记中国工程院院士、北京化工大学校长、生物工程专家谭天伟教授
导读:世界经合组织（OECD）提出，工业生物技术是工业可持续发展最有希望的技术。到2030年，生物经济将初具规模，大约有35%的化学品和其他工业产品将来自工业生物技术。那颇具前景的工业生物技术发展方向和研发重点究竟何在？近日CCTV-1等各大主流媒体报道了中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟教授访谈，以“为祖国奉献是我最感骄傲的事情”为题，报道了谭天伟院士的科学报国情怀。
谭天伟院士：工业生物技术趋向过程集成优化
生物工程专家谭天伟：“为祖国奉献是我最感骄傲的事情”
蹬过三轮的院士谭天伟
世界经合组织（OECD）提出，工业生物技术是工业可持续发展最有希望的技术。到2030年，生物经济将初具规模，大约有35%的化学品和其他工业产品将来自工业生物技术。那颇具前景的工业生物技术发展方向和研发重点究竟何在？中国工程院院士、北京化工大学副校长谭天伟教授指出，过程强化和集成以及系统优化将是降低工业生物技术成本和减少排污的重要途径，基于多产物联产目标的全局调控将是未来的一个重要目标。
中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟教授
谭天伟介绍，我国在细胞工程、基因工程等工业生物技术上游领域与世界先进水平差距较小，但在工业生物技术的过程科学基础研究方面与国外有较大的差距，尤其是过程放大原理和方法。
“工业生物过程强化和集成以及系统优化已经成为降低成本和减少排污的重要发展方向。”谭天伟说，工业生物技术的成本与分离过程有关。将传统化工分离技术与生物产品分离技术有机结合已经得到了广泛应用。新分离工艺可以大幅度降低生产成本。例如在氨基酸生产中，采用离子交换层析方法取代传统的沉淀方法，可使产品收率由原来的不足70%提高到90%以上，而且产品质量也得到提高。
谭天伟认为，工业生物过程的结果不但取决于各个单元的效率,还取决于系统内各单元的相互作用，因此过程集成和优化是非常关键的技术。采用过程集成将多步过程集成在一步中进行可大大降低能耗，提高收率。如美国杰能科（Genencor）公司用玉米淀粉生产乙醇的工艺，将传统的两步法淀粉糖化工艺集成在一步中，能耗降低30%以上，大大提高了发酵效率。
谭天伟表示，相同的工业生物过程，操作条件不同，基本相同的投料量会得到完全不同的产量，有时会相差几十个百分点甚至数十倍，即工业生物过程存在系统优化问题。如美国ADM公司对玉米的综合利用进行了系统优化，除生产玉米淀粉外，还生产玉米油、胚芽蛋白和饲料，基本做到了将原料吃干榨尽。又如，国际著名的生物化学品公司DSM对原料的生物转化和分离及废物排放进行了系统优化，发现采用清液发酵生产大宗化学品最为合适。由于清液原料糖转化率高，而且后处理工艺简单，能耗可降低30%以上，废物产生量降低50%以上。
另外，基于多产物联产目标的全局调控也是未来工业生物技术发展的一大方向。谭天伟认为，传统的工业生物过程一方面能耗和物耗较高，各单元之间的物质和能量利用往往不能高效匹配；另一方面，微生物细胞自身的代谢和生理需求又决定了生物转化体系副产物多、原料利用率低及环境污染相对严重。随着微生物基因组学、细胞生理学、现代仪器分析技术和过程工程科学的快速发展及多学科交叉与融合，对整个工业生物过程进行全局设计与调控将成为可能。
因此，谭天伟认为，工业生物技术未来的研究重点之一将是对菌株的生产能力和环境耐受性进行调控，对高附加值的副产物进行多目标强化联产，实现生物炼制工艺，对各个反应/分离以及分离/分离单元进行单元内和单元间的设计、集成与全局优化，从细胞群、操作单元乃至生产过程上对工业生物技术进行全面突破与创新，最终实现工业生物过程的环境污染最小化、资源利用最大化和生产效益最大化的总体目标。
来源 中国化工报2012/05/28
生物工程专家谭天伟：“为祖国奉献是我最感骄傲的事情”
一个初夏的清晨，位于北京和平西桥附近的北京化工大学行政楼内，记者见到了谭天伟院士。这位集院士、国家级教学名师、生物工程专家、海归等多重身份于一身的大学校长，沉静厚重、思维敏捷，话语间透着科学大家的豁达气度。
“育人是我一生必须做的事”
每年的教师节，谭天伟的幸福指数就会倍增。来自全国各地的学生祝福，借助信件、电话、微信和鲜花等各种载体，纷至沓来。
他热爱教育事业，爱和学生们在一起。在全国的大学校长中，能够坚持每周给本科生上基础课，而且一上就是20多年的，为数并不多。
视野开阔了，做起科研才有前瞻性。这也是谭天伟坚持给本科生授课的主要原因。回忆自己年轻时求学的经历，正是因为得到不同风格的导师的影响，他才最终形成了自己的敢于挑战敢于创新的科研风格。上行下效，满园的绿色中，越来越多的院士、博导、硕导走进了本科生的基础课与核心课的课堂，令学生们受益匪浅。
谭天伟对教育的付出赢得了学生们的高度认同。正因如此，在中国高等教育协会等单位组织的“学生喜爱的大学校长”评选活动中，谭天伟获评“2015年学生喜爱的大学校长”。学生们说，喜欢看到校长夹着书本匆匆走进课堂，喜欢在食堂里看到校长和他们一起打盒饭，喜欢校长在讲座中展示的国际视野和流露的智者幽默……
因为学生们的喜爱和期待，谭天伟更不敢有须臾懈怠：“育人是我一生必须做的事情！”
“坚持再坚持，最终获得科研的突破，是我最有成就感的事”
20世纪80年代初，谭天伟考入清华大学攻读化工专业，因学习成绩优异获得本硕博连读的资格；1990年2月公派出国，成为德国生物技术研究所和瑞典伦德大学的联合博士研究生；1992年12月学成回国获得清华大学博士生学位；1993年来到化工大学，开始了教学和科研“双肩挑”模式……
35年来，做过的试验不计其数，失败的次数数不胜数，但在谭天伟看来，“有时候只要再坚持一分钟，但不是原位的坚持，而是换一种思路，可能就会有转机，这对于一位科研工作者至关重要。”
他举了一个例子，20世纪90年代，我国维生素D2产品大部分靠进口，国内维生素D2的生产率只有25%～27%。而作为生产维生素D2的主要原料，麦角固醇是一种重要的医药化工原料，国内外均采用酵母发酵法进行生产且成本较高，这也是导致我国维生素D2生产水平较低的主要原因之一。
“当时，日本的发酵技术已经很成熟了，难以超越，我们必须另辟蹊径，能否不用发酵法而采用一种新的工艺路线生产呢？”谭天伟在多次试验失败后提出这种思路。他在一次很偶然的情况下发现，在一些制药厂的废菌丝体内竟含有高达1%的麦角固醇。他很兴奋：“这是一个重大发现，可以省去发酵步骤直接利用麦角固醇生产维生素D2，大大节省了生产成本。”此后，该项目获得了2002年的国家技术发明奖。
经过多年的潜心钻研，谭天伟在生物工程领域取得丰硕的成果。作为项目负责人先后承担了国家攻关项目、863项目、国家自然科学重点基金项目和973项目14项，部委级项目10项；累计发表SCI论文200多篇，EI论文230多篇。以第一获奖人获得国家技术发明二等奖2项，省部级一等奖5项，二等奖5项。
营造“敢于挑战权威，追求真理”的创新文化氛围
在谭天伟看来，人才是创新的关键。身为北京化工大学校长，他认为，要善于搭建科研平台吸引高精尖人才，组建一个个“真刀实枪做科研”的团队，培养出一批批具有创新思维热爱化工专业的大学毕业生，这责任重大。“但是，能够为祖国奉献尽一己之力，也是自己最感骄傲的事情！”
在谭天伟的倡导下，一种“敢于挑战权威，追求真理”的创新文化氛围在校园里滋养着青年学子。他援引爱因斯坦的一句话：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，这需要创造性的想象力并标志着科学真正的进步。”
为了把更多青年人的科研新成果推向社会，谭天伟多次组织他们到全国各地与企业见面洽谈，使许多科研成果找到了“婆家”。对比国外的产学研一体化现状，谭天伟感慨，国内还需要加快步伐，政府、高校、科研院所和企业要有这种紧迫意识。
如今，北京化工大学科技园已经被认定为“国家大学科技园”，学校的科技产业拥有20多个与教学、科研紧密结合的科技产业实体。学校的两院院士、973首席科学家、长江学者特聘教授等学术骨干、科研精英分布在化学、化工、安全、能源、材料等不同的学科，目前学校的化学、材料、工程三个学科已经进入全球科研机构ESI排名的前1%。
这就是谭天伟，一位热爱教育的大学校长，一位热爱祖国、勇于创新的科学家。
( 来源：光明日报 2016-05-23 记者 金振娅）
蹬过三轮的院士谭天伟
清华博士蹬三轮，少见。
留德才俊蹬三轮，罕见。
上世纪90年代初，2万元起步搞课题，为省钱自己蹬3个小时三轮，满头大汗从南往北“穿过大半个北京城”运实验药剂，是谭天伟归国创业最刻骨铭心的青春记忆。
“敢拼就会赢！”
20多年后，在北京化工大学网站上，生命科学与技术学院导师介绍栏里，谭天伟对学生们的寄语是：“敢拼就会赢！”
充满实干精神与强烈自信的5个字也是谭天伟自身的写照。如今，他不遗余力地把它传递给一批又一批的学生们。做好科研、培养人才，就是谭天伟永不停歇的创新创业。
时至今日，已成为中国工程院院士、北京化工大学校长，谭天伟依然坚持给本科生上课。一周一次，3个课时。这门课程成为国家级精品课。
谭天伟对科研启蒙和科学精神培养的本科阶段尤其重视，他要求学校的教授都要给本科生上课。
“谭校长会带着教务处的老师到各个学院巡视，随堂听课。他强调教师作ＰＰＴ要跟进动态前沿技术，增强教学的生动性和形象性，概念性的问题中英文对照讲，开拓学生的视野和思路。尤其是他要教师们在课堂教学中要关注学生的状态，通过良性互动调动学生学习的主动性和参与性。”北京化工大学青年教师曹辉说。
谭天伟推崇教学相长。在他自己的学术成长道路上，中国、德国和瑞典的三位导师风格各异、各具精髓的教学理念给了他不同的养分。
“我在清华读博士时候的导师非常严谨，鼓励我独立思考。从1990年2月到1992年10月，我在德国生物技术研究所和瑞典伦德大学读联合博士研究生。德国导师非常重视选题。有一次，我把自己做了两个多月的实验给导师看，没想到导师直接把我的实验报告撕了。他认为，我的选题没有考虑未来的产业化。在瑞典，带我的导师是生物分离技术创始人之一，他很注重创新，告诉我科研上不能总沿着别人已走过的路走。”谭天伟说。中外三位导师的言传身教开阔了他的国际视野，让他懂得科研选题要有前瞻性，要有产业化前景，路线选择要经济可行。
结束两年多的留学生活，自称“从来没把国外当自己家”的谭天伟回到清华，完成博士答辩。
虽然，他可以留在清华。虽然，清华比北京化工大学“科研条件好，而且不缺钱”。但是，谭天伟还是希望自己能到一个新天地“闯一闯”。
来到北京化工大学，谭天伟从博士后做起，从连工资带科研经费2万元的项目做起。这条艰辛道路上，创新，每每让“几近绝境”的项目“峰回路转”。
2002年，谭天伟为第一获奖人的“发酵工业菌丝体综合利用”项目荣获国家发明二等奖。谭天伟1997年开始做这个项目时，日本的相关研究已经做了几十年，短期内要把成本降到比日本还低非常难。中期考评时，项目距离完成目标还很远。
“坚持，坚持，成功也许就在下一分钟。”
那些日子，谭天伟急得睡不着觉，不断给自己鼓劲。恰好有一天，他在工厂的提取车间看到了废弃的青霉菌，带了一包回来。检测一看，这里面就有麦角固醇。没有经过发酵过程，从废物中获得，自然把成本降到比国外先进水平更低。
一些在中期评审中预判这个项目“死刑”的专家，没想到谭天伟“出奇制胜”。这次“换条路径”的创新思路，让谭天伟尝到甜头，深受鼓舞。
1999年，国内原油供给并不紧张。正是在此时，谭天伟“未雨绸缪”，开始琢磨生物柴油技术。
在关键工艺——酶法上，他面临三个选择：仿造、买外国专利、自主创新。买专利最快，但受制于人。他选择了自主创新。
谭天伟领导的课题组采用膜或纤维织物布固定化酶，通过膜或织物布的表面改性控制油脂及产物如甘油在膜及织物布上的吸附。这种方法固定的脂肪酶催化地沟油、煎榨油及菜籽油进行酯化，生物柴油转化率达96％，品质达欧洲标准。
几经努力，“酶法合成生物柴油”技术研究“挤进”了国家863计划，成了“香饽饽”。之后，200吨级装置、500吨、万吨级装置先后建成投产。
“我的事业在学校，我喜欢科研，跟学生们在一起我觉得很幸福。”当了院士、当了校长的谭天伟，挤出时间搞符合国家需求、产业化前景好的项目，挤出时间带学生，挤出时间到实验室。
北京化工大学地处北三环黄金地段，行政办公楼挺旧。有人说，谭校长很“抠门”。原来，他把钱都用在改善实验条件和提高教师员工待遇上了。
“谭校长好忙，有时候午饭就在学生食堂买个肉夹馍对付一下。他并不高高再上，始终和学生在一起。”同学们说。
来源 新华社北京5月22日
（编辑 lf）
