【“食品科学家”人物专访】浙江大学食品科学与营养系沈立荣教授专访_杏鑫待遇

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责任编辑:食品科学

为展现食品科研人的科研经历和智慧人生,《食品科学》杂志开设“食品科学家”人物专访栏目。今天的专访人物为浙江大学食品科学与营养系——沈立荣教授

个人简介

沈立荣教授,美国哈佛大学医学院和农业部驻塔芙茨大学人类老年化研究中心访问学者(博士后),现任浙江大学食品科学与营养系教授。学术兼职主要包括美国营养学会会员、亚太临床营养学会会员、亚太素食联盟委员;中国营养学会营养转化医学分会理事、浙江省食品安全专家委员会专家、浙江省食品科技学会理事、杭州市科协常委、杭州市食品药品安全应急专家委员会副主任、杭州市食品营养学会常务副理事长,Food Science and Human Wellness、Food and-Nutritional Science、Annals of Nutrition and Food Science、International Journal of Trends and Technologies in Food Processing、Nutrition_Dietetics、Vegetarian Nutrition Journal等国际期刊编委,以及Cancer、Annals of Clinical Micro Journal of Nutrition and Metabolism、Experimental Gerontology、Journal of Intercultural Ethnopharmacology、Acta Biochimica et Biophysica、Plant Foods for Human Nutrition、Journal of Food & Nutritional Disorders、Journal of Zhejiang University-SCIENCE B、International Journal of Insect Science等30多本国际期刊审稿人。历年来出访了美国、加拿大、日本、韩国、泰国、马来西亚、保加利亚、罗马尼亚、塞尔维亚等国家;出席过美国营养学会大会、国际营养科学联盟大会、亚太临床营养学会大会、国际素食联盟和亚太素食联盟等国际会议,并报告交流;组织举办过“2009国际营养基因组学合作论坛”、“2011杭州饮食营养与人类健康国际合作论坛”、 “杭州食品与健康国际合作论坛暨哈佛大学脂类研究中心归国留学人员学术交流会”(2015),“营养与慢病预防”暨“微量元素及植物化学物与健康”国际学术论坛(2016),“中国-中东欧国家农业和食品科技及贸易合作论坛” (2017)。

沈立荣教授长期从事食品营养健康与食品安全基础研究和应用开发工作,特别是在蜂王浆、蜂蜜、山茶油、姜黄的营养健康功能、质量检测技术领域取得了突出成就,如研究制订了美国药典委批准发布的《美国食品化学法典标准-油茶籽油》,在国际上率先研发成功免冷冻保存的蜂王浆主蛋白产业化技术和产品,通过动物实验证实了促生殖和改善内分泌功能,在临床上开始应用于不孕不育和妇女更年期综合症。主持“863计划”、国家自然科学基金、浙江省和杭州市重大科技专项、浙江省公益性计划项目和自然科学基金项目等,国家科技支撑子项、国家重点研发计划项目子课题、新疆建设兵团重大科技项目子项等项目。近年来的主要研究内容包括:蜂王浆主蛋白的抗衰老作用及分子机理研究、基于蜂王浆功能蛋白分子机理创新研究的抗衰老保健食品产业化示范、山茶油功能评价与精深加工、以内源性特异蛋白为标记物的蜂蜜真伪鉴别技术研究与快速检测试剂开发、反食品欺诈库构建与食品链脆弱性评估技术研究、新疆梨、核桃、枣果实功能性成分形成机制及关键基因挖掘。曾获美国药典委银奖、全国优秀科普作品奖、浙江省科技进步一等奖、梁希林业科学技术奖科技进步二等奖、浙江省百名科技追梦人等荣誉。已发表SCI收录论文50多篇。获得授权发明专利20 项。

个人邮箱:shenlirong@zju.edu.cn

《食品科学

您长期从事食品营养健康与食品安全基础研究和应用开发工作,特别是在蜂王浆、蜂蜜、山茶油、姜黄的营养健康功能、质量检测技术领域都取得了突出成就。您能简单介绍一下您团队的研究工作吗?

沈教授:

我们团队是主要由我和我带的博士后、博士研究生、硕士研究生,联合美国农业部驻塔芙茨大学人类老年化营养研究中心奥德华斯和赖超强教授,合作企业科技人员组成。我于1999年开始师从浙江大学程家安教授、张传溪教授,以蜜蜂分子生物学为博士学位论文内容进入蜂产品研究领域。2002年在浙江大学食品学科任教后,根据我国食品和农产品资源特色、产业发展需求,结合自己的学术专长,把蜂产品和油茶作为独立研究的侧重点。在2007年到美国哈佛大学和人类老年化营养研究中心访问进修期间,从多不饱和脂肪酸和姜黄素研究起步,将食品营养与人类健康确定为主要研究方向。以后根据食品安全需求,在实践中通过多学科交叉开展了蜂王浆、蜂蜜、山茶油真实性和质量控制研究。可以这样说,我们团队的研究方向为食品分子营养和食品安全,主要工作是以蜂王浆、蜂蜜、山茶油、姜黄素为主要研究对象,瞄准国际前沿,长期坚持,不断深化和创新,服务我国农产品和食品产业。

《食品科学

您曾承担了“蜂王浆主蛋白的抗衰老作用及分子机理研究”、“基于蜂王浆功能蛋白分子机理创新研究的抗衰老保健食品产业化示范”等项目,您能介绍一下蜂王浆主蛋白的抗衰老作用的机理是什么吗?蜂王浆主蛋白有哪些特殊的保健作用呢(特别是在不孕不育方面)?可以谈一下您团队研发成功的免冷冻保存的蜂王浆主蛋白产业化技术对于蜂王浆产业有何推动作用?

沈教授:

长期以来,人们普遍认为蜂王浆的主要活性成分是王浆酸,并作为国内外蜂王浆质量的主要鉴别和检测指标。从上世纪90年代开始,随着分子生物学和基因组学、蛋白组学技术的突破,特别是在蜜蜂基因组得到破解后,通过基因组分析,明确了蜂王浆主蛋白(MRJPs)是蜂王浆的主要活性成分和特殊成分,该蛋白是由9个同源性很高的成员组成的一个家族,其含量占蜂王浆干物质的40%以上。2011年,日本学者Kamakura在Nature发表的论文中提出,占王浆主蛋白含量50%左右的MRJP1是决定蜜蜂级型分化,即雌性幼虫发育成为蜂王还是工蜂的关键。同时,鉴于以往研究发现,王浆酸的稳定性不能代表蜂王浆新鲜度的问题,建议把MRJP1作为蜂王浆质量的主要鉴别和检测指标。但随后国际上其他学者和我们研究发现,蜂王浆能够促进蜂王生殖的功能是多个MRJPs成员的协同作用。

我们团队长期跟踪国际前沿,从最初的MRJPs的基因克隆和重组表达、功能研究开始,到MRJPs实验室和产业化分离、装备技术研究,主要目标是解决长期以来蜂王浆需要全产业链冷冻保存,才能确保质量和生物活性的缺陷,开发出质量稳定和不需要冷冻保存,能够替代现有王浆冻干粉的MRJPs蛋白新产品。

为此,我们团队不断申请各种资助,先后承担了国家自然科学基金委、国家科技部、浙江省科技厅、杭州市科委项目支持。通过历届研究生、合作企业的共同努力,研究开发成功了MRJPs工业化生产装备、生产工艺,建立了标准化生产线,并成功投产。同时,我们开展了多方面的MRJPs营养健康功能和分子机理研究。通过MRJPs对果蝇、细胞、小鼠、大鼠健康功能的基础研究,证实MRJPs具有抗衰老、促进生殖、促进发育、促进睡眠、改善记忆和认知等功能,并能部分替代牛血清用于细胞培养;明确MRJPs的抗衰老机理主要是通过调控CuZn−SOD和 Egfr通路,增强抗氧化能力。相关研究显示,MRJPs是多功能的,是新一代蜂王浆的深加工产品,是将来替代王浆冻干粉的新一代产品。

近年来,我们团队MRJPs研究重点转向产业化转化应用。我们团队通过果蝇和小鼠研究证明,MRJPs能够促进雌性动物内激素分泌,从而促进子宫发育、卵母细胞正常发育成卵泡,推迟更年期,改善睡眠障碍等更年期反应;也能促进雄性动物睾丸发育、提高精子活力。最近,杭州已有2例因子宫衰退导致的不孕不育女性,在做辅助生殖前志愿服用MRJPs半个月左右后自然怀孕,经血液检测和B超检查证明,服用MRJPs能够促进雌激素水平提高、子宫壁增厚,与我们在小鼠的实验结果完全一致。

多年来,因部分媒体报道误导和少数医生的不了解,部分企业的恶性竞争,导致不少公众对蜂王浆的误解。误解主要认为蜂王浆富含雌激素,具有导致子宫肌瘤、乳腺癌的风险。但事实上,经江苏省疾病预防控制中心和中国农科院蜜蜂研究所检测,蜂王浆中的激素含量还不到鸡蛋中激素含量的1%。我们对MRJPs蛋白粉检测结果,MRJPs蛋白粉不含激素。此外,日本和江苏省疾病预防控制中心流行病学调查也证明,长期服用蜂王浆与乳腺癌发病率并无相关性。

我国是国际养蜂大国,蜂王浆产量和出口量占全球的90%。但长期以来,蜂王浆内销量持续下降,造成产业依赖出口的被动局面,市场定价权被日本和欧盟国家掌握,面临产业效益下滑和后继无人的局面。同时,国际上蜂王浆深加工技术多年来没有突破,长期停滞不前。我们的免冷冻保存蜂王浆主蛋白产业化技术是国际蜂王浆产业的关键性技术突破。同时因我们基础研究扎实,科学研究证据明确,功能符合人类健康需求,预期具有广阔的市场前景。

《食品科学

您正在承担“新疆梨、核桃、枣果实功能性成分形成机制及关键基因挖掘”项目,您能讲解一下转录组学结合代谢组、基因组是如何对核桃、枣、梨功能基因进行精确定位的吗?

沈教授:

新疆是个神奇的地方,有166万平方公里,占我国陆地面积的近1/6,物产丰富,梨、核桃、枣、苹果等果树种植面积和果品产量在全国数一数二,尤其是新疆独特的地理气候和环境特色,促使新疆果品品质优于其他产地。但随着时代的变迁,市场和消费者需求已逐渐从数量转向品质、特别是营养健康功能,未来农业和农产品产业的发展方向将是以营养健康功能为主。

因此,自2017年以来,我们团队与塔里木大学植物科学学院吴翠云教授团队合作,承担了兵团重大科研项目“新疆梨、核桃、枣果实功能性成分形成机制及关键基因挖掘”。这项工作需要两地紧密合作,工作量大、工作艰苦、技术要求高。我们的主要技术路线是在新疆定点、定期采集不同发育期的鲜果,通过冷藏保鲜快递至远在杭州的浙江大学;然后立即进行分别供RNA提取和转录组学、代谢组学或脂质组学分析的样品采集和超低温保存,供植物化学成分分析的样品采集和前处理。通过植物化学成分定量分析确定不同品种的3个关键发育期,进行转录组学测序;运用软件进行序列拼接获得Unigeng,与同源数据库比对进行基因注释;通过不同品种和发育期的差异分析得到差异基因,GO和KEGG功能分类获得功能群和通路;通过深度挖掘和RT-PCR验证,获得与植物化学成分,如核桃多不饱和脂肪酸、梨绿原酸、枣儿茶素等成分合成相关的关键基因,为相关果树的功能育种提供科学依据。

《食品科学

您曾在2007.11-2008.11-教育部公派赴美国哈佛大学医学院(麻省总医院)脂类营养研究中心、美国农业部驻塔福茨大学老年化营养研究中心营养基因组学实验室访问学者,这二段访问学者经历对您后来的研究工作和方向有产生哪些影响呢?

沈教授:

在前面已经提到我赴美国哈佛大学医学院(麻省总医院)脂类营养研究中心、美国农业部驻塔福茨大学老年化营养研究中心营养基因组学实验室访问学习和开展合作研究的经历。我在大学和研究生阶段学的植物保护学科和昆虫学,转入食品学科以后的工作基础是农产品和食品加工。在我出国前,浙江大学食品学科引进了长期在澳大利从事营养学研究的李铎教授,在他的推荐下,麻省总医院脂类营养研究中心主任康景轩教授接受了我的申请,于2007年来到地处波士顿的哈佛大学,在他实验室里学习ω-3 多不饱和脂肪酸营养功能研究。随后在康教授的推荐下,我认识了他的朋友-美国农业部驻大学老年化营养研究中心的赖超强教授。根据我的基础和擅长,我在赖超强教授实验室学习果蝇作为模式生物的抗衰老营养研究方法,同时被国际营养基因组学奠基人,农业部营养基因组学实验室主任何赛.奥德华斯(Jose M. Ordovas)教授接受为博士后。三位合作导师为我创造了非常好的学习进修机会和实验条件,通过一年的学习和实验研究,我终于进入了分子营养研究新领域。以后,我先后4 次到这里开展合作研究,并通过学校聘任三位教授为浙江大学客座教授,邀请他们多次来浙江大学指导,后面还推荐2 位博士生到老年化营养研究中心联合培养。双方合作开展了长期的蜂王浆主蛋白、ω-3 多不饱和脂肪酸、姜黄素的功能和分子机理合作研究,联合发表了10多篇SCI论文,在美国营养大会、亚太临床营养大会等国际会议上多次做学术报告,并与他们多次合作举办了国际学术论坛。正是他们引导我确定了自己的研究方向,掌握了国际前沿的研究方法和科学思维,包括学术和道德规范。因此,非常感谢三位导师和李铎教授的帮助,感谢他们为我的成长和在食品营养学领域取得成就奠定的基础。

《食品科学

科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,科学普及与科技创新同等重要,这些年您不断投身科普公益工作并成绩显著,您当初是如何意识到科普工作的重要性并愿意投身其中的呢?您作为“两翼齐飞”精神的优秀实践者,请问,您是如何开展食品安全科普活动并做到具有如此广泛的影响力呢?

沈教授:

其实,开展科普也是工作需要和个人兴趣、社会责任的综合影响所致。我于2002年博士毕业后在浙大食品学科开始任教,2003年起我承担起研究生课程《食品安全专题》、本科生课程《食品安全与质量控制》、《食品法律法规与标准》教学,并担任班主任和研究生德育导师。最初开展科普的出发点是为活跃学生生活和课堂,培养锻炼学生分析和解决实际问题的能力。由于我与浙江大学所在地西湖区科协熟悉,把我的想法向时任科协领导孔村光主席等作了介绍后,得到了他们的热情支持。他们支持我组织起浙江大学第一支大学生食品安全科普宣传队,针对当时大头娃娃、吊白块、痩肉精等事件,编写了《食品安全科普知识》宣传册,开展科普知识“进乡镇、进学校、进社区”活动,将食品安全知识送到西湖区街道和乡镇,向居民发放科普资料,受到居民的高度赞赏。此后,在学院领导和校团委的支持下,食品安全科普宣传作为浙江大学大学生社会实践活动得到发扬广大。

在开展科普工作实践中,我通过深入观察调查发现,随着我国社会经济的快速发展,党和政府对食品安全和营养健康越来越重视,公众对食品安全和营养健康越来越关注。但与此同时,公众科学素养远远跟不上时代的发展,造成政府食品安全监管困难,公众对食品安全的焦虑等问题,作为科学家需要承担信息交流和科学传播的角色。因此,我觉得有责任和义务,在做好科研的同时,服务公众和社会。

其实科普工作也是一个技术活,需要不断探索和与时倶进。个人除了要有扎实的学术功底、写作和演讲能力、组织能力、多学科知识作为支撑外,还要有广泛的兴趣爱好,特别是要有一定的奉献精神。至于如何产生广泛的影响力,也没有多少经验可谈,主要是长期坚持的结果。首先是要把握正确的方向和社会需求。多年来,我的科普工作一直是在浙江大学、杭州市科协、杭州市市场监督管理局、西湖区科协的领导和支持下,将科研和教学与学生社会实践活动、与政府科普工作有机结合,能够得到各方支持和配合。其次是注意不断积累经验和总结。通过多年实践探索,我逐渐总结形成了以食品安全为主要特色的风格。我特别注重科普创作,编写出版科普读物。迄今已经出版了10多本科普读物,包括:《食品安全科普读本》、《关注身边的食品安全》、《公众食品安全知识解读》、《水资源保护-饮水安全与人类健康》、《转基因的真相与误区》、《饮水中的矿物质与生命健康》,其中3 本被中宣部和广电出版署纳入农村书屋读物,《转基因的真相与误区》荣获2019年全国优秀科普作品。第三是不断创新。回顾近20年历史,科普宣传的手段最初是用展板、自编印刷品、搭棚子摆摊子;随后是承担政府部门编写科普宣传读物工作,配合出版社出版;到近年来新媒体时代,科普手段发展成为微电影创作、主办公众号,边做边学,可谓学无止境。

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从2015年开始,发源于浙大生工食品学院的公益服务探索项目PTPA,将科普服务作为第二课堂,并纳入了高校教学培养体系,这个举措非常创新,您能谈谈这个项目是如何运作的吗?运作过程中,有遇到什么困难并如何克服的呢?

沈教授:

PTPA是发源于浙大生工食品学院,经过校团委提升形成的学生社会实践项目,全称是“教授(Professor)-团队(team)-项目(Project)-成就(Achievement)。这个项目在我们学院时任党委副书记陈素姗老师的支持下打造出来的。正如前面介绍的,2002年我到生物系统工程与食品科学学院任教,组织学生开展食品安全科普公益宣传活动后,陈素姗老师给予了高度重视,不仅安排学生参加,还亲自当志愿者组织动员老师积极参与。以后她每年将科普宣传作为研究生和本科生志愿活动给予支持,并积极向学校、省食品安全委员会推荐,承担了浙江省食品安全委员会办公室组织的全省大学生食品安全下乡活动,杭州市食品安全宣传周启动仪式等大型活动。学院每年大张旗鼓地组织科普知识辩论、知识竞赛、演讲赛,吸引动员学生积极参加志愿者活动,并将宣传活动编成学院新年联欢晚会节目演出。特别是2011年组织举办在校园组织食品安全科普展活动中,得到了时任浙江大学党委书记金德水的重视,他专门为学院组织的食品安全科普展题写了“民以食为天”题词后,有力地推动了食品安全科普活动,使科普活动的影响越来越大,并从生工食品学院走向全校。2014年,在浙江大学校团委的推动下,将食品安全科普活动总结形成了全校性的社会实践活动新模式:PTPA“教授-团队-项目-成就”,并于2015年正式纳入学校第二课堂,成为校团委面向全校学生的暑期大学生社会实践活动。

这项活动的运作现在已经形成体系,由浙江大学校团委主管,教授牵头申报项目,每年暑期前发布通知,面向全校大学生、研究生报名,学校团委和各学院团委两级管理考核。我作为指导教师,每年引进杭州市科协、市场监督管理局、西湖区科协等支持的科普活动,组织、指导和安排大学生志愿者进社区、学校、农村,开展科普讲座,科普咨询、科普服务,甚至扩大到贵州、新疆等对口支援的贵州大学、塔里木大学。参加者经过学校和杭州市科协审核可获得浙江大学与市科协、食安办等5部门联合颁发的《科普志愿者证书》。因此,产生了非常强大的吸引力和社会影响,得到新闻媒体的广泛报道。由我带教的很多学生科普志愿者,因在科普志愿活动中取得突出成绩,获得了浙江大学和科协的表彰,很多人毕业后成为各地政府食品安全监督管理部门的工作人员,有不少人走上了领导岗位。多年来,本人因此荣获“浙江大学先进工作者”、“杭州市科协先进工作者”、“杭州市科普专家”等荣誉。

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科普公益服务服务社会,造福于民。您认为一名科技工作者,要想做好科普工作,最重要的是什么?还请您能提一些实用的建议。

沈教授:

作为一名科技工作者,实际上仅仅满足于科研工作、获得各种荣誉是远远不够的。正如习主席说的:“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”。今年6月25日,国务院发布《关于印发全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)的通知》。《纲要》提到,2025年目标:我国公民具备科学素质的比例超过15%;2035年远景目标:我国公民具备科学素质的比例达到25%。国民素质全面提升已经成为经济社会发展的先决条件。科学素质建设站在了新的历史起点,开启了跻身创新型国家前列的新征程。

其中在“科技资源科普化工程”中提到了鼓励科技人员参与科普工作的问题。要求高校、科研院所建立完善科技资源科普化机制,不断增强科技创新主体科普责任意识,充分发挥科技设施科普功能,提升科技工作者科普能力。鼓励国家科技计划(专项、基金等)项目承担单位和人员,结合科研任务加强科普工作。推动在相关科技奖项评定中列入科普工作指标。推动将科普工作实绩作为科技人员职称评聘条件。将科普工作纳入相关科技创新基地考核。开展科技创新主体、科技创新成果科普服务评价,引导企业和社会组织建立有效的科技资源科普化机制,支持中国公众科学素质促进联合体等发展,推动科普事业与科普产业发展,探索“产业+科普”模式。开展科普学分制试点。

我觉得《纲要》对科普工作的要求规定很细、很具体,关键是相关单位要抓落实,科研人员要认真学习和落在行动上。希望有越来越多的科学家自觉参与到科普工作中来。

《食品科学

您对待学生平易近人却又要求严格,为了学生进步常常用心良苦,您的学生对您的评价都非常高,平时您是如何指导研究生的科研学习的?在科研压力较大时,您如何开导和鼓励他们呢?

沈教授:

作为恢复高考后入学的第三届大学生,我是非常珍惜在大学来自不易的学习和工作机会的。我在大学、研究生阶段和工作中,深深感受到了浙江大学老一辈教授的传统熏陶,如果我的学生也认为我能够做到“对待学生平易近人却又要求严格,为了学生进步常常用心良苦”这样的评价,那是非常值得高兴的,说明我继承了浙江大学老一辈的优良传统。

指导研究生,其实也是要学习的,我自己也是从研究生过来的,主要体会:首先要尊重学生,把学生看作合作者,平等对待学生,从各方面关心他们。其次是,耐心指导学生学会科学管理时间,做科研有目标有计划;第三是要勤奋,吃苦耐劳,科研是要靠付出时间和牺牲很多享受的,要耐得住寂寞。第四是要掌握科学的研究方法,不断总结,培养兴趣,要大量阅读中外文献,仪器操作技能,写作和表达技能。最后是以身作则,与学生一起同甘共苦。

经常面对各种科研压力是很正常的,科学研究就是探索未知,探索前人没有走过的路。但在面对困难时,在战术上不能轻视,要与学生一起分析问题的原因,通过查文献找到解决问题的方法。如果自己也解决不了,就要向同行和相关学科的老师、专家,甚至通过微信、国际电话向国外专家虚心请教。同时也要注意学生的心理承受能力,注意方式方法。当然,也要舍得投入,创造必要的科研条件也是必须的。

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