大家都知道维生素C与健康有密切关系，但是它对我国的科技、经济有什么影响呢？带着这些问题，8月4日我们走进了华北制药集团新药研究中心。
“中国维C产业对于全球市场的影响相当大，2004年全球维生素C产能约12万吨，中国‘四大家族’产能合计8.2万吨，约占全球产量的68％”，华北制药集团新药研究中心副主任贾茜自豪地说，“这可不是一朝一夕的事，是国内同行付出了很大的代价‘血拼’下来的，虽然我国现在处于维生素C原料的领先位置，但是外国随时会赶超我们，我们要随时保持警惕。”
起步之初破釜沉舟
华北制药集团新药研究中心是“863高科技研究发展计划成果产业化基地”。但是成立初，创业是非常艰难的。在生物技术产品研制过程中，搭建了包括基因组、生物信息、蛋白纯化、化学合成等各学科的研究平台和专业人才队伍，结合华北制药集团的主营业务，开始用现代生物技术改造传统产业的初步尝试。
维生素C是我国医药行业直接参与国际竞争的战略品种之一。2001年，国际市场上的维生素C价格战打的正酣，由于维生素C生产的高利润，国内众多制药企业盲目投资维生素C生产，最多的时候有22家企业同时生产，造成维生素C的生产能力过剩。维生素C出口价格由每千克5美元一路狂跌到2.8美元以下，至少给中国企业造成50亿元人民币的损失。一些中小企业在“战争”中纷纷落马，维生素C技术创新的研究势在必行。
2001年，为提高企业的核心竞争力，在国家863计划的支持下，华北制药集团新药研究开发有限责任公司联合国家科研单位———病毒基因工程国家重点实验室，利用各自的“资源、技术、人才”优势互补、强强联合，选择VC生产菌株为切入点开展功能基因组研究工作。
“什么会选在这个节骨眼儿上进行维生素C研究呢？”我有点疑惑不解。
“当时只有一个念头———破釜沉舟，竞争与我们的生存一样，不进则退，我国工业微生物基础研究薄弱，人才匮乏，我们企业的研究人员只好挺身而出了。即使不能领先于国外，也不能停止不前，要紧紧跟上，找机会超越。”贾茜主任解释道。
在当时的情况下，若是研究成功了，则有可能拯救企业甚至是这个产业，更重要的是为我国用现代分子生物学手段研究工业微生物奠定基础。若是实验没有结果，则不仅是人力、财力的损失，我国“现代生物技术改造传统产业”也将无从谈起。
解密“黑匣子”
利用现代生物技术，从基因组角度进行研究，实现对生产菌株的改造在维生素C方面还没有成功的范例。新药中心的研究，都是摸着石头过河。
维生素C的生产是靠生产菌株发酵进行的，要提高维生素C的生产效率，最关键的就是要对生产菌株进行改造。生产菌株就是———“黑匣子”，谁破译出了生产菌株的基因序列，谁就拥有对它改造的秘密武器。这是一项源头性的创新研究。
经过3年的努力，他们在国际上率先完成了我国维生素C生产菌株-产酸菌全基因组序列测定，为进一步研究维生素C生产的重要中间体2-酮基-L-古龙酸的遗传背景及代谢途径奠定了基础，通过对基因组的生物信息学分析与注释，找到了一系列与2-酮基-L-古龙酸代谢密切相关的关键酶基因，并进行了功能验证。
在此基础上，对其中一些关键基因申请了专利，这将为提高我国VC的研究及生产水平提供源头性创新的依据。
此项目完成后，通过现代生物技术手段，对生产菌株进行基因操作，例如，增加基因拷贝数、改变调控因子、敲除负调节基因。能全面有效地提升生产菌株性能。不仅可以使我国的工业微生物基因组研究稳占国际工业微生物功能基因组研究的前沿，而且可以使国内维生素C生产成本极大降低，周期缩短。在促进国民经济增长的同时，还将成为传统工业、工艺现代技术改造的典范。
结合产业化搞科研
我国的维生素工业起源于50年代末，当时主要以生产医用原料为目的。近年来，国内的科研单位和企业在维生素行业取得的科研成果和技术突破，是我国维生素生产商得以在激烈的竞争中生存并壮大的重要原因。其中最为典型的是我国科研人员开发的维生素C两步发酵法，并经过企业不断的改进优化，使我国的维生素C生产技术达到世界先进水平，极大地推动了我国成为维生素强国的进程。
但与世界维生素行业的巨头相比，自主创新能力的低下是目前制约我国维生素产业进一步发展的瓶颈。
为了进一步巩固我国维生素产业在世界上的地位，在激烈的市场竞争中处于有利的位置，必须加强我国维生素产业的科研投入，同时将科研成果迅速地转化为生产力。
“由于我们这个项目是以企业为主体完成的，从企业的角度看，效益是在第一位的，因此，我们的工作就是以完整基因组序列为背景，研究重要的维生素C生产菌株的代谢功能基因及代谢途径，为维生素C生产菌株的遗传改造和定向育种提供最直接的依据，并在此基础上利用现代生物技术手段改造传统的两步发酵法工艺，只有这样，我们在维生素C生产上的优势地位才能够继续保持。”贾茜主任介绍说。
华药集团新药研发中心的研究对象就是生产菌株，研究的成果可以马上经过生产的检验。在研究的过程中，就可以把研究成果转化为企业的生产力。只有这样，才能提高企业的核心竞争力，同时在科研上找到最具有针对性的课题。
做高端的维生素
尽管我国在维生素的生产方面存在一定的优势。但是，众所周知，原料药生产大部分是高能耗、高污染、低技术的产品，进入门槛低，容易仿制，缺乏技术产权和技术诀窍。即使用在国内，只要一个产品在国际市场热销，就会引起竞相仿制和投资，特别是维生素C、由于市场需求量大，维生素生产在我国走进了集中度高，低成本恶性竞争的怪圈。
而对于目前国际上一些市场大、技术壁垒高的高附加值产品，我国却没有太多的优势可言。即使有些产品我国也能够生产，但由于加入WTO以后，知识产权的限制而不能生产，所以展望我国的维生素生产前景，还是令人担忧的。
另一方面，回顾我国维生素的发展历程，可以发现，技术改造与创新是促使我国维生素赶超世界先进水平的关键。
作为企业的研发机构，华北制药新药研究中心除了对维生素C菌株进行研究外，还积极探索维生素相关深加工产品的开发，通过维生素衍生产品极复合维生素制剂的开发来改变我国维生素产业产品结构单一，附加值低的状况。也只有这样，才能让企业在激烈的国际竞争中立于不败之地。
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国内维生素的发展历程
我国维生素工业起源于上世纪50年代末，当时主要以生产医药用原料为目的。进入70年代，若干种B族维生素已能自行生产，维生素C两步法生产工艺的研究成功在国际上引起震动。80年代，我国已基本形成除生物素以外的各种维生素生产体系，但中间体依赖进口，产量和规模远不能满足市场需求。90年代以来，我国各种维生素及中间体的生产技术相继有了突破性的进展，有效地促进了维生素的发展。维生素价格的大副下降，虽使一些不具成本优势的企业惨遭淘汰，但浙江新和成等中间体自产率高、成本优势明显的生产企业却得以迅速崛起，不仅抢占了国内市场，还在竞争激烈的国际市场站稳脚跟。目前我国已成为全世界屈指可数的能够生产迄今发现的所有维生素品种的极少数国家之一，同时也是全球最大的维生素出口国之一，相当一些产品的生产工艺及产品质量在国际上处于领先地位。
维生素C市场需求
以中国为主的亚洲国家，维生素C生产与消费严重不平衡。我国大部分维生素C依赖出口，而国内消费严重不足，维生素C每年用量仅为4000t左右，我国维生素C人均年用量不足4克，远远低于欧美发达国家的人均年用量60克—90克，因而国内维生素C市场潜力十分巨大。如按欧美发达国家人均年用量的1/5计，国内的需求量就有100%%的增长空间。
■数字863
立项：
2000年，华北制药集团投资由病毒基因工程国家重点实验室联合华北制药集团新药研究开发中心及河北维尔康公司对发酵法生产维生素C中的关键菌株———产酸菌进行了全基因组序列测定，成立了项目组。
2001年，以华北制药集团新药研究开发中心为研究主体联合病毒基因工程国家重点实验室得到国家“863”的支持，题目为“维生素C生产菌株功能基因分析与工程菌株改造”。
第一个：
国内第一个破译工业微生物生产菌株基因组序列。
成果：
在863计划的支持下，华北制药集团新药研究开发中心与病毒基因工程国家重点实验室联合攻关，选择VC生产中的产酸菌为突破口，通过对其基因组序列的测定，结合蛋白质组分析，率先在中国的维生素C生产菌种中找到了一系列与VC生产的重要中间体2-酮基-L-古龙酸代谢相关的关键酶基因并申请了国际专利。通过对已发现的基因功能进行研究，对菌种选育及发酵工艺改进起到了关键性的指导作用。
意义：
选择维生素C生产菌株作为研究对象，以微生物基因组研究为切入点，分析其遗传背景及代谢途径，并在此基础上实现菌种的改良及新生产工艺的开发，不仅对华北制药集团意义重大，对整个工业微生物领域的研究同样具有开创性的推动及示范作用。通过本项目的实施，在维生素C产酸菌的研究方面已经取得了许多阶段性的成果。
该项研究属于源头性创新，不仅可使我国在工业微生物基因组研究领域占有一席之地，而且将使国内维生素C生产菌株以及工艺的研究处于世界领先水平,使此项研究成为现代生物技术改造传统工艺的又一范例。
