深海微生物如何点亮生物医药新赛道？

  我国已构建从资源挖掘、功能研发到产业转化的完整链条

  阅读提示

  海洋微生物资源功能独特、活性优异，是海洋药物与生物制品创新的珍贵源头。我国科研人员持续深耕于此，构建起从资源挖掘、功能研发到产业转化的完整链条，点亮生物医药新赛道。

  “呲——”科研人员一打开液氮罐的盖子，一团乳白色的雾气便喷涌而出，瞬间笼罩了整个实验室。随后，科研人员小心翼翼地从罐中取出菌种保藏管对记者说：“深海微生物菌种在冷藏条件下（4℃）只能保存1~3个月，此后需要及时转接传代。而储存在液氮罐里，在-196℃的超低温环境下，微生物菌种会进入休眠状态，可以存活几年甚至几十年。”

  6月8日是世界海洋日。在第18个世界海洋日到来之际，2026“人与自然和谐共生——向海而行”主题采访活动走进位于福建厦门的自然资源部第三海洋研究所（以下简称海洋三所），探寻海洋微生物点亮生物医药新赛道的密码。

  “深海，这片高压、低温的极端环境水域，蕴藏着功能独特、活性优异的微生物资源，是海洋药物与生物制品创新的珍贵源头。我国科研与产业力量正深耕于此，构建起从资源挖掘、功能研发到产业转化的完整链条。”海洋三所相关负责人说。

  向深海拓展微生物采样范围

  “每份菌种我们都会用至少两种方式保存。”海洋三所海洋微生物菌种保藏管理中心李光玉博士对记者说，为长期保持菌种的活性与纯度，他们采用-80℃超低温冷冻、液氮冻存和真空冻干等保藏方式，针对不同菌株定制专属的培养基与保护剂，每年还会抽检样品，如有问题就重新复活菌种再保藏。

  “温度越低，菌种休眠的深度越深，保存的时间也就越长。”李光玉说。

  那么，这些菌种都是从哪里来的呢？李光玉表示：“深海、浅海都有，大概各占一半，还有一部分来自极地。从近海到远洋，从浅海到深海，我们现在也在不断拓展采样范围，只为获取更丰富多样的深海微生物资源。”

  国际标准中，水深1000米及以上区域被定义为典型深海区。深海的平原、海沟、热液、冷泉、海山等构成了特殊的生态系统，具有丰富的生物多样性，是巨大的生物资源宝库。深海生物资源被许多国家视为战略性资源，其勘探和研究已成为国际社会关注的科学热点。

  然而，深海、极地生物资源采集难度大、成本高。多年来，海洋三所科研人员通过开展大洋科考、极地考察等，获得了各类功能类群的微生物资源。正是一次次探索带回的微生物样本，为后续菌种库建设、资源挖掘与产业转化筑牢了基石。

  让深海微尘带动产业发展

  保存在液氮管里的微生物菌种，如何造福人类？

  海洋三所海洋生物资源开发利用工程技术创新中心研究员曾润颖向记者举了一个例子。海洋三所科研团队曾在距离海平面5000米的太平洋深海展开一场“寻宝”之旅——他们从数万个深海沉积物样本中万里挑一，分离出一株名为“太平洋火色杆菌”的微生物。

  曾润颖团队成员回忆，这株不起眼的细菌仿佛是大自然预设的“解码者”。通过基因组分析，研究人员发现其体内蕴含的丰富酶系，能像剪刀般将海洋红藻的大分子琼胶多糖高效“剪断”成为微小的琼胶寡糖，让人体能够吸收利用，发挥健康功效。在这个基础上，研究人员通过基因工程手段定向制备高效酶制剂，建立了“一步法”酶解工艺，攻克了规模化生产的技术瓶颈，实现了高活性琼胶寡糖的量产。

  2019年，蓝脑科技（厦门）有限公司接棒这项成果，于2021年建成了行业首条酶解法生产线，让深海技术真正落地生根。经这株深海细菌特有酶“剪断”琼胶而生产出的琼胶寡糖展现出惊人的跨界潜力：从最初的美妆原料，一路突围至干眼症治疗、骨关节炎缓解及高血压心肌肥厚干预等医疗领域。

  “今年一季度，基于琼胶寡糖的产品已覆盖功能食品、化妆品及农用产品等多个赛道，合作品牌超百家，备案产品260余款。”曾润颖说。

  类似的产业转化案例还有不少。海洋三所产业处负责人表示，海洋三所还打造了集“资源挖掘—产品研发—质量控制—中试放大—转化对接”于一体的全链条产业技术开发平台体系，为成果转化提供一站式支撑。

  向海问药，驶向产业新蓝海

  深海是创新药物的巨大宝库。“历史上多款已上市的海洋原创新药独具优势，为疾病治疗和产业发展带来革命性影响。如头孢菌素、利福霉素、阿糖胞苷等经典海洋药物，长期应用于临床一线，在抗肿瘤、抗感染、心脑血管疾病救治中发挥关键作用，临床价值和市场效益得到充分验证。”中国海洋大学教授、青岛海洋生物医药研究院执行院长张栋华说。

  今年5月，自然资源部等8部门印发《关于加快海洋药物和功能制品高质量发展的指导意见》（以下简称《意见》）提出，力争到2030年，实现多项海洋创新药上市，产业增加值突破1300亿元。

  向海问药不仅是产业的新蓝海，更是对人类健康的守护，因此这也成为近年来海洋三所科研工作者的研究重点。

  然而，海洋生物医药具有高技术风险、长周期等特点，且面临消费者认知不足等痛点，亟须加强场景应用牵引，加速推动研发成果从实验室走向实际应用。

  对此，《意见》提出，加大创新药物研发等国家科技重大专项对海洋药物研发的支持力度；优化产业联盟机制，支持优质产品创建“国潮品牌”，培育消费新潮流。同时，加强部门协调联动与多元化资金投入等。系列举措为市场推广保驾护航，将对拓展产业发展空间发挥针对性的推动作用。

  记者在采访中了解到，海洋三所正在推进抗胃癌、抗心脑血管疾病、镇痛功效、免疫细胞治疗等4项药物的临床前研究。

  “依托海洋三所菌种资源库，围绕热液、冷泉、极地等特殊生境的稀有微生物，王伟毅研究员团队通过核磁组学和代谢组学的手段，锁定深海毛壳属真菌中一类特殊的多环系卤代氮杂菲酮类化合物，该化合物在皮下瘤、原位瘤和PDX胃癌小鼠模型中可显著抑制肿瘤生长与转移，且无明显宿主毒性。目前正在开展临床前药代动力学与毒理学系统研究。”海洋三所产业处负责人说。（记者 杨召奎）