从“一封邮件”到“一个产业”

2026-04-10 10:53 来源:农民日报

2018年4月13日,一封主题为“来自中国山东的噬菌体与抗药性合作邀请”的电子邮件,从山东省农业科学院畜牧兽医研究所发出,抵达英国莱斯特大学知名病毒学家玛莎·克洛基教授的邮箱。

邮件的发件人,是山东省农业科学院畜牧兽医研究所公共卫生创新团队首席专家、研究员刘玉庆,彼时的他未曾想到,这封邮件会开启一段长达七年的噬菌体国际科技合作之旅,也拉开了山东省农业科学院在噬菌体研究领域加速追赶、实现跃升的帷幕,1396封邮件书写了一个以开放合作促创新、以学科突破强产业的生动故事。

从“通杀”到“精准”,一场关乎减抗降抗的“全球协同竞速”

1920年前后,人类养育了两个“孩子”,一个是憨厚蛮力的抗生素,扫荡病原菌,但不会变化,容易导致抗药性、药残和毒副作用,但它是救命药;另一个是精灵变化的噬菌体,种类多,特异性强,能专门用来识别和裂解超级细菌,但驾驭它固有的秉性为人类所用是难点,也是目前全球研究热点。

2016年联合国大会发出遏制微生物耐药的全球号召,减抗、降抗已成为国际农业养殖业发展的必然趋势。同年我国启动《遏制细菌耐药国家行动计划(2016—2020年)》,2022年,又出台《遏制微生物耐药国家行动计划(2022—2025年)》。作为全国畜牧大省,山东省肉类总产量突破1亿吨大关,降低抗药性,消除超级细菌,对于人畜健康、畜牧业高质量发展具有重要战略意义。

“噬菌体”,顾名思义就是“裂解细菌的病毒”,如同一个精准的“生物狙击手”,只锁定目标细菌,而不破坏动物体内的正常菌群,而且是自动的、动态的。刘玉庆这样形象地比喻:“噬菌体与宿主的关系,恰如草原上的狼群与羊群——它们在追猎与逃跑中共同繁衍、协同进化。狼群只会淘汰病弱的残羊,反而确保羊群健康繁衍。而抗生素作为化学品,是固定不变的,像拦河坝,终究顶不住汹涌的浪潮。这种抗药性和无差别的攻击方式,正是抗生素的致命缺陷,不能独立担当消除超级细菌的重任。”

近年来人工智能、生物信息学、合成生物学与基因编辑技术的突飞猛进,让科学家能够更高效地筛选、改造噬菌体,使其应用前景愈发广阔。

2024年10月,农业农村部批准沙门菌噬菌体兽医临床试验,2025年11月第十届国际噬菌体科技产业大会启动大规模噬菌体防治动物超级细菌的实验,标志着我国噬菌体产品化应用的序幕正式拉开。

从“传书”到“合作”,搭建高效的噬菌体跨国研究机制

玛莎第一次到访山东时,就和刘玉庆达成共识:噬菌体研究不是一朝一夕之功,更不是单打独斗之事。要在这个领域实现突破,必须建立一套稳定、可持续的合作机制。

依托省级人才计划,山东省农业科学院精准引进了英国莱斯特大学玛莎教授团队,丹麦哥本哈根大学的生物信息学专家、教授托马斯与本特。山东省农业科学院国际合作处处长徐绍建介绍:“一个学科要立起来,人才是根基。引进外籍专家是助跑的第一步,更关键的是把我们自己的队伍带起来。”如今,山东省农业科学院与莱斯特大学联合培养的2名博士生、4名硕士生已陆续走上科研岗位,一支年龄梯次合理、专业结构互补的创新团队正在成长壮大。

近年来,团队共同承担了9项国家级重点项目,通过院创新工程投资100万元,支持建立通用抗药性监测网(Varms)智能化噬菌体库与数据库,构建了可快速应对超级细菌威胁的高通量抗药性监测和噬菌体防控系统。即便在疫情期间,双方通过“云讲堂”每周一会,54次线上交流从未间断。

人才的流动,催生了平台的落地。从双方自发建立的“中英噬菌体合作研发实验室”起步,到2023年获科技部正式支持的“中英噬菌体工程联合实验室”,这一平台已成长为国内该领域首家国家级政府间联合实验室。与此同时,山东省农业科学院与丹麦哥本哈根大学等共同发起“噬菌体指南(Phage-Compass)”国际联盟,给噬菌体插上科技的翅膀,推动技术标准与全球市场准入的互通共享。

七年下来,双方互访交流近30人次,往来邮件达1396封。玛莎教授团队不仅带来了共享的技术,更带来了她的学术网络,打造出中、英、丹完整“铁三角”。这套从“点对点”合作升级为“平台对平台”的协同创新体系,为噬菌体研发提供了坚实的机制保障。

从“共享”到“落地”,七年深耕结出累累硕果

这场国家合作经过七年的“深耕细作”,已然结出累累硕果。

在资源积累上,山东省农业科学院已建立起拥有3万株超级细菌、3000多株噬菌体的大型智能化资源库,构建出健全的超级细菌评价体系,积累了丰富的流行病学数据。在产品研发上,团队成功研发出大肠杆菌、里默氏菌、产气荚膜梭菌的噬菌体新兽药、沙门氏菌噬菌体添加剂等4种产品,覆盖肉鸡10亿羽、肉鸭5亿羽,用户使用满意率超90%,有效减少了抗生素的使用,在无抗养殖示范场抗药性Lar指数降低一半。此外,噬菌体诊疗芯片、料线后添加设备、禽舍微米雾化设备等创新装备相继问世,为规模化应用提供了硬件支撑。

在学术影响上,双方合作翻译出版了《噬菌体治疗》《噬菌体药理学及其实验方法》等专著,填补国内研究空白;联合创办国际学术期刊《PHAGE:Therapy,Applications,and Research》,邀请全球30多位顶尖专家组成编委会,这是全球第一本噬菌体领域的学术期刊。连续举办十届“国际噬菌体科技产业论坛”,已成为全球噬菌体领域的风向标。

在山东省农业科学院主办的2025国际噬菌体科技产业大会上,中、英、丹三国专家共同宣布将人工智能(AI)与大数据库深度嵌入噬菌体筛选、预测与应用全链条,标志着噬菌体研究正式迈向“AI驱动+大规模应用”新阶段。大会同步启动覆盖肉禽、蛋禽、猪、奶牛、奶羊、水产六大畜种的科企合作计划,针对10种重大病原菌开展大规模防治试验。

更可贵的是,这些科研成果正在加速向生产一线转移。山东省农业科学院公共卫生团队与80多家种植养殖企业、110家医院建立了稳定的合作服务共同体,推动噬菌体技术从实验室走向田间地头、养殖车间。

“这是替代抗生素的新质生产力,要在山东打造噬菌体‘航空母舰’,投放到全球,具备综合作战能力和国际影响力。”2024年4月15日,山东省委书记林武提出殷切期望,为团队指明了前进方向。面向“十五五”,山东省农业科学院将继续抢占人工智能噬菌体设计、国际标准制定、新兽药注册的制高点,打造全方位应用场景,让“山东智慧”为全球农业绿色发展和人类健康贡献力量。(徐绍建 农民日报全媒体记者 吕兵兵 蒋欣然)

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(责任编辑:韩璐)