陶勇（左）在山西省古城牧业全株玉米青贮示范点采样。中科院微生物所供图
在生物学家中，中科院微生物所研究员陶勇有点与众不同。除了钻研问题、发表论文外，他有着大多数科研人员少有的对产业的眼光和热情。做应用研究时，他总能预见“什么能碰、什么又不能碰”，这些判断几乎都在后来得到证实。
陶勇的嗅觉，源于他曾在顶级工业生物技术企业任职的经历。解决实际问题，做有价值工作的思维让他相信：生物研究不仅要“高大上”的论文，也需务实、接地气的应用，而后者往往被人忽视。
我的工作就是通过生物代谢工程的方法，把低廉的生物原料变成高附加值的产品
陶勇办公室墙上，一张近两平方米的生物代谢图尤为显眼。这张凝结了无数科学家研究成果的图谱，描绘了细胞内的各种化学反应，勾勒了生物活性物质的转化及其可能路径。
站到生物代谢图前，陶勇显得很兴奋。在他看来，这张百科全书式的图谱里蕴含了丰富的研究内容。“我的工作，就是要发现其中的奥秘，通过生物代谢工程的方法，把低廉的生物原料变成高附加值、实用、方便人们使用的产品。”
实现这一理念，显然比陶勇轻松的叙述要难得多。不过，近来的一项成果让他坚信自己走在正确的路上。他带领团队从淀粉中高效地合成出了海藻糖，并在不久前天津举办的“中国工业生物技术发展高峰论坛”上，获得了“年度科技转化奖”。这一来自学界、业界两方面的认可，使他备感欣慰。
海藻糖是一种安全、可靠的天然糖类，与常见白糖相比，它的热、酸的稳定性更好，还具有保鲜、保湿、矫味、抗冻、抗老化等特性，在食品加工、医药和化妆品等领域应用前景广泛。
“比如，由于海藻糖的热稳定性好，它可以用来制作巧克力、糖果及烘烤制品，而保鲜、保湿则在化妆品中大有用处，抗冻的海藻糖，还能替代血浆蛋白作为生物活性物质的稳定剂，帮助疫苗和血液制品的运输。”陶勇说。
过去，人们从酵母和麦芽糖中提取海藻糖，但转化率都不高，由于产量低、成本居高不下，没法大规模应用。其后，有研究者试图利用双酶法，从淀粉水解出海藻糖，但受制于工艺水平，转化率仍然较低。
历经数年研究，陶勇团队优化了海藻糖生产菌种的发酵过程，提出了一条酶法生产海藻糖的新工艺，实现了从淀粉糊精转化生产海藻糖，并使得转化率达到80%以上。不仅解决了转化率低的难题，生产原料也由麦芽糖改为淀粉糊精，降低了生产成本。
“我们的工作不止步于实验室。”陶勇说。紧接着，他带领团队，与天津科技大学的胡云峰教授合作，开展了海藻糖在糖果生产、蛋糕烘焙、食品冷冻等领域的应用效果示范研究，并给出了详细的参考数值。
研发人员要让产业链条的参与者使用新产品，就要拿出让人信服的研究
“夏壮秋肥冬瘦春死”，这是我国北方畜牧养殖的怪圈。在漫长的秋冬季，由于新鲜饲草料的缺乏，有时候，一个冬天，牛、羊的肥膘就会掉下三四成。
青贮加工是解决秋冬饲草匮乏的有效方法，即在饲草生长季节，将饲草或秸秆等原料经粉碎、密封、发酵等过程贮存起来备用，既有较好的适口性，也保留或提升了饲草营养价值。不过，传统青贮加工只利用天然微生物进行简单发酵，青贮过程中杂菌污染损失较大，营养组分提升有限。此外，传统发酵的方式也制约了青贮的大规模应用。
我们能不能选育优良的微生物菌剂，来提升青贮饲草品质？6年前，青海科技厅慕名找到中科院微生物研究所，提出了这样的疑问。陶勇认为，“新产品应该学会瞄准、开拓新市场，研发人员要让产业链条的参与者使用，就要拿出让人信服的研究，这些正是国内所欠缺的。”
凭着对微生物的了解，也出于为农牧民做点事的意愿，陶勇克服困难组建了以自己和钟瑾研究员为主的青贮研发团队，决心开发高效微生物青贮菌剂。“微生物看不见摸不着，但它在青贮上的作用不可小觑。”
6年多来，针对不同地区气候和畜牧业特点，青贮团队分析了不同青贮原料在不同阶段的微生物菌群、生物生理代谢特征，以及不同微生物间的相互作用情况，掌握了青贮中微生物的作用原理。在此基础上，青贮团队研制开发了适应不同地区环境特点、不同种类青贮原料的高效微生物复合菌剂。
“有一次在内蒙古，我们刚打开用研发的青贮菌剂制作的裹包青贮饲料，周边的牛群闻着味道就朝我们飞奔而来。”得到“用户”的肯定，陶勇对研发的青贮菌剂有了信心。
不过，研制出菌剂，离用到农牧民手中还有很长距离。为开展应用示范工作，过去几年，陶勇带领团队走遍了内蒙古、青海、黑龙江、广西等省区的主要农牧区。有时，一年中多数时间在偏僻的乡野出差。
不久前，在山东东营中试和生产基地，青贮团队研发的高效微生物复合菌剂已经实现了菌株的10T罐发酵生产，为青贮菌剂的推广及产业化打下了基础。
“饲喂比对结果表明，仅通过使用菌剂青贮，就可使肉羊增重提高11.8%，饲料转化率提高13.4%，肉羊的屠宰率和肉骨比也显著提高。”陶勇希望，这些青贮菌剂能帮助农牧民增收、脱贫。
产业化过程中，一个微不足道的环节上考虑欠周全，都难以完成
有源源不断的点子，又能扎扎实实地推进落地，这是很多同行、学生佩服陶勇之处。
陶勇把这些归功于在企业多年的研究训练。1997年，在美国做完博士后，陶勇进入美国杜邦公司。13年中，他先后从事了农药和代谢工程的研发。
“企业的研发是以市场和应用为导向的，确定研发方向会做充分的调研、论证，同时还要考虑到从实验室到产品各个生产链条的情况。企业在基础和前沿研究上可能不是最好的，但做出来的产品性能一定是最优的。”陶勇说。
大学、研究所的研究和做产业化应用有很大的差别，不能认为只要技术本身好，就自然而然能做出好产品，产业化过程中，一个微不足道的环节上考虑欠周全，都难以完成。陶勇说，“这就像一个沙漏，瓶子上方装满了沙子，但一次只有很少的几颗沙子能够流下来。因此，做产业化设计的时候，我们一开始就会设计几个甚至几十个产品同时研发，以增加成功的几率。”
刚进入杜邦时，陶勇的工作是研发农药。在几年中，他作为骨干参与开发一款杀虫剂产品。它因其低毒、高效，在将近10年之后，依然是同类产品中的明星。其后，他申请调到生物研发部门，担任资深研究员。当时杜邦公司发力工业微生物研究，探索绿色生物技术。陶勇耳濡目染，亲身实践，在生物工业技术研究上有深厚的积累和见地。
2009年底，应中科院微生物所邀请，陶勇以国外专家的身份，在国内一次会议上介绍了杜邦公司的工业微生物上的应用案例。2010年初，作为人才被引进到中科院微生物所，担任微生物所工业微生物实验室主任。
“很土”，这是一些人对陶勇团队工作的看法，对此他总是一笑了之。实际上，陶勇团队并不是没有高质量的论文发表，只是他坚信：生物研究要服务经济产业，不能仅仅钻研问题，国家还应结合实际问题，持续资助一些务实的研究，如此科研才不至于成为小圈子的游戏。
“我就希望团队能在这上面做出一些有价值的研究工作。”望着生物代谢图，陶勇信心满满地说。
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