冯小海：小摇瓶中闯出惠农大事业 科技英才 23

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      事实上，与许多重大的科学发现一样，聚谷氨酸这样一种神奇物质的“登场”实属偶然：2000年，南京工业大学徐虹教授在进行微生物筛选时发现，一种细菌能产生出很黏的物质，经分离后分析将其命名为“聚谷氨酸”，时任南京工业大学校长的欧阳平凯院士就以敏锐的目光判定其“结构特殊，具有应用前景。”

     “聚谷氨酸最大的特点就是保水效果好，我们最早是想把它应用在化妆品领域。后来发现它在农业领域大有可为。”冯小海坦言，对聚谷氨酸的认知就好比盲人摸象，是一个逐渐积累的过程。冯小海2004年本科毕业于南京工业大学，2009年获工学博士学位，同年4月进入南工大食品与轻工学院工作，研究方向为发酵工程与代谢工程。在诸多聚氨基酸应用领域中，尤以聚谷氨酸在化肥增效领域的应用价值备受关注——聚谷氨酸化学结构特殊，能够有效防止氮肥的挥发损失、钾肥的固定，阻止磷酸根、硫酸根和金属元素产生沉淀作用，提高作物根际土壤养分浓度。

      聚氨基酸项目相关成果具有极高的经济、社会价值，不过冯小海面临的问题是，聚氨基酸的生物法制备技术难度大，生产成本高，全球制备聚氨基酸产业化进展缓慢，国内一直停留在实验室研究阶段。那么，如何才能将聚氨基酸产业化？“南京工业大学一直有着优良的创业基因，学校鼓励在职教师创新创业，推进成果转化。”2010年4月，冯小海作为创始人之一成立了南京轩凯生物科技有限公司，他们迎难而上，从实验室摇瓶发酵培养做起，迈出了聚氨基酸产业化的第一步。

据了解，要实现聚氨基酸的产业化，就要使产物相对分子质量可控，尤其是要制取超高相对分子质量的产物，但前提是必须解决技术难题，这些难题都阻碍了聚氨基酸的工业化。为解决这些难题，冯小海所在科研团队致力于聚谷氨酸和聚赖氨酸的基础和产业化研究：为提高菌种生产聚氨基酸的浓度并获得所要的相对分子质量，他们采用同位素示踪法和代谢组学技术构建了聚氨基酸精准的代谢网络，发现聚氨基酸菌同时存在聚合酶和降解酶这两个关键酶的特有现象，并在国际上率先对聚赖氨酸菌的基因组进行测序，解析并揭示了两个酶的基因详细信息和功能。

      目前，轩凯生物建成了全球最大的聚氨基酸研发与生产基地，拥有6台60吨级发酵罐、4台40吨级发酵罐，其中聚谷氨酸产能居世界之首，并受邀成为聚谷氨酸行业标准起草组长单位。此外，企业还形成了聚氨基酸系列产品——农业级聚谷氨酸、化妆品级聚谷氨酸、食品级聚赖氨酸。

      冯小海科研团队创造性地将聚谷氨酸应用于肥料增效，聚谷氨酸新型肥料的推广获得了2018年度农业科技产学研合作示范项目的大力支持。作为新一代化肥增效剂，轩凯生物的聚谷氨酸产品已累计推广面积1.5亿亩，累计新增产值100亿以上。