2000公斤长春花干叶，仅能提取1克长春碱。天然来源的极度稀缺，使得这种救命药始终与“天价”二字相伴。
如今，这一困境终于迎来了破局者。经过数年潜心钻研，浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）生物与分子智造研究院连佳长研究员团队交出了一份令人振奋的答卷。2026年7月17日，团队联合加拿大新布伦瑞克大学曲洋团队、西湖大学王雅婕团队，在国际顶级期刊《科学》上发表研究成果，揭示了突破这一瓶颈的关键所在：一个名为VinBLAST的支架蛋白。
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这个蛋白，以一己之力打通了长春碱生物合成的“任督二脉”。改造后的酿酒酵母在发酵罐中，产出了164.9mg/L的长春质碱（长春碱的直接前体），比现有报道水平提升了将近1000倍，创下新纪录。
破解长春碱“一克难求”的困局
在科创中心生物与分子智造研究院，连佳长研究员团队一直在思考：能否利用我们蒸馒头、酿啤酒用的微生物酿酒酵母生产长春碱，让这种救命药不再因稀缺而昂贵？
事实上，科学家早已把长春碱长达30步的关键合成路径解析清楚，也成功将这些步骤“应用”进了酵母细胞。但产量始终卡在微克每升的水平，远远达不到工业化需求。
问题出在哪？
问题藏在长春碱合成途径的高度区室化特征中。这条合成途径横跨细胞核、细胞质等多个“车间”，中间产物得在不同区室之间来回传递。其中一个叫异胡豆苷苷元的中间产物尤其“娇气”，在细胞核内由SGD酶催化生成后，必须立刻被下一个工序的GS酶接手，否则很快就会降解。可两个酶到底怎么交接、在哪里交接，学界一直没搞清楚——这正是产量上不去的核心症结。
而连佳长团队找到的答案就是VinBLAST的支架蛋白。
VinBLAST做了两件关键的事：第一，物理搭桥——它一头连接细胞核内的上游酶，另一头连接细胞质中的下游酶，在核内搭建起一个多酶复合体，让中间产物像流水线一样无缝传递，彻底省去了跨“车间”转运的折腾。第二，加速催化—— VinBLAST与下游工序酶结合后，改变了酶的结构，将其催化效率提升了24倍以上。
一桥通，全局活。曾经需要两吨长春花干叶才能换来的1克长春碱，如今在发酵罐中就能高效、低成本地生产——这不仅是产量突破，更意味着无数患者有望摆脱“天价药”的沉重枷锁。
科技创新背后的产业接力
VinBLAST所连接的关键节点，是超过700种天然药物共同的“母核”，这意味着这套机制未来还可拓展应用于抗心律失常药、镇痛药等一系列重要药物的生产。
技术突破只是起点，如何从实验室走向生产线才是真正的考验。早在2022年年底，连佳长团队便与合作企业共建联合实验室，依托科创中心自动化科学装置iBioFoundry，将参与天然产物合成的候选基因引入酵母底盘细胞进行高通量测试和优化，加速高附加值原料药的生物合成研发。正如连佳长所说：“像酵母这样的微生物本来不干植物干的事，现在把它用合成生物学技术改造了，让它拥有了植物的生产能力，然后就可以用发酵的方式来生产了。”
今年，团队又与北京生命科技研究院携手，围绕单萜吲哚生物碱的合成生物制造开展攻关，重点攻坚长春质碱等代表性分子的规模化制备。2025年，科创中心牵头申报的浙江合成生物制造业创新中心成功获批，进一步搭建生物制造中试平台和大型仪器设备共享平台，赋能合成生物上下游企业，加速实现创新成果的产业化落地。
一封邮件牵出的跨国“化学反应”
这项成果的背后，是一场跨越学科与国界的深度协作。连佳长团队与加拿大新布伦瑞克大学曲洋团队的缘分，始于一次“邮件往来”——双方因一篇论文结缘，在跨学科学术交流中逐渐成为“笔友”。“他们深耕植物生物化学，专注回答‘为什么’；我们擅长合成生物学，更关心‘怎么做’。工科与理科的思维碰撞，往往能催生意想不到的破局思路。”连佳长分享道。
正是在这种理念共鸣下，合作不断深化：中方研究人员曾赴加方实验室驻留近半年，从机制解析到功能验证，逐层拆解植物体内的复杂谜题，最终在酵母中重构了高效合成的答案。不同学科的知识体系碰撞启发，才让VinBLAST这把“分子钥匙”得以从植物基因组中被精准识别。
这种跨越国界的协同创新，在科创中心已成为一种常态：超过30%的科研人员有海外经历，与十余个国家的科研机构建立了稳定的合作关系。依托省级国际联合实验室等平台，既把海外顶尖团队“请进来”联合攻关，也主动走向牛津、剑桥等国际学术重镇，让本土成果“走出去”。一来一往之间，一张覆盖主要创新区域的全球协作网络日渐织密——而原始创新的土壤，也因这种多元交汇而变得更加丰沃。
