1978年,江西吉安的一個偏遠村莊里,一位沒有完整小學教育背景的年輕人,以全縣屈指可數(shù)的成績考入江西工學院(現(xiàn)南昌大學)。這位年輕人名叫曾安平,他的人生軌跡從一開始便充滿傳奇色彩。中學時期的“半工半讀”經(jīng)歷,賦予他超乎常人的堅韌與自學能力;大學期間主修無機化學工程的同時,他輔修了英語、日語和俄語,展現(xiàn)出驚人的語言天賦。

曾安平,德國漢堡工業(yè)大學終身教授、生物系統(tǒng)工程研究所所長,德國工程院第一位留德華人院士,2022年選擇全職加入西湖大學,任西湖大學合成生物學及生物工程講席教授、合成生物學與生物智造中心創(chuàng)始主任
跨界求索:從化工學子到生物技術先驅的蛻變
命運的第一次重大轉折發(fā)生在1982年。彼時,曾安平以專業(yè)第一的成績考入北京石油化工研究院,師從中國石油化工先驅林正仙先生。林正仙早年留美,曾任職于麻省理工學院,其國際視野深刻影響了曾安平。正當曾安平計劃赴美深造時,導師的一句建議徹底顛覆了他的人生軌跡:“趁年輕,改學生物技術,去德國進修?!?/p>
這一建議如同巨石投入平靜的湖面。面對完全陌生的領域和零基礎的德語,曾安平經(jīng)歷了短暫的不安,但最終選擇接受挑戰(zhàn)。在同濟大學留德預備部完成一年的高強度德語學習后,他順利通過德國大學入學考試,進入布朗瑞克工業(yè)大學攻讀生物化工博士學位。
在德國,曾安平的科研生涯迎來了第二次顛覆。導師布置的課題是微生物發(fā)酵產(chǎn)品的分離提取,而他對此毫無興趣。憑借骨子里的“叛逆”,他擅自將研究方向調整為發(fā)酵過程的反應動力學和生物能量代謝定量化。半年后,當導師看到他的論文初稿時,驚嘆道:“你都干了些什么?”然而,正是這次“越界”讓他首次將工程定量概念引入傳統(tǒng)微生物學,顛覆了教科書對氧氣利用效率的定論,成為其科研生涯的奠基之作。
此后數(shù)十年,“顛覆性選擇”成為曾安平的標簽。在德國國家生物技術中心,他打破常規(guī),同時深耕工業(yè)生物技術和生物醫(yī)學技術兩大領域,以雙倍努力完成教授資格論文,最終成為德國生物化工領域首位華人教授。這一路的艱辛與突破,印證了他對科研自由的追求:“興趣是最好的指南針,而自由需要勇氣去爭取?!?/p>
合成生物學革命:從冷門領域到綠色智造前沿
進入21世紀,曾安平的科研重心逐漸聚焦于一門新興交叉學科——合成生物學。這一領域被喻為“生命的工業(yè)革命”,科學家通過工程化設計生命系統(tǒng),甚至從無到有創(chuàng)造生物元件。在曾安平看來,合成生物學不僅是基礎科學的突破,更是解決全球環(huán)境、能源與健康問題的關鍵鑰匙。
曾安平團隊在二元醇生物合成領域的突破,堪稱合成生物學應用的典范。1,3-丙二醇作為環(huán)保型化工原料,其傳統(tǒng)化學合成法能耗高、污染大。曾安平另辟蹊徑,開發(fā)出以二氧化碳、甲醇等一碳化合物為原料的全新生物合成途徑,合成1,3-丙二醇和微生物,"還發(fā)展出一條普適性途徑原理,合成不同結構的二元醇。
從實驗室到工業(yè)化,曾安平的系統(tǒng)性研究覆蓋了生物反應器設計、產(chǎn)物分離純化及電生物技術融合。他首創(chuàng)的All-in-One電生物反應器,實現(xiàn)了原位電驅動合成;其團隊開發(fā)的1,3-丙二醇與有機脂肪酸聯(lián)產(chǎn)工藝,已完成工程放大,被業(yè)界視為生物制造工業(yè)化的里程碑。
2020年,曾安平團隊在二氧化碳捕捉研究中意外發(fā)現(xiàn)一種具有可逆相變特性的酶蛋白——其行為類似智能水凝膠,能響應環(huán)境變化動態(tài)調節(jié)活性。這一發(fā)現(xiàn)催生了“催化智能軟物質合成生物學”新方向,為癌癥診療、神經(jīng)退行性疾病研究及碳中和提供了全新工具。
在德國,他主導的“電生物合成技術”重點研發(fā)計劃(經(jīng)費超1000萬歐元)正推動合成生物學與碳中和的深度結合。正如比爾·蓋茨在《氣候經(jīng)濟與人類未來》中所言:“捕獲二氧化碳只是第一步,如何轉化利用才是真正的挑戰(zhàn)?!痹财降难芯壳『没卮鹆诉@一問題——通過設計1-3碳代謝系統(tǒng),將捕獲的二氧化碳轉化為化學品甚至蛋白質。
歸國新篇:在西湖大學重塑科研自由與創(chuàng)新邊界
2022年,當曾安平以德國工程院首位華人院士的身份全職加入西湖大學時,外界充滿不解:為何放棄德國頂尖科研平臺與千萬級項目,選擇從零開始?
答案藏在西湖大學校長施一公的一句話中:“我對你沒有期待,只希望你能做自己最想做的事?!睂υ财蕉?,這份“無條件的自由”正是他追尋半生的理想科研生態(tài)。在西湖大學,他組建合成生物學與生物智造中心,聚焦三大方向:新一代生物藥物、生物材料、基于二氧化碳和太陽能的綠色制造技術。
曾安平深諳合成生物學的本質——它需要化學、工程、計算科學乃至人工智能的深度融合。曾安平此前在西湖大學訪問時,便已和校內不少年輕PI(特聘研究員、博導)在相關領域迅速開展了不少令人興奮的科研合作,這也讓他更堅定了自己的選擇。合成生物學是一個對學科交叉需求極大的領域,曾安平在西湖大學的體驗是:“學科交叉沒有任何門檻,一定要說有的話,PI個人的興趣就是唯一的門檻?!?/p>
在西湖大學的實驗室里,曾安平常對學生說:“自由不是隨心所欲,而是為熱愛的事業(yè)承擔全部責任?!彼膭钅贻p人挑戰(zhàn)權威課題,即便這意味著漫長的冷板凳期。這種理念源于他自身的經(jīng)歷:在德國,他曾在工業(yè)生物技術無人問津時堅持十年,最終迎來該領域成為全球戰(zhàn)略高地的時刻。
如今,他將這種“冷板凳精神”注入新團隊。針對1-3碳代謝系統(tǒng)的調控機制,團隊正探索從基因編輯到代謝通量分析的全鏈條創(chuàng)新;而在智能酶蛋白領域,他們試圖模仿生命系統(tǒng)的自適應特性,開發(fā)環(huán)境響應型生物催化劑。這些研究一旦突破,或將重塑生物制造與醫(yī)學治療的范式。
從農村放牛娃到國際頂尖科學家,從德國院士到西湖大學拓荒者,曾安平用一生詮釋了“不懼顛覆”的真諦。在他看來,科學家的自由并非無拘無束,而是擁有選擇顛覆性課題的勇氣、承擔失敗風險的底氣,以及在無人區(qū)開辟新路的銳氣。
曾安平鼓勵學生說:“當我們不再畏懼顛覆傳統(tǒng)時,科學才能真正回歸其本質——探索未知,造福人類?!痹谶@片充滿活力的土地上,曾安平正帶領團隊,以合成生物學為筆,書寫屬于中國科學家的自由篇章。
責任編輯:周瑩瑩