弘扬科学家精神 讲述科学家故事 | 张和平：我国乳酸菌行业拓荒人

探索之路：步履艰辛 矢志不渝

乳酸菌是重要的微生物战略资源之一，在乳品加工、大健康和动物养殖等领域应用价值巨大，对提升国家在微生物领域的竞争力有着重要作用。

多年前，张和平在对发酵乳制品的研究中发现，我国乳酸菌资源本底不清、缺乏有效收集保护、筛选技术滞后、优良菌株贫乏、高活性加工技术落后，导致菌种、技术及产业完全被国外垄断。“打破国外对优良菌种的垄断，让国产益生乳酸菌在国际上占据一席之地，解决菌种问题，为我国微生物产业注入新动力。”在这一目标和理想的激励下，张和平带领科研团队踏上了漫长的“寻菌”之旅。

科研征途，步履艰辛，却矢志不渝。为了尽可能地采集到微生物样本，自1989年起，张和平带着他的团队走过人迹罕至的牧区，蹚过举步维艰的泥泞，跨过崎岖坎坷的高原，克服了“寻菌”路上先进设备不足、科研人才短缺、研究经费紧张等重重阻碍，从亚洲、欧洲、非洲等六大洲37个国家采集自然发酵乳制品和食品等样品6472份，揭示了不同地域自然发酵乳中乳酸菌多样性生态学规律，分离保藏33个属、326个种和亚种51286株乳酸菌。

“我记得最深刻的是，我们曾经从内蒙古自治区锡林郭勒的一户传统牧民家庭的酸马奶里面，成功筛选、分离出一株乳酸菌，我把它命名为干酪乳杆菌Zhang，简称干酪Zhang，现在已经成为国内外知名的明星菌株”张和平回忆道。

“乳酸菌在食品、农业、医疗等领域有着重要的应用价值，如果没有一个好的种质库，利用就无从谈起。我国珍贵的乳酸菌种质资源可能丢失或灭绝，科学研究和产业发展就失去了基础。”张和平提出建立本土的乳酸菌种质库，减少对外依赖，确保国家在乳酸菌领域的资源优势、增强国内生物技术领域的自主创新能力和科技竞争力。

经过30多年的积累，张和平团队已完成了20188株乳酸菌基因组解析，建成了全球最大的乳酸菌基因组数据库，收录80063个基因组序列；首创了基于基因组大数据与人工智能的乳酸菌高通量精准筛选技术，获优良特性乳酸菌104株，其中89株实现了工程化应用，改变了我国缺乏优良乳酸菌的现状，实现了我国乳酸菌菌种的自有化。

创新之路：攻坚克难 勇攀高峰

一直以来，菌种研发、培养和发酵工艺、活性保持、成本控制等是制约高活性乳酸菌产业化的“卡脖子”难题，张和平带领科研团队，发明了代谢调控培养技术、细胞损伤靶点定位保护干燥和常温贮藏稳定性控制等6项核心工程技术，创建了国际领先的乳酸菌技术集成，使工业化培养活菌数提升4-15倍，干燥存活率从60%提升至90%，原料菌粉活菌数提高1个数量级（达1.5×1012CFU/g），常温贮藏存活率从1%提升至52%，冷冻干燥时间缩短65%，并实现了年产1000吨以上乳酸菌原料菌粉的国产化，全面开创了乳酸菌产业“中国质造”。

穷理以致其知，反躬以践其实。“不能让我们的科研成果一直躺在实验室里，要将具有益生功效的乳酸菌通过产业化生产，服务于经济社会发展和广大人民群众。”张和平说。

他带领团队创制了菌株高效互作和精准配伍关键技术，打破了国外菌株、技术和产品的垄断，实现了乳酸菌在制剂制造、乳品加工和奶牛养殖的创新应用。创制出4个系列17款适用于奶牛健康养殖的乳酸菌微生态制剂和青贮发酵剂，平均饲料利用率和产奶量提高了6.2%和4.5%。研制出调节菌群、改善过敏、缓解压力等适合中国人群的58种功能配方，开发出“益适优”等34个系列98款大健康产品。创建的高活性益生菌发酵乳加工技术，使活菌数提高了100倍。解决了发酵乳产品同质化难题。

目前，张和平团队研发的多个代表性益生乳酸菌菌株已投入生产并进入市场，出现在益生菌食品、酸奶、乳酸菌饮料、奶粉等各类产品中，令万千消费者受益，成功实现产业转化。2020年，在张和平带领的科研团队的推动下，北京科拓恒通生物技术股份有限公司在深交所上市（SZ 300858 ），这也是国内乳酸菌产业第一股。如今，张和平团队的研究成果已在23家乳品企业、64家食药企业、59个万头牧场推广应用，打破了国外菌株、技术和产品垄断，扭转了我国乳酸菌长期受制于人的局面。

未来之路：任重道远 贵在接力

张和平教授在乳酸菌研究领域取得了举世瞩目的成果，但他从未停下探索的脚步，依然带领科研团队奋战在乳酸菌科研攻关的“前线”。

走进呼和浩特市和林新区内蒙古科拓生物有限公司，这里正在建设亚洲规模最大、技术最先进的乳酸菌产业化智慧工厂，而公司的首席科学家正是张和平。他介绍说，“扩大乳酸菌种质资源库规模”“建设乳酸菌共性研发中心，解决我国乳酸菌株匮乏难题”“实现乳酸菌制品在健康食品、发酵乳品、动物健康养殖、活菌药物等全产业链应用”“拓展乳酸菌发展新赛道，发展未来大健康产业”，以科技创新引领产业发展，促进传统产业转型升级，是下一步团队科研攻关的目标和重点方向。

桐花万里丹山路，雏凤清于老凤声。科技创新，贵在接力。张和平教授深知，科学研究不是一个人的事业，需要一代又一代人地传承和发展。因此，他始终致力于培养青年骨干教师和学生，将自己的科研经验传承下去。

“张和平导师是我们学术道路上的引路人，他不仅传授知识，更注重培养学生的科研思维和创新能力，激发了我们对科研的热情和探索精神。”“张教授带领我们参与实验室工作、科研项目和课题研究，给予我们宝贵的建议和指导，让我们在实践中积累经验，不断成长和进步。”“他严谨治学，潜心研究、不畏艰辛的精神为我们年轻人树立了榜样，在今后的教学和科研工作中，我们将始终秉承这种精神。”青年学生、技术骨干们的赞誉更诠释了张和平教授的科学家情怀。

在张和平的带领下，目前已搭建了乳酸菌筛选与乳品发酵技术国家地方联合工程实验室等15个省部级以上平台，带领团队入选科技部、教育部、农业农村部创新团队和全国高校黄大年式教师团队，培养青年骨干教师25人，博士生46人、硕士生124人，包括长江学者特聘教授1名、国家杰青1名、青年长江学者1名、国家优青3名、神农青年英才1名。这些优秀的学生，将成为我国乳酸菌产业发展的科研新力量！