从天然药物到合成药物，再到目前最先进的基因工程药物，中国科学家们正努力走在国际科学技术的前沿，一次又一次地面临各种挑战，一次又一次地攻关各种难题。2021年12月5日下午1点，上海交通大学医学遗传研究所所长曾凡一现身“十万个为什么”抖音直播间，带领观众走进位于松江区石湖荡镇的基因工程大动物试验基地“滔滔牧场”，分享前沿制药工业革命“乳腺生物反应器制药技术”及其研发艺术。该场直播历时1小时，直播看播人次超4万。
曾凡一教授是“国家重大研究计划”项目首席科学家、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者，主要从事医学遗传学和发育生物学，尤其是干细胞和哺乳动物胚胎工程等交叉领域的研究，在国际著名的科学期刊《自然（Nature）》、《美国科学院院刊（PNAS）》等杂志发表SCI论文90余篇。
直播一开始，曾凡一教授介绍说，“乳腺生物反应器制药”的概念是在1984年由我国科学家施履吉院士在国际上首次提出，创新性地利用基因工程技术将重要药物蛋白基因整合到动物（反应器）基因组中，让稀缺蛋白特异性地在动物乳汁中表达，再在这些含有特定成分的乳汁中提取人类所需的稀缺药物。
“让一头牛变成一个工厂，牛乳腺成为车间，就可以把牛奶变成制药的原料了。”曾凡一表示，这种动物基因工程制药相对于细胞基因工程制药有成本低、效率高、产量高、稳定性好、绿色环保等方面的优点，将成为未来基因工程和生物医药产业的主要研发方式。
1998年第一头含有血友病救命药“九因子”的基因工程羊在上海问世。次年，曾溢滔院士、黄淑帧教授和曾凡一教授继续带领团队获得了世界上第一头带有人血清白蛋白基因的奶牛——“滔滔”。它的诞生标志着中国在基因工程制药领域取得了重大突破，为“动物药厂”打下了坚实的基础。
曾凡一教授带领直播间的观众参观了大动物试验基地，现场近距离观看基因工程技术繁育的牛羊。“这头‘咩咩’是我们基因工程羊的后代，应该是第一头抖音直播的基因工程羊吧？和我们的观众小朋友和大朋友们打个招呼吧？”曾凡一爱抚地摸着这头小羊，对着镜头微笑地说。
从当年的九因子羊到“滔滔”牛的产业化，又经历了很多年的研究历程。“胚胎到小牛，妊娠期有9个月，培育基因工程牛需要很长时间。”曾凡一说，血友病患者是因为血液里缺少像八因子、九因子这样的凝血因子而造成凝血功能不全，患有血友病的小男孩们平时轻轻一碰就容易出血，非常痛苦，甚至还会有生命危险。
目前的第一种牛生物反应器药物就是用来治疗血友病的稀缺药物。按照以往的方法，要培育1000多头牛才能得到1头基因工程牛，但是曾院士团队经过多年的研发和努力，利用体细胞核移植等技术，如今可以做到培育几头牛就能获得1头成功制药的基因工程牛。团队继而又攻克了从牛奶里纯化成药的难关。几代科学家坚持不懈地努力，三十年磨一剑，如今已到了临门一脚的阶段。目前，“乳腺生物反应器”已经进入了临床前试验的攻坚阶段。
在直播的后半段，曾凡一教授寄语年轻的朋友们，未来的国之栋梁，不仅要掌握丰富的科学知识，还要拥有科学精神和爱国情怀。古今中外杰出人才都在自身专业领域之外，还有很深的跨界造诣。比如爱因斯坦6岁开始学习小提琴，小提琴伴随了他一生；而中国第一首小提琴协奏曲更是出自我国著名的地质学家和古生物学家李四光之手……作为科学艺术家的她，曾凡一教授深有感触地说，科学创新不仅需要有科学知识，还需要有文化艺术修养，未来的科技创新需要科学与艺术的融合。二十一世纪的中国，需要的是理、工、文、艺相结合的全才。我们今天的主题，被誉为新一代制药工业革命的“动物乳腺生物反应器制药”正是科学与艺术融合的产物。
“科学和艺术是理性与感性、严谨与浪漫的碰撞。它们就像DNA的双螺旋结构一样，相互依赖相互成就，艺术让科学插上想象的翅膀，科学让艺术梦想成真。”曾凡一教授最后呼吁大家“把科学和人文结合起来，抓住机会，把握现在，创造未来。”
据了解，本期曾凡一教授讲述的新一代制药工业革命的知识是“十万分好奇”系列科学互动活动的第七期。此前，已有西湖大学工学院教授崔维成、中国太阳双超卫星（“羲和号”）执行经理兼副总设计师陈昌亚、全球青年化学家元素周期表硫元素代言人姜雪峰等科学家带来了多堂精彩的科普课堂。
