聚焦益生菌功能和乳品安全，做真正解決問題的科研——訪2015級星友游春蘋 | 今日啟明星

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游春蘋

光明乳業(yè)研究院科研中心總監(jiān)、食品安全研究部部長

食品生物工程正高級工程師

作者序

知道、相熟游春蘋好幾年了。2016年啟明星協(xié)會曾在光明乳業(yè)研究院召開星友座談會，邀請了劉振民、游春蘋等多位光明星友交流啟明星計劃對他們成長發(fā)展的助益，為這個會春蘋費(fèi)了不少心力。后來幾年啟明星協(xié)會舉辦的論壇交流活動，她和光明的星友都是積極的參與者和貢獻(xiàn)者。

善于學(xué)習(xí)，向有見識的智者請教

1982年出生的游春蘋是四川樂山下面一個鎮(zhèn)里長大的孩子。春天出生的她圓圓紅潤的臉蛋甚得大家喜愛，父母給她取名春蘋，寄望與春同行的她平安順?biāo)臁４禾O屬于安靜型的小女生，從小比較專注，習(xí)慣堅持做一件事。學(xué)歷不高的春蘋父母骨子里是知識的崇拜者，對女兒的學(xué)習(xí)很看重。在春蘋的印象中，小學(xué)階段小伙伴們玩得很開心，經(jīng)常在院子里玩耍。而爸爸會讓她練字，每天在格子本上要抄寫三頁 。

在春蘋的成長中，有兩位親友對她幫助甚大。一位是她的表哥。長春蘋幾歲的表哥經(jīng)常跟她講小學(xué)數(shù)學(xué)書里不會講的方法，邏輯思維方式，推薦她看邏輯故事之類的書。除了看這方面的入門書，春蘋還通過玩跳棋、撲克24點(diǎn)、積木等在玩中體會歸納分類這種邏輯方法的魅力。

在春蘋長大后開始碰到選專業(yè)、入職后的工作規(guī)劃以及工作中遇到一些難題等大事上，長輩中有一位她敬重的舅舅成了求教對象。舅舅退休前是一家企業(yè)的總工程師，他很關(guān)心這位聰明好學(xué)的后生，每到學(xué)習(xí)工作的關(guān)鍵時刻春蘋便向他請教，他都會在了解情況后給出建議。

2009年春蘋從復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系博士畢業(yè)時正是光伏產(chǎn)業(yè)炙手可熱的當(dāng)口，春蘋向舅舅請教自己是否該入光伏行業(yè)多晶硅方向。舅舅看了該方向的市場數(shù)據(jù)后覺得該產(chǎn)業(yè)已趨于飽和，接下來就會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩了。舅舅只是給出大的方向，具體怎么決定還是春蘋自己定奪。果然此后沒幾年如日中天的光伏產(chǎn)業(yè)多晶硅方向就不復(fù)當(dāng)年景了。至今80多歲的舅舅仍在不斷學(xué)習(xí)，春蘋仍能從他那里得到教益。

攻博前三年無文章是科研生涯的歷練

2000年高考，她被第一志愿復(fù)旦大學(xué)錄取。化學(xué)專業(yè)是春蘋自己定的，做此選擇也是因?yàn)樗恢毕Ｍ蘸竽軓氖陆鉀Q具體問題的工作。本科四年加上碩博連讀五年，春蘋在復(fù)旦園求學(xué)的九年給了她一生受益的東西。復(fù)旦園里科研、人文環(huán)境氛圍都是春蘋喜歡的，各種學(xué)生社團(tuán)很活躍，她在英語角社團(tuán)看了不少原版電影，參加了消費(fèi)者問卷調(diào)研等勤工儉學(xué)項目。

大三、大四到研一的暑期，春蘋經(jīng)過面試到通用電氣（GE）位于張江的研發(fā)中心實(shí)習(xí)，每次一個多月。這段時間不長的GE全球研發(fā)中心實(shí)習(xí)經(jīng)歷為她若干年后進(jìn)入產(chǎn)業(yè)研發(fā)領(lǐng)域做了鋪墊。這里多次出現(xiàn)“實(shí)習(xí)”這個詞，可見還在求學(xué)的春蘋就有考慮，抓住與實(shí)際、與社會產(chǎn)業(yè)接觸的機(jī)會，多一點(diǎn)鍛煉自己能力的機(jī)會。

本科畢業(yè)時，春蘋因?qū)W業(yè)優(yōu)秀可以直升本校研究生，在先工作還是讀研上她有過糾結(jié)。因?yàn)檫€是想從事與技術(shù)有關(guān)的工作，而要走技術(shù)路本科畢業(yè)是不夠的。想清楚后她拿定主意留校深造，并選了分析專業(yè)的電分析化學(xué)方向，師從劉寶紅教授，由此開始了為期五年的碩博連讀生涯。

春蘋的博士論文課題方向是基于介孔材料的電化學(xué)生物傳感器研究，涉及當(dāng)時最前沿的介孔材料方向。劉老師牽線安排她與趙東元院士課題組聯(lián)系上，用他們開發(fā)的三維介孔碳材料修飾電極，具體說就是借助載體材料的生物相容性、高電導(dǎo)性、電催化性能來固定生物分子，讓生物分子的氧化還原中心與電極之間的電子實(shí)現(xiàn)傳遞，用生物分子與底物的特異性響應(yīng)檢測液體中的底物分子。

碩博連讀五年中，結(jié)合工作中的進(jìn)展她寫了五篇論文先后獲得發(fā)表，但最開始的三年里，她投送的第一篇論文幾經(jīng)周折，在第四年才獲得錄用。審稿人認(rèn)為包裹在蛋白質(zhì)外殼里的氧化還原中心的分子，很難與電極之間實(shí)現(xiàn)直接的電子傳遞，與投稿人試圖證明的結(jié)論相悖。為打破僵局，劉老師特地找到國際上研究電化學(xué)的專家巴德（A. J. Bard）教授給論文提供咨詢意見。

經(jīng)過與導(dǎo)師多次討論，春蘋改用肌紅蛋白重新做實(shí)驗(yàn)，肌紅蛋白具有類似酶的催化活性，是研究亞鐵血紅蛋白質(zhì)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的一種理想分子。改用分子后她很快就完成試驗(yàn)并形成論文。審稿專家對于肌紅蛋白在電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移沒有爭議，論文很快被錄用。此前關(guān)于葡萄糖氧化酶的研究經(jīng)過更多試驗(yàn)論證，幾經(jīng)修改后也獲得發(fā)表。幾經(jīng)周折后迎來的成功給春蘋后續(xù)研究帶來了很大的自信。她也因此得到寶貴的于挫折、困頓中厘清問題，找到突破的科研歷練。

訪問中，春蘋多次提到導(dǎo)師的指導(dǎo)幫助，稱劉老師謙遜、開放、合作的研究風(fēng)范一直影響著自己。劉寶紅老師的師兄、實(shí)驗(yàn)室大組負(fù)責(zé)人孔繼烈教授對春蘋的課題也很關(guān)心，并且在實(shí)驗(yàn)平臺和實(shí)驗(yàn)條件上都給予她很大的支持。孔老師一直有跟外部企業(yè)的橫向合作，致力于解決實(shí)際問題，這也潛移默化地影響了春蘋后來到企業(yè)工作。兩位老師都不遺余力地幫助學(xué)生成長，劉老師推薦了包括游春蘋在內(nèi)的多位研究生到國外高校、研究所進(jìn)行訪問交流，費(fèi)用都是從劉老師的項目經(jīng)費(fèi)中支出的。

博士畢業(yè)與導(dǎo)師劉寶紅合影

入職光明乳業(yè)，全程參與國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

2009年博士畢業(yè)后，春蘋就想著去企業(yè)。當(dāng)時也想過去光伏企業(yè)，但從分析化學(xué)專業(yè)來講食品行業(yè)更對口。也是聽了舅舅的意見，她決定投報乳業(yè)行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)——光明乳業(yè)——的技術(shù)中心（后來升級為研究院），并順利入職。入職以來的16年是游春蘋人生的另一個成長階段。春蘋后來知道，她的順利入職也與彼時光明乳業(yè)申報籌建乳業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有關(guān)。

2008年的三聚氰胺事件引發(fā)全社會對乳品安全的強(qiáng)烈關(guān)注。有關(guān)部門意識到重塑行業(yè)在消費(fèi)者中的信任需要做許多事，其中之一是從源頭上提升乳業(yè)核心產(chǎn)品的科技含量。由國家科技部進(jìn)行頂層設(shè)計并選擇國內(nèi)乳品行業(yè)有規(guī)模、有尊重科研基因的企業(yè)共同籌建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就是其中的重要舉措之一。

光明研究院招聘的一批博士、碩士大都具有化學(xué)、生物學(xué)、生物工程、分子生物學(xué)、藥學(xué)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)研究背景，他們與原先具有食品、發(fā)酵等專業(yè)的研究人員一起成為日后研究院的中堅。

光明乳業(yè)研究院科研中心團(tuán)建（游春蘋為一排右三）

貴人相助，帶領(lǐng)團(tuán)隊主導(dǎo)首個成果轉(zhuǎn)化上市

游春蘋到研究院受任益生菌和乳品安全研究，這意味著她要更多地與微生物打交道，與她熟悉的化學(xué)專業(yè)差異很大，幾乎是從頭學(xué)習(xí)：實(shí)驗(yàn)操作是跟部門領(lǐng)導(dǎo)和同事學(xué)的。其中，光明乳業(yè)研究院院長劉振民（2008級星友）是給她最多幫助的領(lǐng)導(dǎo)，特別在她帶領(lǐng)團(tuán)隊開展工作以來，無論是項目和獎項申報方面，還是團(tuán)隊管理方面，甚或是成果產(chǎn)業(yè)化方面，都給予她極大的支持和專業(yè)指導(dǎo)。

“正是劉院長的信任和支持，才有我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊以后主導(dǎo)的第一個成果‘每日千億’純益生菌發(fā)酵乳的轉(zhuǎn)化上市。當(dāng)我們在發(fā)酵技術(shù)上邁出一步時，劉院長充分信任我們對技術(shù)方向的判斷，支持我們?nèi)マD(zhuǎn)化這個產(chǎn)品。產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，遇到過保質(zhì)期挑戰(zhàn)試驗(yàn)結(jié)果不理想等難題，也是在劉院長的堅定支持下，我們科研和產(chǎn)品開發(fā)的同事一起攻關(guān)保質(zhì)期的產(chǎn)品穩(wěn)定性，才讓這個產(chǎn)品最終經(jīng)受住了多重考驗(yàn)并成功上市銷售。”

春蘋告知，高活菌型的益生菌發(fā)酵乳一定是未來功能性乳品的重要發(fā)展方向之一。在乳品的益生菌研究（包括菌種篩選、功能研究及產(chǎn)業(yè)化）上，光明乳業(yè)是國內(nèi)同行中做得最早的。中國科學(xué)院的趙國屏院士，江南大學(xué)的陳堅院士、陳衛(wèi)院士等專家是光明乳業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)委員會委員，他們每年都會來參加實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會會議，提供咨詢意見。

關(guān)于益生菌機(jī)理及功能的研究，在實(shí)驗(yàn)室前期和江南大學(xué)合作篩選的植物乳植桿菌研究基礎(chǔ)上，光明乳業(yè)團(tuán)隊進(jìn)一步研究了其降膽固醇、降血脂功能。春蘋及同事和趙國屏團(tuán)隊的學(xué)生一起，發(fā)現(xiàn)了這種益生菌還有對自閉癥癥狀的改善作用。之前國際上曾有過零星報道，但國外同行多認(rèn)為這方面的研究對孤獨(dú)癥的核心癥狀——社交障礙——的改善不明顯。春蘋團(tuán)隊的動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種菌株能對孤獨(dú)癥患者的社交障礙有改善。此外，春蘋課題組還發(fā)現(xiàn)，另外兩種分離到的益生菌菌株在臨床上跟植物乳植桿菌復(fù)配后，對孤獨(dú)癥患者的社交障礙改善有一定幫助。這個臨床上得到的初步結(jié)果比動物實(shí)驗(yàn)又進(jìn)了一步。為期三個月的臨床干預(yù)期的初步結(jié)果給了他們更多的信心。

春蘋團(tuán)隊在與代謝有關(guān)的疾病（如肥胖）益生菌干預(yù)方面也取得了臨床方面的進(jìn)展。

“還是用的植物乳植桿菌，因?yàn)樗c脂代謝也有關(guān)。光明乳業(yè)研究團(tuán)隊與醫(yī)院合作為志愿者制定了食譜。臨床初步數(shù)據(jù)顯示，加了益生菌后受試者的減重效果明顯，三個月可有不同程度的減重，尤其20來歲的年輕受試者減重效果更明顯。而且在試驗(yàn)完成后，部分志愿者回訪結(jié)果表明，停止益生菌干預(yù)一年體重并未反彈。這也提示益生菌干預(yù)對機(jī)體代謝改善作用明顯。”

對益生菌可能存在的潛在風(fēng)險，比如有些嚴(yán)重的免疫缺陷或者腸道屏障嚴(yán)重受損者，用了益生菌后有可能引發(fā)某些健康風(fēng)險，盡管報道有限，但春蘋他們未雨綢繆已在布置相應(yīng)的課題研究。

順應(yīng)趨勢，致力于確保微生物安全前提下的新鮮度保持之道

乳品質(zhì)量安全方面，春蘋主持了一項國家重點(diǎn)研發(fā)課題——乳品熱加工有關(guān)糠醛類副產(chǎn)物的檢測、變化機(jī)理及控制。春蘋介紹，國內(nèi)外市場銷售的液態(tài)牛奶主要有兩大類，一類是采用巴氏殺菌法（一般70～90℃持續(xù)加熱15～20秒），在殺菌和保持新鮮度、體現(xiàn)牛奶本真原味兩者之間取得平衡，整個儲運(yùn)、銷售過程采用全程冷鏈，這種牛奶就是人們在超市常見的鮮奶。另一類是采用高強(qiáng)度的超高溫滅菌（一般130～140℃持續(xù)加熱數(shù)秒）處理的牛奶，這種牛奶能在常溫下保存半年左右，也就是大家在超市常見的常溫奶。

客觀而言，這兩種牛奶各有其特點(diǎn)和適應(yīng)對象。我國華東和南方一帶消費(fèi)者更多是偏好鮮奶。而鮮奶正是光明乳業(yè)的主打產(chǎn)品。從國際乳品消費(fèi)趨勢看，新鮮度更高、對人體有免疫保護(hù)作用的蛋白質(zhì)活性更高的鮮奶會是潮流。但鮮奶對原料品質(zhì)、對整個儲運(yùn)銷售過程需要的全程冷鏈保障有更高的要求，也意味著要應(yīng)對更多的技術(shù)挑戰(zhàn)，既要滿足微生物安全要求，又要盡可能地保留蛋白活性。光明鮮奶會在包裝盒上一一注明活性物質(zhì)的含量等，這幾個數(shù)字可以表征鮮奶的品質(zhì)，口感為什么好。而這些數(shù)字背后是需要科技支撐的。

春蘋以她負(fù)責(zé)的可用來表征熱加工溫度的熱生成副產(chǎn)物糠醛類化合物的研究為例做了介紹。在糠醛機(jī)理被揭示前，乳品加工行業(yè)用的熱指示物是糠氨酸和乳果糖。雖然都是熱生成副產(chǎn)物，但要分開測兩個指標(biāo)，過程復(fù)雜，難以精確表征牛奶的熱加工程度，只能判別是否為復(fù)原奶（奶粉加水還原而成的液體奶），而對于未經(jīng)熱處理的原料奶、巴氏殺菌奶以及超高溫滅菌奶則無法準(zhǔn)確區(qū)分，就更不用說牛奶的具體加工溫度了。在光明科研團(tuán)隊做成這件事前，國際上沒有人想到也沒有人實(shí)際使用糠醛類化合物來精確表征熱加工溫度。

春蘋以光明乳業(yè)產(chǎn)品中頗受青睞的優(yōu)倍鮮奶為例：這個奶品的殺菌溫度從常規(guī)的85℃下降到75℃，以追求在安全可飲用的前提下保留盡可能多的活性物質(zhì)，提升奶品的鮮度和口感。通過糠醛類化合物的含量結(jié)合人工智能算法，不僅可以區(qū)分不同熱殺菌強(qiáng)度的牛奶，還可以準(zhǔn)確預(yù)測出牛奶熱處理的溫度，這也是對巴氏殺菌奶殺菌溫度精準(zhǔn)控制的技術(shù)支撐。當(dāng)然殺菌溫度要下降10℃也離不開工廠的加工環(huán)境、設(shè)備控制精度以及原料奶的品質(zhì)控制等的協(xié)同。

啟明星成果催生益生菌和發(fā)酵乳新品上市

十年前，游春蘋主持了啟明星課題“益生菌潛在抗神經(jīng)系統(tǒng)衰老功能及其機(jī)制的研究”（2015—2018）。也是因啟明星課題，春蘋和團(tuán)隊確定了四株益生菌具有抑制單胺氧化酶的作用，并分離純化鑒定出2種抑制單胺氧化酶的活性成分，繼而以阿爾茨海默病線蟲為神經(jīng)退行性疾病的衰老動物模型，在對篩選到的乳桿菌菌體及其代謝產(chǎn)物對線蟲癱瘓時間的影響做了研究后發(fā)現(xiàn)，上述乳桿菌菌體及其代謝產(chǎn)物均能延緩線蟲癱瘓時間，效果好于作為陽性對照的咖啡因。其中一株抗氧化能力最強(qiáng)的益生菌菌株目前已經(jīng)轉(zhuǎn)化到光明健能（JCAN）“護(hù)全家”益生菌固體飲料產(chǎn)品（2023年12月上市）以及健能小金瓶發(fā)酵乳產(chǎn)品（2024年7月上市）中。

后續(xù)在上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人計劃項目支持下，游春蘋帶領(lǐng)團(tuán)隊開展了該菌株改善阿爾茨海默病癥狀的哺乳動物試驗(yàn)。作為課題的延伸，春蘋正在與復(fù)旦大學(xué)、上海市生物醫(yī)藥技術(shù)研究院等聯(lián)合開展該菌株改善老年認(rèn)知功能的臨床研究，希望能在深度老齡化到來之際，為廣大老年人群提供維持和改善認(rèn)知記憶的功能產(chǎn)品。

“啟明星和技術(shù)帶頭人課題完成后，我們又重新出發(fā)，對益生菌的發(fā)酵條件和口味做進(jìn)一步改進(jìn)，在活菌數(shù)和口味之間進(jìn)行更好的平衡，并且研究益生菌發(fā)酵的活性代謝產(chǎn)物的作用機(jī)制及其量效關(guān)系，接下來會開發(fā)更有針對性的功能性發(fā)酵乳產(chǎn)品。”

2016年6月，研究院的啟明星與江老師合影（從左至右：游春蘋、杭鋒、江世亮、劉振民、穆海菠、莫蓓紅）

在《名醫(yī)話養(yǎng)生》網(wǎng)絡(luò)直播節(jié)目與上海市第六人民醫(yī)院李華婷醫(yī)生一起科普飲食與健康

春蘋說下一步她和團(tuán)隊會繼續(xù)面向老年人、兒童、中青年等不同年齡段不同健康狀態(tài)的人群，深耕益生菌功能研究和發(fā)酵技術(shù)，研發(fā)具有明確物質(zhì)基礎(chǔ)和量效關(guān)系的健康功能產(chǎn)品，希望能讓功能乳品發(fā)揮營養(yǎng)保健、健康促進(jìn)、疾病預(yù)防和輔助治療等作用；同時繼續(xù)面向國際前沿領(lǐng)域，結(jié)合替代模型、AI等新技術(shù)新方法夯實(shí)原料乳及乳品質(zhì)量安全風(fēng)險評估和風(fēng)險物質(zhì)全產(chǎn)業(yè)鏈追溯的研究。

著名核物理學(xué)家盧鶴紱院士曾說，美國理工科博士學(xué)位畢業(yè)生的就業(yè)大部分是到企業(yè)，且認(rèn)為美國多年來的經(jīng)濟(jì)增長受惠于此。值得欣慰的是，至少在我訪問過的啟明星中走上此道的星友在逐步增長，也希望國內(nèi)培養(yǎng)的理工科博士中有越來越多的人做如此選擇。游春蘋博士的經(jīng)歷和她加盟光明乳業(yè)后的不俗業(yè)績?yōu)橛∽C以上觀點(diǎn)提供了最新的本土案例。

祝福游春蘋星友，祝愿她和團(tuán)隊在益生菌和乳品安全研究上帶給消費(fèi)者更多驚喜。

-本文刊載于《世界科學(xué)》雜志2025年第10期“今日啟明星”欄目-

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