内蒙古农业大学“乳品生物技术与工程”教育部重点实验室

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【北疆燃烛,弦歌不辍】 张和平:益生菌产业拓荒人,科学家精神践行者

时间:2024-05-30 来源:农业大学新闻中心 作者:记者:王丽 浏览次数:1270

【编者按】为全面学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神,激发教师队伍活力,大力宣传学校涌现出的爱岗敬业、锐意进取、甘于奉献、改革创新的优秀教师形象,不断发掘广大教师的先进事迹,鼓舞更多教师立德树人,感党恩、听党话、跟党走,培养更多以强农兴农为己任的高素质知农爱农新型人才,校党委宣传部开展了优秀教师专访活动,让我们一起聆听农大教师奏响的教育弦歌。

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张和平,内蒙古农业大学食品科学与工程学院教授,乳品生物与工程教育部重点实验室主任,博士生导师,长江学者特聘教授。张和平三十多年来一直从事乳酸菌资源的功能挖掘与开发利用,被誉为“中国益生菌产业的拓荒人”。全国劳动模范(全国先进工作者)、全国优秀科技工作者,国家有突出贡献的中青年专家,国家杰出青年科学基金获得者;入选中国工程院2023年院士增选有效候选人名单、入选全球微生物顶尖科学家、国家杰青和国家万人计划等,第十四届全国政协委员,第十二届内蒙古自治区政协常务委员。主编学术专著8部,发表科研论文670多篇,授权发明专利45项,制修订地方标准11项,获国家科学技术进步二等奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、教育部技术发明一等奖、中国食品科学技术学会科技创新奖—突出贡献奖等多项奖励。


“益菌一生”明志气,攻坚克难终绽放


“益菌一生”是他不变的追求,张和平教授回忆起自己刚接触乳酸菌研究时的情景,充满了激情和好奇。他从1982年至1989年,在我校完成了本科、硕士研究生的学业,从畜牧系到食品加工,他逐渐发现了益生菌对人们生活的重要性,从而引发了他进一步研究的兴趣,开启了乳酸菌研究的探索征程。博士毕业以后,就开始转向发酵乳的研究,最主要的是要研究乳酸菌。“实际上,乳酸菌里有好多可以筛选出来作为人和动物的益生菌。乳酸菌和益生菌的研究将是我一生追求的目标。我有两个目标:第一个是研究中国不同的地域,不同的民族,不同的饮食、不同的生理和病理条件下,我们肠道里的乳酸菌和双歧杆菌的多样性是什么样的,再就是我们研究清楚益生菌肠道菌群与健康的关系,为我们精准筛选乳酸菌提供理论支持。”


“其实乳酸菌,老百姓有的知道有的不知道。乳酸菌就是能够发酵碳水化合物产生乳酸的一类细菌的统称。在乳酸菌这个行业,虽然它是乳制品工业最重要的一个核心技术,但20年前我们国家这个产业几乎没有,研究也很少。我们乳制品企业做的酸奶主要是依赖进口的菌种和发酵剂,最大的问题就是我们没有原始的菌种。”张和平在对乳制品研究的不断探索中,暗下决心,要建立我们自己的乳酸菌种质资源库,打破西方国家对优良菌种的垄断。“只要我认准这条路,我就想做出来……我们唯一解决的办法就是,坚持,坚持,再坚持!所以,我一直坚持到现在。”从最初的一个人干到现在带领团队一起做,收集研究乳酸菌的工作逐渐拓展开来。张和平带领团队累计从全球37个国家采集自然发酵乳制品等样品6351份,从中分离、鉴定和保藏了51286株乳酸菌菌株,建成了全球最大、种类最全的原创性乳酸菌种质资源库,入选首批国家农业微生物种质资源库。依托乳酸菌种质资源库,该团队于2018年启动了“乳酸菌万株基因组计划”,创建了全球首个集乳酸菌基因组数据与功能研究于一体的共享平台——iLABdb数据库。数据库破解6.2万余个乳酸菌基因组,首创性地整合菌种资源、基因组信息、临床试验数据等关键指标对乳酸菌进行高效挖掘,并基于大数据和人工智能算力为乳酸菌产学研开发利用搭建里程碑式的“数据桥梁”。他研发了优良菌株筛选技术和评价体系,先后采集筛选出干酪乳杆菌Zhang、植物乳杆菌P-8、乳双歧杆菌V9、乳双歧杆菌Probio-M8等我国原创益生菌菌株,攻克乳酸菌产业化关键技术难题,打破外国技术垄断。

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风雨兼程创新路,扎根大地为人民


多年来张和平教授风雨兼程,不辞辛苦,足迹遍布中国、蒙古国、俄罗斯、哈萨克斯坦以及巴拉圭等地,从戈壁牧场到高山草原,都留下了他的身影,常年的风吹日晒在张和平黝黑的脸庞上留下了明显的痕迹。“现代人觉得是苦,大家觉得风吹雨淋的,我觉得还是锻炼身体呢。”他笑着说,对于为什么要去这么偏远地区采样,“采样距离越远越好,这样分离出好的菌种的可能性会比较大。”张和平带领团队最大限度抢救了“舌尖上的宝贵遗产”,为我国乳酸菌相关产业发展保障了战略性资源。


“我们不是搞纯理论研究的,做完研究要把它转化应用,从2012年开始,我们把乳酸菌应用在几个行业:第一是酸奶里面用了好多益生菌,也是从这库里面筛选的。第二是畜牧养殖,我们国家很早就提出了减排减抗、减少抗生素,乳酸菌是最理想的取代物,取代抗生素,减少抗生素使用,保证我们畜产品的安全。第三是医疗,药物的开发,现在有些乳酸菌它不仅是食品,也可以作为药物来开发,我们也在和企业积极合作开展药物的开发。”张和平教授向我们介绍了乳酸菌的应用。


张和平始终坚持“要让实验室成果走出去,落到车间里、牛舍里,把创新的论文写在大地上,在祖国和人民需要的地方发挥作用。”他带领团队开发了“乳安邦”“青贮邦”等动物专用的乳酸菌微生态制剂,相关技术产品遍布25个省市自治区的养殖企业和饲草企业,惠及奶牛200余万头。团队创新高活性益生菌发酵乳加工关键技术,助力企业实现了多项跨越式的突破:开发出用于蒙牛“欧式炭烧”和“特仑苏”酸奶、新希望“初心”酸奶和完达山“高钙”酸奶等产品的高活性复合发酵剂19种,解决了发酵乳产品同质化难题。以植物乳杆菌P-8开发的达利“豆本豆”植物基乳酸菌饮料,实现了发酵豆乳产品国产菌株的突破;以副干酪乳杆菌PC-01开发的蒙牛“优益C”乳酸菌饮料,打破了此类产品菌种完全依赖进口的局面。如今,张和平团队的研究成果已在23家乳品企业、64家食药企业、59个万头牧场推广应用。


张和平大力推行“预防为主”理念,示范绿色无抗养殖,实现了养殖业的节本增效,同时带动玉米、苜蓿等作物种植业的发展,全面助力乡村振兴。张和平团队开展了传统乳制品现代化生产所需共性关键技术攻坚工作,开发出适用于酸奶疙瘩、曲拉、牦牛酸奶等直投式发酵剂和轻简化设备,在内蒙古、西藏、新疆、青海、四川、甘肃等6个地区建立传统乳制品现代化生产技术示范点23个,制定修订食品安全地方标准11项,革新工艺技术、规范操作流程,培训农牧民3900余人次,为助力乡村振兴、促进我国传统乳制品产业健康持续发展作出积极贡献。

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潜心教育为人梯,奖掖后学育新人


春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。除了在科研领域日复一日、精益求精的刻苦钻研,在教书育人方面,张和平教授同样为莘莘学子、青年科研工作者无私奉献,倾囊相授。他更注重培养新一代“菌种”后继人才,推动乳业高质高效发展,助推乡村振兴。谈及自己的团队,张和平脸上写满自豪。他搭建了乳酸菌筛选与乳品发酵技术国家地方联合工程实验室等15个省部级以上平台,带领“乳酸菌与发酵乳制品”团队入选教育部、科技部、农业农村部创新团队,团队获评全国专业技术人才先进集体、神农中华优秀创新团队,并入选全国高校黄大年式教学团队。这支优秀的团队中,共有青年骨干教师30人,博士生54人、硕士生160人,其中不乏长江学者特聘教授、国家杰青、国家优青等各级各类优秀人才,且大多在益生菌、乳酸菌相关高校、研究院和企事业单位工作,已成为行业发展的中坚力量。


张和平还重视科普教育,他的实验室主办了中国首家益生菌信息与技术交流平台——中国益生菌网,创建了“益生之源”公众号,发布国内外关于益生菌的最新研究成果和应用。通过设立实验室开放周等方式,向广大民众宣传普及乳酸菌、肠道菌群、健康相关知识。


他的严谨治学、潜心研究和不畏艰辛、勇于创新的精神是对科学家精神的实践诠释,也得到了广大青年教师和学生的认可和赞扬,为新时代广大青年如何成长成才、如何担当奉献树立了标杆。大家纷纷表示,“张和平老师不仅传授给我们知识,更注重培养学生的科研思维和创新能力,激发了我们对科研的热情和探索精神。”“张教授带领我们参与开展项目和课题研究,给予我们宝贵的建议和指导,让我们在实践中积累经验,不断成长和进步。”青年师生的赞誉更生动诠释了张和平教授的科学家情怀。

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回顾35年寻“菌”路,张和平的状态是“永远在路上”,一直在“这是一个很艰辛的过程”中上下求索。偏远牧区牧民的自制酸奶、农家土窑洞里村民的酸粥有他的“菌群”样品,蒙牛、完达山等知名乳品公司有他的“菌株”入股,医院临床试验中有他的“菌种”活性作用,高活性乳酸菌产业化卡脖子难题被他突破,乳酸菌产业“中国质造”由他开创……张和平的努力,打破了国外菌株、技术和产品的垄断,扭转了我国乳酸菌长期受制于人的局面。他是行业的先驱,是学生眼中的引路人,是科研人心中的榜样。他将自己的理想融入国家菌种科技事业当中,用担当与刻苦书写了一个科学家对国家最大的奉献。

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