能自然植入等问题。“每一个难题都会导致人工繁育的失败。”张跃环说。

张跃环研究团队经常定好闹钟,半夜等待砗磲排卵和排精。一个砗磲排放完精子,研究人员马上把它搬到另一个水槽里排放卵子,让来自不同个体的精卵结合。此外,还要对温度、盐度、光照进行最优控制,将虫黄藻植入到砗磲幼虫体内。

砗磲幼体从游泳变成固着在海底的稚贝,其形态变化过程称之为变态过程。面对最容易发生大规模死亡的变态环节,团队通过拉上遮帘网以减少光照,再控制温度、盐度,达到比较适宜的环境条件,提高变态效率,优化了传统技术工艺,将砗磲幼虫变态率由国外的不足1%提升至30%以上,优化后达到60%。这项技术促进了砗磲苗种规模化生产,填补了国际空白。

2016年,张跃环研究团队在国内首次实现砗磲人工繁育,并指导建设了活体珊瑚、砗磲种质资源库。砗磲人工繁育解决了海洋生态补偿修复珍稀生物种苗问题,可为广东沿岸珊瑚礁生态修复持续供应所需苗种。张跃环表示,目前砗磲苗种生产已经达到了规模化水平,研究成果实现了部分转化,实现了企业自主生产苗种,为观赏水族生物资源开发和创造新生产业带来了希望。