陈卫：小菌种 大梦想

陈伟

简介:陈伟，1966年出生于江苏扬州。中国工程院院士、江南大学副校长、国家功能食品工程技术研究中心主任。主要从事食品微生物资源挖掘和功能性食品产业化应用的相关研究。

你可能很熟悉益生菌在调节肠道健康和增强人体免疫力方面的作用。然而，你可能不知道益生菌能与肠道微生物——人体的“微生物器官”——密切相互作用。除了“除铅”和“除镉”，益生菌还能影响我们的神经和代谢系统，并对代谢综合征、情绪异常和其他问题有潜在的调节作用。

如今，益生菌的功效已经被医学界和学术界广泛认可，并被普通人所接受。但是20多年前，很少有人知道益生菌是什么，也很少有人关心和研究它们。幸运的是，一些人已经在这个领域努力工作了几十年。正是他们默默的努力，让中国人在吃得好的时候有了自己的益生菌，并开始关注健康调味品。

2019年11月，江南大学副校长陈伟因其在益生菌研究方面的杰出成就当选为中国工程院院士。直到那时，这位低调诚实的科学家和他的益生菌研究才开始进入公众的视野。

做“无人知晓”的基础研究

“人体内有大量的菌群，成百上万亿的肠道微生物。随着肠道菌群研究的深入，科学家发现肠道微生物不仅受年龄、种族等生理条件的影响，还受饮食等与健康密切相关的外部因素的影响。”当谈到他的研究领域时，电话那头的陈伟谈到了这一点，并且对此了如指掌。

基于肠道菌群的调节，近年来科学家发现益生菌具有越来越多的功能。益生菌除治疗便秘、腹泻等肠道疾病外，还能调节血脂和血糖，对免疫和代谢相关疾病如湿疹、银屑病、小儿感冒、酒精性肝损伤等有一定的辅助治疗作用。

“益生菌有许多功能，也非常重要。包括消除食源性危险因素、维持肠道微生态平衡、辅助调节“脑肠”轴等。陈伟补充道，“益生菌在健康调节中发挥作用，可用于食品、保健食品和一些药物。目前，这一领域的研究很多，商业产品也不多。"

改革开放之初，人们的主要需求是填饱肚子。直到20世纪90年代，益生菌研究还是一个冷门话题，“很少有人知道有这样一个行业”。

“因为我们在食品科学方面做研究，我的主要研究领域是食品微生物。那时，我意识到益生菌对健康非常有帮助，我隐约意识到人们在未来会有很大的需求。事实上，当我们在早期开始研究时，我们必须抓住这些需求。”陈伟认为，随着社会的发展，人们的健康需求会越来越旺盛。

前瞻性的视野和开放的心态让陈伟敏锐地意识到这个行业一定有未来。因此，他带领团队成为中国第一批益生菌研究人员。

益生菌研究的难点之一是菌种筛选，这需要收集和分类来自全国各地的传统发酵食品和健康人的样本。它需要大量的投资和工作量，并且不容易产生结果。然而，陈伟的团队在没有任何干扰的情况下完成了这些“未知”的研究。经过十多年的积累，直到2007年才取得突破。“功能性益生菌乳酸菌的高效筛选及其在发酵乳制品中的应用”获得2009年教育部科技进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖。

特色优势菌株的选育

益生菌是“进口的”。20世纪60年代，国外开始了益生菌产品的商业生产。陈伟开始益生菌研究时，菌种资源基本上被外国企业垄断。跨国公司的技术垄断和品种垄断让他想到自己培育品种。

“培育益生菌就像选择运动员，这通常需要‘百万分之一’。”陈伟说:“当我们开始研究时，国外已经有成熟的产品，所以我们想根据自己的资源培育出有自己特色的品种。”

人体消化道中有一种天然的“屏障”，如胃酸，帮助人们抵御外来入侵。人们有时误吃不干净的食物，但不会生病。原因之一是胃酸帮助人们杀死一些入侵的细菌。然而，胃酸能杀死细菌以及对人体有益的益生菌。

"好的益生菌应该能够抵抗胃酸的杀死."陈伟说:“因此，在筛选菌株时，我们应该特别考虑它的抗逆性。”

泡菜是一种发酵产品，含有大量的乳酸菌(许多种类的乳酸菌可以用作益生菌)。在四川、重庆、江苏和其他地方，人们用一个“古老的祭坛”来制作泡菜。老谭使用时间长，具有高酸、高盐和相对较高的环境渗透压。陈伟由此判断，长期生活在旧坛中的乳酸菌应该有更好的生理特性。

“在建立益生菌资源库时，陈老师建议我们应该重视泡菜作为样品来源。从泡菜中筛选出的菌株可能具有更好的应激耐受性、更强的胃肠道存活能力和更好的益生菌功能陈伟的学生翟小琪是一名副教授，毕业后一直在陈伟的团队工作。

在确认了这个想法之后，陈伟带领几名年轻的老师和研究生去了四川和重庆几次，从镇上居民的家里收集不同的泡菜。

“在半年时间里，我们的足迹覆盖了四川和重庆的所有乡镇，收集了800多个样本。”翟小琪说，通过建立高通量筛选模型和功能评价体系，最终分离出一系列优良菌株。相关研究成果获得2018年国家技术发明奖二等奖(抗应激植物乳杆菌的定向选育及关键发酵技术)。目前，相关菌种和专利技术已在光明乳业、葵花药业等企业进行了产业化应用，取得了良好的经济效益和社会效益。

上世纪末，环境污染增加了重金属暴露的风险，“铅中毒”、“镉米”等事件时有发生。陈伟开始思考益生菌饮食干预降低人体重金属的方法。在研究和论证益生菌干预策略的可行性后，研究人员迅速行动，从筛选特异性吸附和耐受重金属的菌株开始，五年多后，他们培育出了具有降低人体生物铅毒性的植物乳杆菌CCFM8661，并获得了中国、美国、欧洲等国家的发明专利授权，成为世界上第一个具有此功能的益生菌专利。随后，该团队还培育了具有生物减镉毒性的植物乳杆菌8610，获得了中国、美国、加拿大、澳大利亚、韩国等国家的专利授权，并获得了第17届“中国专利奖”金奖。这些菌株可减少消化道对重金属的吸收，减轻重金属暴露于人体造成的压力和损害，并有助于体内重金属的排出。随着这些专利菌株的产业化，可以为消费者提供新的食品或保健食品，以防止和干扰重金属暴露。

搭建平台，让团队闪耀

陈有一种奇怪的感觉，“一进实验室，坐在办公桌前，他就觉得很自在”。他回忆说，年轻时，他曾经是“五加二”和“白加黑”，他经常在实验室度过周末和假期。

今天，陈伟带领着一支由近30名教师和200名研究生组成的“益生菌理论与技术”研究团队。他还用自己的言行警告团队成员“抓住国家和社会的主要需求，克服困难，专注目标，坐在板凳上”。

陈伟把年轻教师比作“选种育种”阶段，这是非常艰难和不可或缺的。陈伟坚持培训不同类别的年轻团队教师，以便合适的人能够做合适的事情。“有些人擅长基础研究，有些人擅长产品开发，还有一些人擅长管理、搭建平台并让每个人都发挥自己的优势。”

在日常工作中，陈老师特别注重培养青年教师和学生的科研能力。从树立严谨的科研态度，培养创新思维方式和把握国际前沿的能力，到修改论文中的标点符号，陈老师倾注了大量心血。在陈伟的团队工作了15年的江南大学教授陈谈到自己的成长时说:“陈老师总是把培养学生的创新思维能力、学习能力和实践能力放在首位。”

为了培养学生的实践能力，陈伟从企业聘请专家担任兼职讲师，将生产一线的经验、技术和科研需求传授给学生。主持“食品学科创新实践链教育人才培养模式研究与实践”项目，分别获得2013年和2014年江苏省教学成果奖和国家教学成果奖。

从优良益生菌菌株的筛选和培养到对其功效的探索，陈伟的团队做出了前瞻性的判断，准确把握了食品科技的风向标。如今，他们不仅从全基因组生物信息分析的角度评估现有功能菌株的耐药性和安全性，还深入挖掘“下一代益生菌”，阐明更多益生菌的生理功能机制，梦想让更多人使用更好的益生菌。