2025年陕西省科学技术奖受理项目公示

学科专业评审组：	农林养殖组
项目名称：	稀有人参皂苷多酶协同催化体系构建及绿色转化技术研究
提名单位：	西安市人民政府
提名等级：	三等奖
提名单位意见：	该项目由西北大学牵头、陕西巨子生物技术有限公司联合完成，依托国家重点研发计划“天然活性产物生物制造技术”项目，针对稀有人参皂苷CK制备中低转化率、底物抑制、酶循环难等行业瓶颈，于2021年启动研发，历时四年取得系统性突破。项目首次实现糖苷酶Bs-YjiC及SS-BGL精准改造，显著提升催化性能与热稳定性；构建绿色催化体系，开发酶固定化技术，降低酶使用成本，形成“高效酶催化剂-绿色反应介质-可循环工艺”完整技术体系。依托国家级、省部级科研平台支撑，在宁夏贵合源、河南永安等企业验证应用，使CK转化率从65%提至85%，单批次处理量达50 kg，人均产能提升35%，成本大幅下降。项目获授权国内外发明专利7项（含美专2项），技术还拓展至黄酮类糖苷水解、纤维素降解领域，累计为合作企业带来收入2207.16万元、利润637.89万元，节约成本651.45万元，推动下游产品降价，社会效益显著。项目产学研融合紧密，技术原创性强、应用成效突出，引领天然产物药用制备与绿色生物制造领域发展，符合陕西省科技进步奖一等奖申报条件，特此提名。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：	姓名：李伟娜排名：1 行政职务：无技术职称：副教授工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：作为项目核心负责人、博士生导师，统筹整体研发进程与资源调配，牵头攻克酶分子定向改造关键难题。主导糖苷酶Bs-YjiC及SS-BGL精准改造研究，通过分子设计与实验优化，显著提升酶的催化性能与热稳定性；依托“西部资源创新药物绿色智造”工程研究中心等平台，构建“高效酶催化剂-绿色反应介质-可循环工艺”技术体系核心框架，推动多酶协同催化体系落地；牵头申报7项发明专利（含2项美国专利），保障核心技术产权；协调产学研合作，指导团队解决工业化适配性问题，推动技术在宁夏贵合源等企业验证落地，为CK转化率提升至85%、成本降低提供关键技术支撑，是项目从研发到产业化的核心推动者。曾获国家科技奖励情况：2016年获“陕西省科技新星”称号；作为核心成员参与完成“石化联合会技术发明一等奖”（排名7/10），并参与通过“成果鉴定1项（产品填补国际空白，排名6/17）”。其研究方向聚焦酶催化与胶原蛋白生物合成，主持国家级/省部级项目9项，发表SCI论文27篇，授权专利11件，相关成果在绿色催化与组织工程领域具有创新应用价值。姓名：申文凤排名：2 行政职务：无技术职称：无工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：主导β-糖苷酶SS-BGL的定向进化研究，采用易错PCR、DNA改组等技术构建含5000株突变体的文库，通过高通量筛选方法，筛选出热稳定性与催化活性双重提升的突变体，其在60℃下活性保留率较野生型提升60%。系统测试突变体在40-60℃、pH5.0-8.0条件下的酶活保留率，确定突变体最适反应条件，解决传统酶热稳定性差、工业应用易失活的问题；开展突变体结构与功能关联分析，探究氨基酸突变对酶空间构象与催化机制的影响；整理实验数据，形成SS-BGL突变体改造技术方案，为绿色催化体系构建提供稳定酶源，在河南永安应用中延长酶使用寿命至15天，助力项目突破底物抑制瓶颈，提升技术的工业适配性。曾获国家科技奖励情况：无姓名：徐茹排名：3 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：陕西巨子生物技术有限公司对本项目技术创造性贡献：作为陕西巨子生物技术有限公司高级工程师，聚焦酶发酵工艺优化，通过调整温度、pH值、底物浓度等参数，提升糖苷酶Bs-YjiC与SS-BGL的发酵产量与活性，降低酶制剂生产成本超15%。负责酶发酵工艺的中试放大与稳定性验证，解决实验室工艺到工业生产的衔接难题，确保酶活性在放大过程中保留率达90%以上；参与宁夏贵合源、河南永安等企业应用验证，提供酶发酵工艺技术指导，协助企业适配新型催化体系；测试不同发酵条件下酶的工业适配性，为酶固定化技术应用提供优质酶源，助力项目实现单批次50kg处理量、人均产能提升35%，是技术从实验室走向工业应用的关键衔接者。曾获国家科技奖励情况：无姓名：范代娣排名：4 行政职务：副校长技术职称：教授工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：以西北大学副校长、化工学院院长身份，整合“西部资源创新药物绿色智造”工程研究中心等国家级，及陕西省生物医用材料重点实验室等省部级科研平台资源，为酶分子设计、催化效率检测提供硬件与技术支撑。指导技术团队突破传统工艺底物抑制、酶循环利用难等瓶颈，在绿色催化体系构建与工业化放大环节提供关键技术指导；推动与陕西巨子生物技术有限公司、宁夏贵合源等企业产学研协同，协调技术输出与生产线改造，指导研究生参与突变体构建、工艺优化等关键任务；参与核心技术方案论证，把控研发方向与成果转化路径，助力形成完整技术体系，推动成本显著下降与下游产品价格降低，为CK制备技术产业化落地奠定重要基础。曾获国家科技奖励情况：作为第一完成人获2013年国家技术发明奖二等奖，开创类人胶原蛋白全链条创新；2016年摘得中国专利金奖，推动全球首个医用重组胶原蛋白生产线建成；多次获陕西省科学技术奖一等奖（2011、2017、2021），涵盖胶原蛋白生物制造等关键技术突破。2024年获何梁何利基金创新奖，表彰其孵化全球首个重组胶原蛋白上市企业（巨子生物）的产业贡献；2025年获中国药学发展奖特别贡献奖。姓名：郭花排名：5 行政职务：无技术职称：无工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：专注糖基转移酶Bs-YjiC的分子改造，通过同源建模与分子对接技术，预测酶的3个关键活性位点与8个氨基酸残基，设计定点突变方案12套；构建Bs-YjiC突变体表达载体，在工程菌株中实现高效表达，通过蛋白纯化与活性检测，筛选出催化效率提升显著的突变体，其催化速率较野生型提高50%。开展突变体功能验证实验，对比野生型与突变体在不同反应条件下的底物特异性、热稳定性，分析突变对酶结构与功能的影响机制；记录并整理实验数据，为团队优化酶催化性能提供关键数据支撑，助力构建“高效双酶-绿色体系”技术平台，为稀有人参皂苷CK绿色转化提供核心酶源保障，支撑技术体系酶学基础研究。曾获国家科技奖励情况：无姓名：董雪排名：6 行政职务：无技术职称：无工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：深度参与糖基转移酶Bs-YjiC的分子改造，协助设计15个突变位点，构建突变体表达系统，优化蛋白表达与纯化工艺，采用镍柱亲和层析法获得纯度达92%以上的Bs-YjiC突变体蛋白。开展突变体功能验证实验，通过体外催化反应测试，分析不同突变体对人参皂苷前体的催化效率与产物特异性，筛选出可高效合成目标产物的突变体，产物转化率提升35%；研究突变体在绿色催化体系中的适应性，测试反应介质对突变体活性的影响，为催化体系优化提供数据；记录实验关键参数与结果，整理形成完整实验报告，协助完成天然产物与工业放大环境互作机制分析，为团队完善酶分子改造方案、构建高效催化体系提供重要实验支撑，助力核心技术突破。曾获国家科技奖励情况：无姓名：周子桐排名：7 行政职务：无技术职称：无工作单位：西北大学对本项目技术创造性贡献：聚焦人参皂苷CK转化工艺优化，通过正交实验设计，系统研究底物浓度、酶用量、反应温度等6项参数对转化效率的影响，确定最优工艺组合，助力CK转化率从65%提升至85%。分析不同工艺方案的成本构成（含酶制剂、反应介质、能耗等），建立经济效益评估模型，测算技术应用后成本降低幅度超20%、利润增长空间达30%，为项目经济可行性提供数据支撑；调研下游药品及保健品市场，分析CK生产成本下降对终端产品价格与市场竞争力的影响，推动部分保健品价格降低12%；参与宁夏贵合源等企业效益核算，协助其累计实现收入2207.16万元、利润637.89万元，为技术推广提供经济依据。曾获国家科技奖励情况：无
主要完成单位及创新推广贡献：	单位名称：西北大学单位贡献：西北大学作为项目牵头单位，2021年联合陕西巨子生物技术有限公司启动研发，依托国家重点研发计划“天然活性产物生物制造技术”，围绕稀有人参皂苷CK高效绿色制备的关键难题，在科技创新与应用推广中发挥了核心主导作用。科技创新环节，学校依托“西部资源创新药物绿色智造”工程研究中心、生物材料国家地方联合工程研究中心等国家级平台，以及陕西省生物医用材料重点实验室等省部级平台，为酶分子设计、催化效率检测提供了坚实支撑。团队主导核心技术突破，首次实现糖苷酶Bs-YjiC及SS-BGL的精准改造，显著提升酶的催化性能与热稳定性；针对传统工艺低转化率、底物抑制、酶循环利用难等瓶颈，构建起“高效酶催化剂-绿色反应介质-可循环工艺”一体化技术体系，还获授权7项发明专利（含2项美国专利），覆盖突变体、催化装置等关键环节，形成完整的技术知识产权体系。应用推广层面，学校深化产学研融合，一边联合陕西巨子生物技术有限公司推进技术落地，一边向宁夏贵合源、河南永安、河北秋林等企业输出核心技术，提供专利许可与生产线改造指导。助力合作企业将CK转化率从65%提升至85%，实现单批次50kg处理量、人均产能提升35%，累计带动企业收入2207.16万元；技术还辐射到黄酮类糖苷水解、纤维素降解领域，为天然产物改性与生物能源生产提供支撑，在天然产物药用制备与绿色生物制造领域起到引领作用，契合陕西省科技进步奖三等奖申报条件。单位名称：陕西巨子生物技术有限公司单位贡献：对本项目科技创新和应用推广情况的贡献：作为项目核心合作单位，陕西巨子生物技术有限公司与西北大学紧密携手，以产学研协同创新为纽带，在项目从实验室研发到产业落地的全链条中，扛起了工艺攻坚与技术转化的关键角色。科技创新上，公司把技术优势精准聚焦到“酶源保障”核心环节：高级工程师徐茹带领团队一头扎进酶发酵参数的优化里，反复摸索温度、pH值、底物浓度的最佳配比，不仅让糖苷酶Bs-YjiC与SS-BGL的发酵产量、活性双双提升，还成功压减了酶制剂的生产成本；更关键的是，团队主动啃下“中试放大”这块硬骨头，通过无数次稳定性测试，精准破解实验室小试工艺向工业大生产转化的“卡脖子”衔接难题，确保酶活性在规模放大中稳稳保留，为项目后续构建多酶协同催化体系、突破酶循环利用瓶颈，提供了稳定又优质的核心酶源。应用推广中，公司更是技术落地的“桥梁”：一边主动衔接西北大学的研发节奏，配合推进技术验证；一边带着成熟的发酵工艺走进宁夏贵合源、河南永安等企业，手把手提供现场指导，帮企业顺畅适配新型催化体系；还针对生产线实际需求，调整工艺细节、解决酶制剂与工业设备的适配问题，实实在在支撑项目实现“单批次50 kg处理量”“人均产能提升35%”的突破，让实验室里的技术真正在生产线上跑起来，为项目打破传统工艺瓶颈、落地见效筑牢了产业根基。
完成人合作关系说明：	完成人合作关系说明：1

陕西省科技厅成果处