前言
2022年10月21日,杭州秋日的窗外依旧绿郁葱然,交错延展出层层的光影。眼前这位逆光而坐的老人,周身低调、收敛着正气,眉梢却藏不住地飞扬,双目炯然,散发出不谙年龄的光芒,兼具犀利与慈悲。
此刻,84岁高龄的他正在听取弟子郑裕国院士及其课题组成员关于年产13000吨高光学纯L-草铵膦生产线核心技术的汇报,该生产线将于几天后接受中国农药工业协会组织专家的现场考察和技术鉴定。他一手培养起来的团队早就出类拔萃、战绩斐然,但每当这样的重要时刻,团队成员们还是会围坐其旁,从他清晰的思路和一针见血的点评中汲取力量。他是他们的心之所向,也是他们的定海神针。
近2小时的汇报时间很快过去,这是他几十年如一日再平常不过的日常。事实上,他的生命交织着中国的世纪沧桑,也见证着世纪成就。于他,仿佛人世间的一切繁华都是背景,只有那被某种精神颗粒洞穿的时光,一帧一帧,变得缓慢且没有尽头;又好像他的人生,是一个以科学研究为支点的同心圆,一圈一圈,力度叠加,触面无限,初心却永不会改变——探索无边无际的未知,在激情求解中逐渐构建起一种厚重夯实的生命结构,在高速的不间断的运转中散发出如宇宙星环般质朴却璀璨的华彩。于他,一切惊心动魄、一切伟大贡献,都只道是平常。
他是中国生物化工产业的先驱、“中国生物农药之父”、中国工程院院士沈寅初;他是浙江工业大学师生心中永远的大先生。
一、剡山初萌 旦复旦兮
沈寅初,1938年出生于浙江嵊县(今嵊州市)。乱世辗转,但家中依然重视教育。他就读的剡山私立小学校(今嵊州市剡山小学),前身为创建于清乾隆二十三年(1758年)的剡山书院,著名教育家蔡元培先生曾任书院院长,其所倡导的科学教学方法,开新学之先河,源远流长。
新中国成立当年的12月,时年11岁的沈寅初加入了少先队。70余年过去,他犹记入队宣誓、与同学共唱队歌的场景,队歌主题为“爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学、爱护公共财物”——这“五爱”,冥冥之中,似乎奠定了他这一生的使命和动线。
1951年,沈寅初进入嵊县中学(今嵊州中学)就读初中,对化学课表现出浓厚的兴趣,成绩尤其优异。初中毕业,因家道中落,兼之家庭成分的原因,故而选择读中专,到浙江省立杭州高级医事职业学校(后更名为杭州卫生学校)就读化验专业,开始接触到生物化学专业知识。当时学校的生物化学课、微生物课由浙江医学院微生物教研组的教授主讲,这样的际遇使得沈寅初获益良多。
之后,沈寅初以名列前茅的成绩毕业,被分配到浙江医学院生物化学教研组,成为一名实验员,主要承担教辅工作,同时参与教授们的课题研究工作。这些经历都对沈寅初的科学精神和实践能力产生了深远的影响,也使他更加坚定地走向生物化学领域。沈寅初因此确立了考大学攻读生物化学专业的目标,一边努力工作一边刻苦复习,于1957年参加全国高等学校统一招生考试,高考志愿书所填的9个志愿均为生物化学专业,最终被复旦大学生物化学专业录取。
在复旦大学求学期间,沈寅初过人的才智、心性,雷厉风行、矢志不渝的性格、精神,都极好地诠释了“日月光华,旦复旦兮”自强不息、教育强国的内涵。他表现出了极强的学习内驱力、思辨力和实践力,敢于不拘一格地规划学习,迎接各种挑战。譬如选修较之生物系难度更高、程度更深的化学系的化学课;在外语学习方面,有感于欧美国家在生物技术研究与开发中的强大实力,放下已有基础的俄语,选择英语攻坚,为之后的科研工作及跨国学术交流打下了扎实的语言基础。
他孜孜不倦地穿梭于教室、实验室、图书馆之间,听课、实验、自习,阅读学术期刊(尤其是外文期刊)、追踪接触生物学科前沿领域。在五年的积跬步、汇涓滴后,他将专业方向进一步聚焦于微生物遗传学。国际著名遗传学家、中国现代遗传学奠基人之一的谈家桢先生,具有西南联大学脉渊源的中国科学院上海生物化学研究所沈善炯先生,都对他产生过深远的“灯塔”效应。
也是在这个阶段,沈寅初结识了同年考进复旦大学植物生理学专业的方仁萍同学,两人志同道合,发展出深厚的情谊。
1962年夏,沈寅初本科毕业。同年,恰逢研究生自1957年停招以来第一次恢复考试,在复旦大学盛祖嘉教授的知遇盛邀下,沈寅初考取复旦大学遗传研究所微生物生化遗传学专业研究生。而方仁萍则被分配到上海市化工局所属的农药厂研究室,之后又作为首批人员加入升级筹备中的上海市农药研究所,成为科研骨干。
世事难料,但抵不过情深缘真——研二时沈寅初因身体原因肄业,得到方仁萍不离不弃地悉心守护——命运的玩笑对他这样铮铮的人而言是不灵的,不过是转了个弯,然后去到一条重要的分岔路上,最终是殊途同归,又回到他钟爱的轨道上:当时,中国在经历三年自然灾害后,痛定思痛,决心发展农药工业。沈寅初作为复旦大学生物化学专业的高才生,受到上海市农药研究所筹备处负责人鲍自兴的力邀。之前一心想从事遗传物质基础研究的他,在经历饥饿与病痛的切肤之痛后,发出“民以食为天”的呼号,放弃留在复旦大学担任助教的机会,下决心要为中国农药工业的发展贡献力量。他进入上海市农药研究所,成为一名研究人员,在老所长徐义宽的领导下,克服重重困难,研发生物农药。多年后,他又打通生物农药、生物化工、生物医药等链条,将生物技术覆盖于农药产业、化工产业、医药产业、食品添加剂产业、材料产业,成为我国生物产业崛起的标志性人物,亦是水到渠成。想起《100个人生信条》作者松浦弥太郎曾说过的一句话:“迷失的时候,选择更为艰辛的那条路。”沈寅初似乎从来都清醒着,永远保持着选择挑战的勇气和魄力。
同时,他与方仁萍的双向奔赴、伉俪情深,亦成就了科研界的一段佳话。他们志趣相投、事业相持、生活相濡,功勋章里有他的一半,也有她的一半——这位睿智大气、温暖知性的上海姑娘面朝大地、素手泥巴,低调实干、不计名利,她既是沈寅初研究团队的骨干成员,又是他家庭生活的坚强后盾,里外都是一把好手。其实,包括井冈霉素在内的沈寅初团队的几项重要科研成果中均有方仁萍做出的贡献,但每次申报奖项,她的名字都不在获奖人之列——“不能夫妻两个都享受研究成果带来的名利”是他与她达成的共识。人前,沈寅初和方仁萍是极好的科研伙伴;人后,他们是彼此的灵感催化剂,更是彼此的骄傲和自豪。
二、峥嵘岁月 中锋写就
中国人喜欢用书法形容人,因为中国书法的气韵和形态可以呈现人的心性、节奏和力度。譬如运笔中锋时,“令笔尖在点画中心运行”,笔毫要处于上提和下压的平衡中,墨顺笔尖流注而下,达于四面,如此才能写出那看似简单却很饱满的一笔。沈寅初大写的生命质地亦可用“中锋”比拟——中正、厚实、笃定,看似云淡风轻的背后实则有很多的作为和变化。
沈寅初是“快”的,这位散步速度都快于常人的科学家,心持信念,一旦找寻到正确的方向,就会全力以赴推进目标。他在自己科学研究领域上的不断突破,恰得益于他自己口中的“急性子”——起心纯粹、行动迅速,具有知行高度统一的高效性。但他又是“慢”的,他在“探索未知”的路上,对事物的发展有着“雄心的一半是耐心”的自觉,也拥有把一切交给时间的智慧——在他身上,我们能感受到科学研究是一种“得法”的过程,既需心志坚毅,也需体悟入微,时而要有分秒必争的效度和严谨,时而又要有不争朝夕的远见和豁达,不怕失败,不怕反复,让一切都在自然的节奏中真实地、扎实地长出来,必要时甚至要有敢为人先、不计得失、不言放弃的大胆魄,非大写之人不能为之。
(一)“把科研成果写在大地上”
在沈寅初看来,无法走出实验室的科研都不算好科研,“把科研成果写在大地上”是他的初心,是他的过程,也是他深切期待的结果。
20世纪60年代初沈寅初进入上海市农药研究所时,中国还没有解决温饱问题,粮食安全一直是国家的痛点和重点,作为粮食重要品种的水稻病害多,如三大病害纹枯病、稻瘟病、白叶枯病,有些发病周期还很长,是否能够实现水稻的稳产高产关乎国家命脉。沈寅初进入上海市农药研究所后参加的第一个重要项目“甲基砷酸锌的检测分析”就是为了解决当时动辄年发病面积上亿亩[注]的水稻纹枯病肆虐的严峻问题。甲基砷酸锌即稻脚青,是一种以砒霜为原料合成的化合物,对水稻纹枯病的预防效果好;但它毒性强、易残留,对劳作者和食用者的健康都不是很友好,且操作不当还会产生稻谷空壳,导致水稻减产。
然而在那个年代,化学农药研究虽然有了一定的基础,但生物农药研究几乎是一片空白。沈寅初怀揣着“让全国人民吃上饱饭、吃上安全饭”的朴素理想,开始思考“生物源农药”的研究方向,试图寻找真正无毒无害的防治水稻纹枯病的特效农药。妻子方仁萍非常支持他的研究想法,他们集合几位志同道合的同事,在极其有限甚至恶劣的科研条件下,凭着敏锐的科学直觉和坚定的使命信念,自发地开始了生物源农药研究的艰难历程。这意味着,这个小小的科研团队要从全国各地的土壤中,去寻找到那一株有效的微生物。为此,他们翻山越岭,用双脚丈量大地,像地质勘探人员那样,跑遍了祖国的山山水水;他们曾遭遇原始森林的迷路,曾误闯造反派武斗的恐怖场面,曾身背水壶和几个干馒头在人迹罕至的原始森林中行走数十里;他们采集了3000多份土样,做了几万次实验,分离了28000余株菌种……在这场没有硝烟的战争中,沈寅初既是指挥员又当战斗员,倾注了自己所有的时间、情绪和心血。为此,他放弃了出国进修的机会;为此,他和妻子方仁萍艰难地做出将两个孩子全托寄养的决定。
凭信念、凭术业、凭汗水、凭鞋底磨穿,也凭了些许运气,1972年,沈寅初团队终于在取自福建邵武、江西吉安、杭州植物园等地的土样中找到了四支有效菌株。样品生产出来后,他们又经过海南、广东、上海、江西、浙江、江苏、安徽等多个省市的大面积大田试验,前后历时半年,终于研制出一种对水稻无毒无害、无污染、无耐药性,对人畜也安全的无公害新农药。沈寅初和同事们为它取了一个响亮的名字:“井冈霉素”。
井冈霉素问世之后的7年时间里,沈寅初与农用抗生素研究小组成员一道继续呕心沥血、再接再厉,在菌种选育、发酵条件、提取技术及制剂加工诸方面做了大量的研究。他们辗转于全国各个农药厂之间,奋斗在实验车间、实验室里,研制出一整套发酵单位高、能耗低、工艺简单、不易染菌的生产工艺;将每小时每毫升井冈霉素的生产量提高了300倍,把每亩水稻的用药成本降低到0.5元以下,创造了抗生素行业中单位时间、单位设备容量生产水平的最高纪录,成为当时药效最高、价格最低、每个农民都用得起的生物农药,为进一步实现生物农药产业化奠定了坚实的基础。
得益于沈寅初团队的科研成果,浙江首先成为井冈霉素的重要生产基地,并在桐庐农药厂(现桐庐汇丰生物化工有限公司)、海宁农药厂(现钱江生物化学股份有限公司)实现规模化生产,产量约占全国总产量的80%。之后,沈寅初秉持科技报国的初心,无偿将井冈霉素推广到全国30余家农药生产厂家。至此,井冈霉素成为我国第一个大规模工业化生产的生物农药和民族品牌农药产品,我国因此成为世界上最大的井冈霉素生产国,经济效益高达五六亿元。井冈霉素是我国生物源农药发展史上的一座里程碑,沈寅初因此被人们尊称为“井冈霉素之父”。
沈寅初曾深情地回顾那段历程:“从土壤中开始寻找产生井冈霉素的微生物到建立30余家生产厂的10多年里,我们走南闯北,从实验室到工厂到农村,我们和工人一起生产井冈霉素,我们和农民一起应用井冈霉素,在‘四人帮’粉碎后,我们的研究成果获得了上海市首届重大科技成果一等奖和国家科技发明三等奖,我们这个研究集体被评为上海市劳动模范集体。以后的年代里,我们的研究组虽然还有几个科研成果获得大奖,但在回忆人生往事的时候,最最使我感到回味无穷而又不能忘却的还是那个井冈霉素。”
如同对这段历程的回响,半个世纪以来,井冈霉素的生产应用经久不衰,一直是我国防治水稻纹枯病的首选药物。它的年防治水稻面积达2亿多亩,每年可挽回稻谷几十亿公斤的损失,为我国水稻的稳产高产保驾护航,为人们提供上万个就业岗位。这位要“把科研成果写在大地上”的科学家,终于实现了自己的夙愿。正如他在一次采访中对记者所说的:“我一生比较自豪的是,老百姓吃的每一粒米饭几乎都用过我们这个农药。……袁隆平用水稻种子研究高产稻种,我用微生物种子研究出高效安全的农药,两者是相通的。水稻要高产,需要各种措施来保证啊。”
之后,沈寅初以“探索未知,激情求解”的科研精神,在生物农药领域继续拓展深耕,继续在祖国大地上书写科研成果。他主持开发了生物农药产业骨干品种:杀虫抗生素阿维菌素(7051杀虫素)、杀螨抗生素浏阳霉素,攻克了一系列关键技术难题,开发成功了一整套产业化生产技术,填补了我国微生物农药工业中杀虫抗生素和杀螨抗生素产业化的空白,成功地为禁用剧毒农药提供了新的替代品种。
阿维菌素首先在海门制药厂实现产业化,为“浙江海正药业”的上市奠定了基础。之后又迅速在浙江升华拜克生物股份有限公司、钱江生物化学股份有限公司及全国多家企业推广。
时至今日,当年海门制药厂厂长白骅依然清晰记得1992年冬天那个蒙蒙清晨,自己用一辆桑塔纳轿车把沈寅初等人从上海接到建在台州渔村的简陋厂房的情景。那时的他尚未预见这一场相交会怎样改变自己和工厂的命运!在他的印象中,沈寅初平易近人、大气豪爽,格局和胸怀都很大,讨论学术、技术时完全没有架子,愿意帮助人,也会指点细节。当他提及自己和沈寅初团队合作研发的高纯度阿维菌素晶体在哈尔滨举行的全国医药展销会上大放异彩,以每公斤35000元的价格与阿根廷金武公司一次性签下50公斤订单的往事,眼睛依然闪闪发亮。那之后,订单纷沓而至,根本来不及生产,阿维菌素的价格也由每公斤35000元飙升到45000元。海门制药厂成为中国第一家生产合格的能够出口的阿维菌素的企业。1993年,海门制药厂的销售额达到1.1亿,工厂的每个员工都成了“万元户”。在此基础上,上海市农药研究所、中科院上海有机所再与海门制药厂合作,合成了双氢阿维菌素,也就是伊维菌素,每公斤价格为85000元,最高时达每公斤120000元。海门制药厂自此腾飞,1998年更名为浙江海正药业股份有限公司,并于2000年在上海证券交易所上市。白骅说:“阿维菌素使我们站起来,伊维菌素使我们富起来,沈总就是我们的金手指。”这是沈寅初和多数合作企业之间关系的写照,他所合作过的企业家鲜有人叫他“沈院士”,而是亲切地称他为“沈总”。
很快,全国有关阿维菌素的生产企业达百余家,应用范围推广到蔬菜、果树、水稻虫害的防治,成为我国最主要的微生物源杀虫剂,是农药市场中最受欢迎的产品之一。1997年,“7051杀虫素”项目获化学工业部科技进步一等奖。1998年,上海农乐生物股份有限公司以浙江海正药业的阿维菌素原药生产制剂,应用于水稻杀虫,成为第一个取得7051杀虫素在水稻上应用药证的企业,在阿维菌素的生产及应用历程中迈出了重大的一步。随着阿维菌素生产的不断发展以及相关企业与上市公司阵容的扩大,阿维菌素产业链日趋完整;我国成为全球最大的阿维菌素生产基地,每年生产的阿维菌素可供5亿亩地使用;市场价格亦由过去一公斤几万元降至500元左右。
生物源农药井冈霉素、阿维菌素奠定了沈寅初在生物农药科学界的地位,而井冈霉素和阿维菌素产业化技术的应用和推广则奠定了沈寅初“产研一体”的社会地位。尽管他始终低调、深藏功荣,但感怀其巨大贡献的科学界与产业界则还是将对沈寅初的重要贡献从“井冈霉素之父”升级为“中国生物农药之父”。
值得一提的是,20世纪80年代初期,井冈霉素的成功研发及产业化引起了国际同行,尤其是日本同行的关注。在农用抗生素研究领域中处于全球领先地位的日本理化研究所,指定邀请井冈霉素的研发者前去进修,由世界上第一位农用抗生素(灭瘟素)的发明人、日本理化研究所研究员、日本农药学会理事长见里朝正担任导师。沈寅初以惊人的毅力和努力,克服日语关,以优异的成绩通过日语考试,顺利赴日进修。
沈寅初非常珍惜在日本理化研究所为期半年的研修时光,他充分利用研究所先进的设备、高效的科研服务系统,争分夺秒地进行科学研究。功夫不负有心人,他从日本理化研究所实验室的土样中发现了一种全新的抗真菌抗生素——磷氮霉素,这是全世界第一次发现可用于防治水果蔬菜灰霉病的磷氮霉素。在沈寅初结束研修回国后,日本理化研究所主动来华与国家科委和化工部商谈,签订了我国改革开放以来第一个实质性的国际科技合作协议。同时,沈寅初沉浸科研的治学态度和惊人的科研能力,得到了导师见里朝正的赏识,两人建立了深厚的师生情谊。见里朝正经常带他参加各种学术、产业会议,拓宽视野、增加见识、结识日本学者,并一力促成中日两国农药学会每年开展学术交流的机制和平台。1982年11月,中日两国农药学会第一次学术会议在杭州召开,此后这一学术交流会议每年举行,中日轮流主办;次年1月,中日双方在北京签订《关于开发热带、亚热带微生物进行农用抗生素共同研究协议》,又于日本签订该协议的《实施细则》,自此开启了长达10年的研究合作。
沈寅初与见里朝正一直保持“科学无界”的师友关系。1989年,见里朝正邀请沈寅初去三得利研究所开展微生物源生理活性物质研究,沈寅初因此结识了见里朝正的学生、三得利研究所生物有机合成实验室主任田中隆治。之后,田中隆治经常陪同沈寅初去日本的大学与科研机构参观访问,包括2015年“诺贝尔生理学或医学奖”得主大村智的实验室,结识了很多日本科学家。见里朝正去世后,田中隆治继承了老师的事业,继续致力于促进中日友好交流与合作。2001年,沈寅初担任浙江工业大学校长,而田中隆治后来担任日本金泽大学副校长,两人在中日友好合作方面做了很多工作,促成了浙江工业大学与日本金泽大学、星药科大学之间长期深度的交流与合作,这是后话。
除此之外,1990年上海市农药研究所、上海农药厂与美国杜邦(中国有限)公司签署投资2500万美元的合资合同,其中也有沈寅初之功。这个合作项目在当时对上海市引进外资起到积极的推动作用,时任上海市市长朱镕基对该项目高度重视,专门作出批示。
沈寅初以开放的学术视野、兼容并包的胸怀大大拓展了中国在生物农药领域的国际影响力,推动了中国生物农药的不断发展,最终跻身国际前沿水平。
2007年,沈寅初获“中国农药工业杰出成就奖”;2009年,获“建国60周年中国农药工业突出贡献奖”;2016年,万物丰盛的夏季,沈寅初实至名归捧得“农药学科终身成就奖”。
(二)“做科研成果转化的启动因子”
在沈寅初团队砥砺前行的20世纪70年代末80年代初,生物技术逐渐成为国际科学研究的前沿领域,我国也开始越来越重视生物技术的研究与产业化。1983年11月,国务院批准成立了中国生物工程开发中心。1985年,化工部希望将生物技术应用于化工领域,决定邀请国内外口碑度爆棚的沈寅初团队,但上海市农药研究所并不直接隶属于化工部,“求贤若渴”的化工部决定由化工部、上海市政府、上海市农药研究所三方共建化工部上海生物化学工程研究中心。
沈寅初清晰地意识到以遗传工程为核心的现代生物技术已向人们展开美好的前景画卷,我国化学工业将要迎接新的技术革命;而他自己千锤百炼、扎实过硬的本领,终于可以迎来大施拳脚的时代。正是这种对科学研究的前瞻性思维、对行业前沿的精准把握、对创新的执着追求,使得他在“探索未知,激情求解”的征途上不知疲倦、灵感井喷。
沈寅初将化工部拟建上海生物化学工程研究中心之事告知见里朝正。见里朝正先生提议沈寅初申报日本外务省中日交流项目的人才资助计划,促成日方无偿资助上海生物化学工程研究中心总价4000万日元的仪器设备。沈寅初倾情撰写长篇报告《化学工业与生物技术》,详细描述世界各国生物技术的应用发展及其前景,分析采用生物技术改造化学工业的必要性与可能性,介绍生物技术在化学工业中的8个应用实例。他躬体力行,将自己的研究领域进一步扩大到生物化工行业的生物催化领域,并开启了中国生物化工产业的“高光”历程:创建了微生物催化法生产丙烯酰胺的产业化技术,建立了我国第一套利用生物技术生产大宗化工原料的工业化装置。
自20世纪80年代中期开始,沈寅初主持开展腈酶及腈水合酶研究,研发出微生物催化法生产丙烯酰胺的一整套高产、高效的生物催化产业化技术——丙烯腈转化率、丙烯腈单耗、工业发酵产酶能力等均超当时国际先进水平;开创我国生物催化技术工业化生产大宗化工原料的先河,先后在胜利油田、大庆油田等地建成了年产5000~50000吨的生产装置10余座,产品经聚合后广泛使用于油田的三次采油和废水处理,大大提高了油田的采油率;使我国成为世界上丙烯酰胺生产技术最先进、产量最大的国家。
时光回溯到1986年,沈寅初团队成功地从我国泰山的土坡中筛选到一株高活性的丙烯腈水合酶生产菌株。正是因为这一菌株,我国聚丙烯酰胺生产技术有了根本性的变革。沈寅初估量了丙烯酰胺这个工业中大吨位产品的产业化价值,预感这株高活性的丙烯腈水合酶生产菌株将会有万吨级的工业生产规模,于是他带领自己的科研团队走上了一条艰辛的产业化之路——这一走,千难万苦,不计岁月;这一走,最终走出了一个秀于世界之林的生物催化新时代。
“七五”期间,微生物法生产丙烯酰胺被国家科委列为小试攻关项目,并于1989年通过小试鉴定。1990年,沈寅初计划将丙烯酰胺的产业化研究项目申报“八五”国家科技攻关计划的单列专项项目,几经波折、多方努力,终于在沈寅初“七五”攻坚成果口碑及科技加持下得以通过。1991年,年产50吨规模的微生物法生产丙烯酰胺技术被国家科委列为中试科研项目。1992年,沈寅初在多方寻找合作单位无果后,再次找到浙江桐庐农药厂,厂长为回报沈寅初对该厂井冈霉素生产作出的重大贡献,同意建设微生物法生产丙烯酰胺的中试平台,开展合作研究。在双方的共同努力下,迅速建起了440吨/年的生产线,超额完成了“八五”攻关任务。1993年,该项目被科技部列入火炬计划,但因该厂位于富春江流域,浙江省出于环保考虑没有批准该项目。
虽然产业化探索小有斩获,但“440吨/年”离沈寅初“万吨级”规模的目标实在相差甚远。1996年,经著名生物化工专家、时任南京化工大学校长欧阳平凯(2001年当选中国工程院院士)的介绍,沈寅初团队与江苏如皋化肥厂达成成果转让协议,同年便实现“千吨级”规模,这是中国第一个将生物技术的方法用于化工产业的上规模的项目,时任化工部副部长的成思危专程到江苏如皋化肥厂,考察丙烯酰胺产业化现状,继而在全国引发了一轮购买“千吨级”微生物法生产丙烯酰胺技术的热潮,江西、张家口、山东等地的企业陆续上了生产线。1996年11月,中宣部、国家科委、国家计委、财政部在京联合召开“八五”科技攻关计划总结宣传会议,沈寅初团队的丙烯酰胺产业化项目被评为优秀成果,沈寅初作为在国家“八五”科技攻关中作出突出贡献的先进个人在会上发言,受到江泽民同志的接见。同年12月,沈寅初被提名为中国工程院院士候选人。
然而,沈寅初仍执着于他的“万吨级”梦想。“九五”期间,“万吨级微生物法丙烯酰胺生产技术”被列入国家科技攻关重中之重项目。沈寅初团队用了1年时间完成了技术攻关,之后开始寻找资金实力、眼界魄力更为强大的具有“万吨级”生产能力的合作企业。这一次,具有相关学科背景与创业经历的企业家郭文礼恰逢其时地出现了。在接触到沈寅初团队的技术后,他表示了极大的兴趣,很快达成了合作意向,并签订技术转让合同。1997年,郭文礼得到地方政府的大力支持,在北京通州区征地100亩,创立北京恒聚油田化学剂有限公司,建立万吨级微生物法丙烯酰胺生产装置。恒聚公司投资1亿元建设的2.5万~3万吨/年微生物法丙烯酰胺生产线不到1年时间就顺利投产,并通过了国家验收。除了恒聚公司,胜利油田也是万吨级微生物法丙烯酰胺生产技术“九五”攻关项目的合作企业。至此,我国聚丙烯酰胺生产技术实现了跨越式发展,走在了世界前列。微生物法生产丙烯酰胺的产业化技术当之无愧地被称为“中国生物催化技术产业化成功应用的典范”。
1997年,“微生物法生产丙烯酰胺”成果获上海市科学技术进步奖一等奖。2000年12月,“九五”国家攻关重点项目万吨级微生物法聚丙烯酰胺产业化在北京恒聚化工通过国家验收。2010年前后,沈寅初团队的微生物生产丙烯酰胺技术已经得到全面推广,全国丙烯酰胺的产量达到30万吨,不仅能够满足国家需要,还实现了出口。为此,2021年11月举行的全国功能高分子行业委员会年会授予沈寅初“全国功能高分子行业发展突出贡献终身奖”。沈寅初多次提及,“万吨级微生物法丙烯酰胺生产技术”是他最为得意的一项科研成果。
1997年,沈寅初当选为中国工程院院士,成为中国工程院第一位生物化工领域的院士;1998年,获何梁何利基金“科学与技术进步奖”,同年获“上海市科技功臣”称号;2002年,获“侯德榜化工科学技术奖”与“杜邦科技创新奖”;2010年,被授予2009年度“浙江省科学技术奖重大贡献奖”。
纵观沈寅初个人丰富而延绵的科学研究史,其毕生都在致力于实现一个朴素的科学理想:如何用生物技术生产出对环境污染少、对健康危害小、让老百姓受惠多的产品。当人们谈及他的科学成就和地位时,他总是谦虚地说:“一项科研成果从实验室走向产业化并转变为商品,需要企业家、企业工程技术人员的密切合作。在这个过程中,我只是个科研成果转化的启动因子。”有一定科学常识的人大概知道,生物学上意义的“因子”是编辑细胞中读取DNA基因片段所产生的物质,且“因子”是具有活性的、永动的,故不断产生、不做停歇,这也许就是沈寅初令人叹为观止的科学生命属性;而“启动因子”作为蛋白质生物合成启动时所必需的具有催化活性的蛋白质,恰恰非常“专业”地彰显了沈寅初作为中国生物化工产业开拓者、催化者、实践者的不可替代的功绩和地位。
三、学之大者 人之重器
“大学之大,不在大楼,而在大师。”沈寅初是激情求解的科学家、弄潮儿;也是胸有丘壑的大先生、大校长;他一手学术产研,一手授业解惑,师心霁然,厚德健行,是为经纬之才。
20世纪90年代末,进入跨越式发展快车道的浙江工业大学,向沈寅初抛出“橄榄枝”,时任校党委书记王国榜、校长吴添祖向他发出工作邀请。王国榜谈起20多年前引进沈寅初的往事,依然历历在目:“邀请沈院士来浙江工业大学工作的过程非常顺利,沈院士自始至终没有提过任何关于待遇、经费、房子等方面的要求,学校提出要给他人才引进的补贴以及科研启动费等待遇,沈院士都予以拒绝。他只提出一个要求,就是要有教师尤其是年轻教师真正愿意跟着他一起做科学研究。”事实上,当时也有985大学向沈寅初发出邀约,但他认为985大学已经拥有不少包括院士在内的高层次人才,而像浙江工业大学这样的高校,其事业发展与学生培养更需要院士;同时因自己是浙江嵊州人,且多项科研成果均在浙江实现产业化,他希望自己能为浙江的经济发展和人才培养做点实事。
1998年,沈寅初来到浙江工业大学生物与环境工程学院任教(跨单位工作),自此成为该校生物工程学科的灵魂人物。2000年12月至2005年3月,担任浙江工业大学校长。于学科、于学校,沈寅初均以一位战略科学家的韬略,为其事业的全面发展插上了腾飞的翅膀。
为提高办学质量,早日实现建成国内知名大学的目标,沈寅初对此倾注了满腔的热忱和力量。他致力于提升师资队伍整体的科研与教学水平,优化学生的培养模式,尤其是大力拓展教师和学生国际化培养的渠道,与日本金泽大学等名校建立了科学研究与人才培养的深度的长期的合作,双方长期互派教师和留学生。生环学院、化材学院、药学院相关学科的成长和建设,更是离不开他的引领与推动。
在浙江工业大学跨越式发展的重要历史阶段,沈寅初是一面旗帜,他的办学思想、治学精神、人格魅力对学校的发展产生了积极而深远的影响。他高瞻远瞩,知行合一;他奖掖后学,诲人不倦;他胸襟开阔,甘为人梯。他的为人、处世、治学为后辈青年师生树立了学术和人格上的双重榜样,受到浙江工业大学师生的普遍爱戴和尊崇,是大家眼中的“大先生”“大校长”。
(一)奖掖后学,巨擘甘为人梯
沈寅初进入浙江工业大学工作后,着力于加强生物化工学科建设,凝练团队的科研方向,引导团队对接重大的社会需求,开展一系列基础与应用研究,取得了一批高水平的科研成果。浙江工业大学那支烙刻着沈寅初精神特质的青年科研“梦之队”也应时而生。他们秉承沈寅初“好的高校教师一定要搞科研,而且科研成果要有硬通货”的教导;牢记他“教师和科研人员一定要摸准国民经济发展的脉搏,一定要了解国家的需要和世界的前沿,科研选题要有创新性,要选对接有关国计民生的重大需求的课题,成果要有产业化前景”的教诲,攻克一个又一个科研、技术难关,创造了一项又一项奇迹。
沈寅初身为巨擘却甘为青年人才做人梯的例子俯拾皆是:1998年,作为浙江工业大学生物工程研究所首席教授的沈寅初为了年轻一代科研工作者的快速成长渐退幕后,承担起培养人才与指导科研的重任。如指导郑裕国团队开发糖尿病治疗药物中间体井冈霉醇胺的生物催化技术,使该团队研发出高纯度井冈霉素高效生物催化大规模生产井冈霉醇胺的方法,完成井冈霉素高值化与绿色化的技术开发,从而构建了井冈霉素从生物农药到生物医药的产业链,形成了井冈霉素产业化新增长点。该技术在浙江钱江生物化学股份有限公司进入产业化,建成了国内外生产能力最大的新产品井冈霉醇胺和高纯度井冈霉素生产线。高纯度井冈霉素在国际市场上占有率第一,显著提升了我国企业在该领域的国际竞争力及影响力。2008年,“高纯度井冈霉素生物催化生产井冈霉醇胺的产业化技术开发”成果获得国家技术发明二等奖。
又如自2000年起,指导郑裕国团队与海正药业合作开展腈化合物转化酶的菌种筛选等工作,聚焦于“亚胺培南/西司他丁钠化学-酶法合成关键技术及产业化开发”。该产品2005年投入生产,2009年获中国石油和化学工业协会科技进步一等奖,2010年获国家技术发明二等奖。郑裕国说:“该成果标志着沈院士开创的腈转化酶研究从非手性化合物的生产拓展到了手性化合物的生产。我们传承了沈寅初的科研事业,并在传承中实现了创新,在创新中获得了发展。”再如,针对我国糖尿病患者多,国内药厂却缺乏具有降糖疗效的阿卡波糖核心技术的情况,郑裕国团队传承并发展了沈寅初的研究思路,通过和华东医药合作,研发出阿卡波糖产业化新技术,打破国际制药巨头德国拜耳公司对技术和市场的长期垄断。2015年,郑裕国团队凭借该项技术第三次问鼎国家科技奖。
是的,沈寅初对青年教师和青年科研团队的培养与提携是毫无保留的。他鼓励青年教师出成果,强调“每个教师都应该敢于尝试写高水平的SCI论文,同时要重视科研道德,实验的结果绝对要准确”。他指导青年教师陈小龙先后2次在国际顶级杂志“Chemical Reviews”(《化学评论》)发表论文,提高了浙江省高校的国际认知度。他不断地“教”青年教师如何开展科学研究工作,强调“选题要有发表价值,成果要有产业化前景”。在沈寅初严格又悉心的指导下,浙工大的青年科研团队迅速成长,不少团队成员也从一名普通的青年教师成长为国内生物化工界的知名学者,他指导的博士生郑裕国、许丹倩、陈小龙分别入选中国工程院院士、浙江省特级专家、国家“万人计划”科技创新领军人才。作为沈寅初在浙工大培养的新一代优秀科技工作者的杰出代表,郑裕国回忆道:“沈院士每次一到学校就忙着奔实验室,及时传递最新的学术信息,把握整个课题乃至学科的发展方向,其敬业的工作态度和踏实的工作作风对青年教师触动很大。”
沈寅初力倡学术团队的正气与和谐,认为:“做科研,要有不计得失、无私奉献的团队合作精神。老教师要真心帮助青年教师成长,团队领头人要有先人后己的精神,在奖金分配、成果分享等方面都要体现高风亮节。”时任生环学院党委书记的黄海凤在接受笔者采访时,由衷地赞赏沈寅初那种大先生、大科学家的气度,她说:“沈院士有荣誉就让,有好处就退。到浙工大来工作后,学术论文、文章署名都放在后面;申报课题、奖项,也总是把自己的名字放在后面,让青年教师和青年学子站在自己的肩膀上成长,真是令人佩服。”她提到:“获奖以后,沈院士对班子和骨干成员说,荣誉来了就要共享,它不是一个人的。幸福是可以传递的,与他人分享成果、荣誉,就会获得幸福感。”如果去看沈寅初团队历来的成果与奖项,人们会发现一个有趣的“沈寅初排名靠后”现象——如阿维菌素申报奖项时,沈寅初将自己列为第五获奖人;“微生物催化法生产丙烯酰胺”成果申报国家科技进步奖时,沈寅初还将自己的名字列在第五。沈寅初加盟浙江工业大学后所取得的成果和发表的论文,署名几乎都在后面。
正是沈寅初这样的广博胸怀、科学精神和学术风范,滋养、驱动着一代代浙工大人在发展的道路上不断探索与前进。他初到浙工大时立下的目标——“将我校的生物化工学科逐步引入全国的最高学术圈,使生物化工学科的发展能进入一个较高水平,有一两个产品实现产业化、创造比较大的经济效益,培养出几个在全国有知名度的中青年教授”——以令人惊讶的速度实现了。
同时,在浙江工业大学的20多年,沈寅初一直活跃在教学科研的第一线,深入推进产学研合作发展,为生物化工及相关学科的发展搭建了高层次的学科平台与国际学术交流平台。在担任浙江工业大学校长及名誉校长期间,沈寅初一再强调学校必须形成对教授充分尊重的风气,要营造一种尊重知识、尊重学术、尊重教授的氛围。他说他科学研究的黄金时期,凭的完全是热爱、自觉、责任心,没有人对他进行考核,这样才能出成果。
(二)胸有经纬,心系三尺讲台
沈寅初常说,如果说自己有一点成就,那么其中的一个重要原因是求学与科研生涯中遇到了好老师,他深知老一辈科学家对年轻人成长的作用。在浙江工业大学的20多年里,他的一言一行,都展示了对学生、对青年教师成长的热爱、呵护之情。在学生的培养上,他要求重视对学生综合素质的培养、提高,努力提高学生的责任心、事业心和抱负水平,培养学生的爱国主义精神、社会责任感和专业精神,强调学生知行合一的实践与动手能力。
沈寅初非常注重本科生培养。经常请缨给本科生讲课,2011年初,73岁的他头一天晚上服用了比平时多一倍药量的安眠药,第二天坚持站着为本科新生讲了两节专业教育课;他曾全程参加本科毕业论文答辩,专注地听在场每一个本科毕业生的答辩,对毕业生及其导师进行细致的指导;他去教室听老师的本科生课程,一听就满两节课;他还经常为本科生开讲座,有时候是系列讲座;他与青年教师一起录制本科生课程“微生物学”,该课程入选了国家精品课程视频。有一次给学生上课,他说:“按照我的上课习惯,是要站着讲课的。但我年岁大了,如果一会儿站不了坐下来了,请大家原谅。”如此大先生,让在场的每个学生感佩至深。
为了青年学子的成长,他非常看重对青年教师的培养。每年的浙江工业大学新教师培训会,沈寅初总是温文尔雅地给新入职的教师上“特殊一课”,一年复一年,直到他乏力久站依然初心不改。沈寅初也对老教师提出期望,“我们要造就一批年轻的学术带头人,这是自然法则的要求,事业要有人一代一代传下去。老教师的责任或者主要任务是培养年轻人,要有这样的胸怀,要促进年轻学术带头人成长。老一辈的长处是积累的经验比较丰富,但应该清醒地看到创新能力不如年轻人了,要把精力放在培养年轻人上面。这是事业发展的根基与后劲。”同时极具国际视野和国际合作经验的他,致力于“引进”更高层次的国外高校与学校开展在科学研究与人才培养领域的深度合作,倡导教师“走出去,请进来”,鼓励资助青年教师参加国内外学术交流或赴国外知名高校、研究机构进修,亲自邀请国内外著名专家来校讲学。沈寅初是一盏明灯、一座灯塔,他以博大的教育情怀、深刻的科研精神、极具启示意义的人生故事,树立了平易又大写的院士榜样,展现出极致的人格魅力和高尚情操。
梁漱溟先生曾说:“大约一个人都蕴藏着一团力量在内里,要藉着一种活动发挥出来,而后这个人一生才是舒发的,快乐的,也就是合理的。我以为凡人都应当就自己的聪明才力找个相当的地方去活动。喜欢一种科学,就弄那种科学;喜欢一种艺术,就弄那种艺术;喜欢回家种地,就去种地;喜欢经营一桩事业,就去经营。总而言之,找个地方把自家的力气用在里头,让他发挥尽致。这样便是人生的美满,这样就有了人生的价值,这样就有了人生的乐趣。”沈寅初就是这样的人,宛若他穿过盛开的樱花林却不曾顾盼流连,因为在那一片绚烂的尽头,在那个小小实验室里,有他即将带给人世间的绵长福祉。他为科学而生,为大爱所向,披荆斩棘、勇往直前,将一切成果书写在了深爱的祖国大地上。
回溯他当选中国工程院院士时,工程院要求每位新院士撰写一篇主题为“给你留下深刻印象的人和事”的文章,沈寅初在他的那篇自述《民以食为天》中写道:“只有把探索未知的事业认为是人生最大乐趣的人才有可能在科学上有所作为,即使许多科学家的研究成果当她被获得社会承认的时候他已是耄耋老人了,有更多的科学家甚至在他活着的时候看不到社会的承认,但他们已经在探索未知的过程中感受到了常人无法感受到的乐趣,科学还是吸引着一代又一代为它贡献的人们。……此时此刻我又想起了青少年时代读过的一部小说《钢铁是怎样炼成的》,其中有一句名言:‘人的一生应当怎样度过,当他回首往事的时候,他不致因为虚度年华而悔恨,也不致因为过去的碌碌无为而羞愧。’这是我在青少年时候就记住的一句名言。”
如今,沈寅初已是耄耋老人。回首自己的来路,充实、无悔,从不停步、永在超越,依然是那个记着保尔·柯察金名言的少年。他不曾辜负祖国和人民的期望,而祖国和人民也不曾忘记他的功勋。2018年,中国工程院向沈寅初发来八十华诞贺信,贺信高度肯定沈寅初的巨大贡献:“长期以来,您为我国工程科技事业发展和国家现代化建设做出了巨大贡献。您热爱祖国、服务人民的思想品格,严谨求实、勇于创新的科学态度,孜孜以求、敬业奉献的进取精神,是广大工程科技工作者学习的榜样。”