“无人区不是没有人做的区域，它是存在于科学最前沿的未知区域，推动着人类知识边界的拓展”，日前，中国农业科学院深圳农业基因组研究所闫建斌在接受记者采访时如此说。

今年，凭借“在解析紫杉醇生物合成途径关键步骤方面做出的贡献，支持他在紫杉醇的高效生物制造方向进行探索”，闫建斌成为第六届“科学探索奖”生命科学领域的获奖者之一，也是我国农科院系统的首位获奖者。在10月19日颁奖典礼前夕，闫建斌接受记者采访，回顾研发中的关键时刻，畅想未来五年产业的发展蓝图。他说，自己过去的研究成果得益于深圳长期、稳定的支持，希望未来能在深圳探索紫杉醇合成生物制造的产业化之路。

打通紫杉醇合成通路

《哈利•波特》系列小说中伏地魔使用的魔杖是由紫杉木制成，这种植物又称红豆杉，从中提取的紫杉醇是世界知名的广谱抗癌药。闫建斌说，一个成年卵巢癌患者，一个治疗周期所需的紫杉醇大约需要从30～50棵20年树龄的红豆杉中提取。而红豆杉生长缓慢，提取紫杉醇成本高，难以满足人民群众的癌症防治需求。能否不依赖这种植物对紫杉醇进行生物合成，是一个世界性难题。正是这样的难题，成为闫建斌想要去闯一闯的“无人区”。

1990年，美国率先开发出一条高效的紫杉醇化学半合成路线，并迅速实现了商业化生产，但该路线需要从红豆杉中提取生产原料巴卡亭III等生产原料，生产成本依然很高。接下来的30余年内，尽管全球上百个科研团队都投入到了紫杉醇的生物全合成研究中，仍未能取得突破性的进展。

闫建斌说，紫杉醇独特且高度复杂的分子结构，被称为只有自然界能够调配出来的“小怪物”。为了打通紫杉醇合成通路。他十余年来带领团队，绘制了南方红豆杉基因组图谱，发现了紫杉醇生物合成的关键酶，揭示了紫杉醇合成调控的新机制，实现了紫杉醇生产原料巴卡亭III的异源生物合成。该研究成果结束了阐明紫杉醇生物合成途径的漫长研究历史，成为植物代谢与合成生物学领域的引领性原创成果重大突破。

全流程用上AI工具

在全球对紫杉醇的研究都陷入停滞时期，曾有前辈劝说闫建斌不要继续从事这个领域的研究。但他觉得，正是因为太难才更有挑战，困难总要有人去突破。而如果要突破，就不能走前辈们的老路，必须做新的尝试，要做更加基础、更加交叉的研究。

近年来，各学科间交叉合作越来越多。尤其是AI已成为推动科学研究和技术进步的重要工具。“Alphafold出来后，我就和合作团队探讨，在基因组学，代谢组学等如何能跟AI更好融合”，闫建斌说，在紫杉醇项目的研究过程中，已经全方位、全流程采用了AI相关技术，包括：用AI来预测紫杉烷类分子的化学结构，通过建立AI算法模型，在没有标准品的情况下，可以判定是哪个细胞中生成了紫杉烷类分子；用AI指导人工设计，进行关键酶活性和溶解性的改造；在分析基因组以及基因表达调控等方面，为了提高效率，也引入了AI。

“AI正在加速我们的研究，但我们还有很多工作要做，比如如何把不同类型数据标准化，如何让AI模型更好理解实验数据等等”，他称，在后续产业化过程中，需要开发适配发酵体系的生产工艺，其中有很多参数需要检测、分析和调整，也会用AI进行全程优化。“在实际工作中，多台平行发酵罐的上样、取样和分析过程比较复杂，人工成本非常高，利用自动化构架和AI，就像汽车超级工厂一样，只需要很少操作人员，就能快速获取实验数据，开发高效的生产工艺。相信未来中国在生物制造领域，AI能够全面加持”。

用五年时间推进中试

本届“科学探索奖”管理委员会双主席之一，中国工程院院士、北京大学博雅讲席教授高文谈及本届评选时曾说：“我们既考量申报人的过去工作，也考察他的未来设想。希望以此选出那些想前人不敢想，为前人不敢为的优秀青年科学家，真正助力于提升国家的原始创新能力，推动人类文明的进步。”

科学探索奖官方评价认为，闫建斌的研究成果将有助于开辟紫杉醇原料药生产的新途径，有助于创造更有效抗癌药物发现的新机遇，有助于开拓合成生物制造的新前景。

谈及未来的方向，闫建斌说，紫杉醇的生物合成分两步走，第一步是解码，我用了10年的时间走通了。第二要从概念证明到产业化示范，“紫杉醇的生产成本现在还是太高，它不仅是抗癌药，在心脑血管等疾病治疗方面也有很好的作用，产量一定要做上来”。

闫建斌表示，在获奖后，希望用五年时间推进小试到中试。“我相信，通过绿色生物制造路线，紫杉醇的生产成本将会大大降低，这将促进新型紫杉醇类抗癌药物的开发，加快紫杉醇在心脑血管器械支架等领域的应用，拯救更多人的生命，还将加速我国形成紫杉醇生物制造新质生产力。”

他更加希望，深圳有着完整的生物制造与生物医药创新链，众多产业基金，高效的政府科创管理等不可多得的优势，紫杉醇的产业化之路很有希望率先在深圳走通。“我当年从北京来到深圳，就是一个全新创业的开始，我们这个实验室从无到有，得到了深圳长期和大力的支持。我觉得，在深圳，只要你愿意做具有重大意义的事情，敢啃硬骨头，即使风险很高，深圳也愿意给予支持”。

他呼吁，紫杉醇生物制造产业化的实现，是一个复杂的系统性工程，需要全社会各方面力量加入，希望有更多的有志之士加入进来，共同开创我国的紫杉醇制造新产业。以前高端的紫杉醇药物都要进口，未来，我们要实现生物制造的紫杉醇出口到国外。