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環(huán)境DNA技術(shù)是21世紀(jì)生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域革新性技術(shù)之一,該技術(shù)打破了傳統(tǒng)生物監(jiān)測(cè)的局限，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各生態(tài)類群物種組成和豐度的準(zhǔn)確解析，為生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性評(píng)估和生態(tài)健康診斷提供了新的方向，也為相關(guān)部門落實(shí)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 本項(xiàng)目開發(fā)了一系列基于環(huán)境DNA的水生態(tài)健康監(jiān)測(cè)相關(guān)產(chǎn)品及整套污染診斷解決方案。該技術(shù)旨在針對(duì)飲用水源、受納水體、景觀水體、污水處理廠等，通過(guò)新型生物多樣性評(píng)估技術(shù)快速準(zhǔn)確計(jì)算出生態(tài)受損范圍和程度，結(jié)合環(huán)境污染物診斷關(guān)鍵致毒物質(zhì)，制定針對(duì)性環(huán)境修復(fù)方案。整套解決方案的創(chuàng)新點(diǎn):1.開發(fā)了一種全新的環(huán)境DNA生物檢測(cè)技術(shù)工藝包，用于物種多樣性調(diào)查、入侵物種檢測(cè)、瀕危物種檢測(cè)等生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域，該技術(shù)完全擺脫了當(dāng)下基于生物形態(tài)區(qū)分物種的枷鎖，利用物種基因序列差異對(duì)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)小到微生物，大到魚類、哺乳動(dòng)物等進(jìn)行快速“無(wú)創(chuàng)式”健康體檢，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程數(shù)字化和物種識(shí)別智能化，全面了解生態(tài)系統(tǒng)的自然生物資源。該技術(shù)和傳統(tǒng)方法相比，物種多樣性檢測(cè)效率提高300%，檢測(cè)成本下降60%，檢測(cè)準(zhǔn)確性提高30%;2.發(fā)明了一套新型的生物毒性評(píng)估方法和診斷設(shè)備，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄水生生物在水體中的生理反應(yīng)和行為。通過(guò)受試生物的行為表現(xiàn)判斷水體是否有毒以及致毒物質(zhì)的種類，真實(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估化學(xué)污染物進(jìn)入水體后對(duì)水生生物的急慢性影響，最后在實(shí)驗(yàn)室中可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)富集在吸附柱里的樣品進(jìn)行洗脫準(zhǔn)確分析出為何種致毒物質(zhì)，從而進(jìn)行更高層次的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及事故責(zé)任鑒定。 南京大學(xué)生態(tài)毒理與健康風(fēng)險(xiǎn)團(tuán)隊(duì)在2012年就開始進(jìn)行DNA宏條形碼相關(guān)研究，開發(fā)了一系列分子生物監(jiān)測(cè)的方法，監(jiān)測(cè)領(lǐng)域涵蓋微生物、浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物和魚類等群落，具備深厚的技術(shù)積累。目前團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利19項(xiàng)，授權(quán)美國(guó)專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)5項(xiàng)，覆蓋涵蓋技術(shù)方法、物種數(shù)據(jù)庫(kù)和 eDNA大數(shù)據(jù)分析算法3大核心方面。同時(shí)，本團(tuán)隊(duì)多次承辦或聯(lián)合承辦國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大型培訓(xùn)，包括2019年全國(guó)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)、2020年全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)站長(zhǎng)培訓(xùn)班、2020年南水北調(diào)中線局河南分局培訓(xùn)等多次培訓(xùn)。團(tuán)隊(duì)2019年開始帶頭舉辦國(guó)家年度eDNA會(huì)議,目前已成功舉辦2屆會(huì)議,邀請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜遗c行業(yè)相關(guān)人士與會(huì)討論eDNA技術(shù)更新與應(yīng)用推廣，獲得業(yè)內(nèi)一致好評(píng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也多次受到主流媒體報(bào)道，包括央視新聞聯(lián)播、南京日?qǐng)?bào)、江蘇科技報(bào)、紫金山新聞等。團(tuán)隊(duì)已在2020年開展了“中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)”的立項(xiàng)工作，將環(huán)境DNA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、流程化，為產(chǎn)品市場(chǎng)化提供重要保障。

該項(xiàng)目介紹一種含氮芥基黃酮衍生物在抑制人肺癌細(xì)胞（A549），人宮頸癌細(xì)胞（Hela）等的增殖、轉(zhuǎn)移過(guò)程中的應(yīng)用，以及它們的制備方法。實(shí)驗(yàn)表明，目標(biāo)化合物的抗腫瘤活性高于現(xiàn)有臨床用藥5-氟尿嘧啶，美法侖。 項(xiàng)目特色：在目標(biāo)化合物的制備過(guò)程中，對(duì)儀器設(shè)備要求不高，原料來(lái)源豐富，產(chǎn)品制備成本較低，有國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。 展望：進(jìn)一步研究，可望開發(fā)成一類新型的，未見報(bào)道的高效抗腫瘤新藥。 不同濃度的目標(biāo)化合物對(duì)人宮頸癌細(xì)胞線粒體膜電位的影響圖 不同濃度的目標(biāo)化合物對(duì)人宮頸癌細(xì)胞生長(zhǎng)形態(tài)的影響圖

復(fù)合鐵酶促活性污泥強(qiáng)化污水生物脫氮除磷技術(shù)從改進(jìn)生物脫氮除磷活性污泥絮體結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，采用人工調(diào)控技術(shù)手段，強(qiáng)化鐵離子在電子傳遞體系中電子傳遞作用與酶促反應(yīng)的激活劑作用，提高脫氮除磷微生物的生化反應(yīng)代謝活性與適應(yīng)外界環(huán)境因素變化的能力，提高生物脫氮除磷效率，解決污水生物脫氮除磷系統(tǒng)存在的固有矛盾與瓶頸問(wèn)題。       該技術(shù)不僅大大提高生化反應(yīng)系統(tǒng)微生物活性（DHA、ETS 與 SOUR 分別提高 30%左右），而且提高了城市污水脫氮除磷效率與系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，與普通活性污泥生物脫氮除磷系統(tǒng)相比較，其生物脫氮與除磷效率分別可提高10%、25%左右，特別在解決低溫硝化影響問(wèn)題上具有突破性進(jìn)展，系統(tǒng)抗低溫能力得到明顯增強(qiáng)（在反應(yīng)溫度 10℃條件下，系統(tǒng)硝化效率可以保持 70%以上，同時(shí)除磷效率達(dá)到 90%）。

本芯片采用動(dòng)態(tài)追蹤算法等專利技術(shù),可以高效能的對(duì)生物電信號(hào)及物聯(lián)網(wǎng)(LoT)中傳感器信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,適合便攜式傳感器設(shè)備中ADC的需求。同時(shí),芯片集成了對(duì)心電信號(hào)特征參數(shù)提取處理模塊,用最小的設(shè)計(jì)開銷達(dá)到便攜式心電信號(hào)監(jiān)護(hù)設(shè)備的基本要求。

本發(fā)明提供一系列新的二氫赤霉素衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示。R可為：C1?C6烷基，C3?C6環(huán)烷基、取代或未取代的芳基。上述式Ⅰ所示二氫赤霉素衍生物作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明以便宜易得的赤霉酸為原料構(gòu)建二氫赤霉素骨架，得到了一系列二氫赤霉素衍生物，并對(duì)這些化合物進(jìn)行了初步的生測(cè)研究，篩選出了一些活性較好的化合物。

研發(fā)階段/n該成果成功制備了SF/SA復(fù)合雙層結(jié)構(gòu)支架材料，其在拉伸斷裂強(qiáng)度明顯增加，SF/SA50/50多孔材料的增加幅度最大，由單層材料時(shí)的48±7KPa提高到598±69KPa，增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)雙層材料的形變量大幅度增加，雙層材料的豎切面可形成定向大孔，橫切面孔洞分布均勻，孔徑在100~120 μm之間，薄膜與多孔材料之間緊密結(jié)合，增強(qiáng)了支架材料的力學(xué)性能。 通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組全層皮膚缺損修復(fù)過(guò)程的觀察和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，雙層支架組修復(fù)效果最好，其修復(fù)的皮膚組織抗拉強(qiáng)度為1.29

1 成果簡(jiǎn)介具有藥用功效的中藥類植物資源開發(fā)利用具有廣闊的市場(chǎng)背景，也是人類回歸自然、重整生態(tài)的大趨勢(shì)。圍繞農(nóng)民脫貧致富、食品安全、綠色農(nóng)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建，我們將粉體加工技術(shù)引入醫(yī)藥、食品和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生物質(zhì)原料加工處理。以超微細(xì)加工為特色的生物粉體技術(shù)以“ 細(xì)胞破壁，改善口感和提高生物利用度” 為目的，在功能性保健食品和洗浴用品、中藥源飼料添加劑和中藥現(xiàn)代化方面，發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。 我們通過(guò)近 20 年的研究探索，開發(fā)了生物粉體加工技術(shù)的系統(tǒng)工藝與裝備，成功地為10 多家企業(yè)建立了生產(chǎn)線；完成了多項(xiàng)國(guó)家科技攻關(guān)、 863 和中醫(yī)藥專項(xiàng)與國(guó)際合作項(xiàng)目；獲得國(guó)家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利 6 項(xiàng)；獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和第十五屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)等殊榮。2 應(yīng)用說(shuō)明中藥或民族藥制劑改進(jìn)：該技術(shù)可以降低中成藥成本提高藥效，特別是廉價(jià)的膏丹丸散類方劑、民族特色藥劑的技術(shù)提升；對(duì)減輕百姓醫(yī)藥負(fù)擔(dān)能夠有所貢獻(xiàn)。目前河北以嶺藥業(yè)的十五億粒通心絡(luò)膠囊全部采用我們?cè)O(shè)計(jì)的細(xì)胞破壁加工系統(tǒng)，用藥量減少 1/3，藥效顯著提高，副作用明顯降低。 以微粉中藥替代化學(xué)飼料添加劑：與中藥提取物相比，該技術(shù)降低了成本，促進(jìn)了動(dòng)物的消化吸收，為無(wú)抗奶蛋肉等的低成本生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。我們與美國(guó)麻州大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)合作的雞飼料添加劑項(xiàng)目、與浙江淡水養(yǎng)殖研究所合作的青蝦的名貴水產(chǎn)品環(huán)境友好型綠色養(yǎng)殖項(xiàng)目都取得了良好的效果。 擴(kuò)大食品源：該技術(shù)改變了“ 以牙能不能咬得動(dòng)、胃能不能消化得了、口感是否良好”為能不能吃的食品原則， 通過(guò)改善口感和吸收利用度，使“ 食品” 概念外延大大擴(kuò)展。如豆皮、玉米皮、小麥麩等，已在廣西柳州超細(xì)加工成為健康食品。 天然植物農(nóng)藥開發(fā)：該技術(shù)將辣椒、除蟲菊、蒿子、烤煙等植物藥用植物的細(xì)胞破壁，制成漿狀或膏狀原藥，直接應(yīng)用于綠色和有機(jī)蔬菜的生產(chǎn)。與提取物相比，可大大提高其有效成分的利用和降低成本。該技術(shù)在山東等地已經(jīng)得到應(yīng)用。3 效益分析不同產(chǎn)品的市場(chǎng)和生產(chǎn)線都有差異，需根據(jù)具體情況系統(tǒng)分析。4 合作方式作為關(guān)系到國(guó)民健康產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，我們可為社會(huì)免費(fèi)提供技術(shù)咨詢和低收費(fèi)技術(shù)指 導(dǎo)。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造。

 傳統(tǒng)的植物組織培養(yǎng)的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養(yǎng)。固體、半固體培養(yǎng)是一個(gè)勞動(dòng)密集型技術(shù)，需要大量的手工勞動(dòng)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。液體培養(yǎng)易于操控，適合大規(guī)模的組培生產(chǎn)，但是由于組培苗長(zhǎng)期的浸泡在液體中，無(wú)法進(jìn)行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴(yán)重、抗逆性較差，栽培死亡率高，也增加了生產(chǎn)成本。隨著植物組織培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)日益興盛，傳統(tǒng)的固體、半固體培養(yǎng)及液體培養(yǎng)模式已經(jīng)滿足不了產(chǎn)業(yè)的需求。新型生物反應(yīng)器采用間歇浸沒(méi)培養(yǎng)模式和自動(dòng)化控制技術(shù)，并以半夏等藥用植物為材料進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)化該裝置的浸沒(méi)頻率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了高通量植物種苗的工廠化擴(kuò)繁。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式作比較，無(wú)論在培養(yǎng)周期、種苗質(zhì)量上均較優(yōu)。由于通量大，在育種上的應(yīng)用節(jié)省了時(shí)間和人力、物力，效率大大提高，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平。項(xiàng)目技術(shù)優(yōu)勢(shì)間歇浸沒(méi)培養(yǎng)系統(tǒng)結(jié)合了固體培養(yǎng)（最大化氣體交換）和液體培養(yǎng)（營(yíng)養(yǎng)充分的吸收）的優(yōu)點(diǎn)，在很多種植物幼苗和體細(xì)胞胚體的培養(yǎng)中占有一定的優(yōu)勢(shì)，植物的長(zhǎng)勢(shì)情況和增殖率比傳統(tǒng)的固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)都要好，所獲得的幼苗和體細(xì)胞胚體質(zhì)量高，更能很好的適應(yīng)環(huán)境，移栽成活率較高。間歇浸沒(méi)培養(yǎng)模式采用程序控制，自動(dòng)化程度高，大大的減少了勞動(dòng)力的消耗，生產(chǎn)成本和傳統(tǒng)的模式相比大幅度的降低，在商業(yè)化生產(chǎn)上占有很大的優(yōu)勢(shì)。①.減少甚至避免玻璃化 實(shí)驗(yàn)證明，增加通風(fēng)和植物材料間歇的接觸液體培養(yǎng)基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒(méi)培養(yǎng)系統(tǒng)正好具備這兩個(gè)特征。②.組培苗環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng) 利用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式獲得的組培苗，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較弱，在煉苗階段由于環(huán)境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒(méi)系統(tǒng)獲得的植物由于在培養(yǎng)時(shí)就進(jìn)行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數(shù)能夠成功的適應(yīng)環(huán)境，煉苗成活率較高。

DHA（Docosahexaenoic Acid，二十二碳六烯酸）是一種重要的長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸，屬ω-3系列，具有增強(qiáng)記憶，提高智力，降低血脂，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等功效。AA（Arachidonic acid，二十碳四烯酸/花生四烯酸）屬于ω-6系列長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸，在降血脂、抑制血小板聚集、抗炎癥、抗癌、抗脂質(zhì)氧化、促進(jìn)腦組織發(fā)育等方面具有獨(dú)特的生物活性。 全球范圍內(nèi)，微生物油脂的應(yīng)用已勢(shì)不可擋，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織早在1995年推薦的膳食指南中明確規(guī)定，嬰兒配方奶粉中必須含有DHA，富含DHA和AA的微生物油脂已在美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)、新西蘭、澳大利亞、瑞士、荷蘭等國(guó)上市。我國(guó)衛(wèi)生部在2003年食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)增補(bǔ)品種中首次將二十二碳六烯酸單細(xì)胞油（DHASCO）作為營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化劑添加到嬰幼兒食品中。國(guó)內(nèi)每年DHA/AA嬰幼兒奶粉消耗量約為73萬(wàn)噸,其中每100 g奶粉中約含有50 mg DHA和80 mg AA，因此，國(guó)內(nèi)每年需求DHA約為912.5噸，AA約為1460噸。可見DHA/AA在國(guó)內(nèi)具有巨大的市場(chǎng)潛力。

通過(guò)比較基因組和進(jìn)化基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：Aigarchaeota和Thaumarchaeota由共同祖先分化形成，其祖先早期共同生存于高溫環(huán)境中，至今生存于高溫?zé)崛械腡haumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現(xiàn)較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個(gè)基因家族，其數(shù)目甚至超過(guò)現(xiàn)存Aigarchaeota基因家族數(shù)目，表明二者祖先的高度相似性。廣為人知的Thaumarchaeota早期并無(wú)氨氧化能力，而是后期于高溫生境中進(jìn)化所得，隨后Thaumarchaeota擴(kuò)散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匱乏，因此Thaumarchaeota展現(xiàn)出獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而被保留于海洋生境中，從而實(shí)現(xiàn)高溫氨氧化古菌向中溫環(huán)境的轉(zhuǎn)變。       本研究通過(guò)重構(gòu)未培養(yǎng)古菌類群Aigarchaeota基因組信息，揭示其潛在的代謝潛能及其遺傳多樣性獲得機(jī)制，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因組進(jìn)行比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組學(xué)分析，勾勒出這兩個(gè)近緣支系的演化歷史場(chǎng)景，指出古菌類群 Thaumarchaeota和Aigarchaeota的共同祖先起源于高溫生境，頻繁的水平基因轉(zhuǎn)移極大地提升了兩者對(duì)各自生境的適應(yīng)性，該研究極大地促進(jìn)了我們對(duì)古老且神秘的古菌支系的認(rèn)知。