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環(huán)境DNA技術(shù)是21世紀生態(tài)環(huán)境領域革新性技術(shù)之一,該技術(shù)打破了傳統(tǒng)生物監(jiān)測的局限，對生態(tài)系統(tǒng)各生態(tài)類群物種組成和豐度的準確解析，為生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性評估和生態(tài)健康診斷提供了新的方向，也為相關(guān)部門落實推進生態(tài)文明建設奠定了技術(shù)基礎。 本項目開發(fā)了一系列基于環(huán)境DNA的水生態(tài)健康監(jiān)測相關(guān)產(chǎn)品及整套污染診斷解決方案。該技術(shù)旨在針對飲用水源、受納水體、景觀水體、污水處理廠等，通過新型生物多樣性評估技術(shù)快速準確計算出生態(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)，制定針對性環(huán)境修復方案。整套解決方案的創(chuàng)新點:1.開發(fā)了一種全新的環(huán)境DNA生物檢測技術(shù)工藝包，用于物種多樣性調(diào)查、入侵物種檢測、瀕危物種檢測等生態(tài)環(huán)保領域，該技術(shù)完全擺脫了當下基于生物形態(tài)區(qū)分物種的枷鎖，利用物種基因序列差異對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)小到微生物，大到魚類、哺乳動物等進行快速“無創(chuàng)式”健康體檢，實現(xiàn)檢測過程數(shù)字化和物種識別智能化，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，物種多樣性檢測效率提高300%，檢測成本下降60%，檢測準確性提高30%;2.發(fā)明了一套新型的生物毒性評估方法和診斷設備，可實時監(jiān)測并記錄水生生物在水體中的生理反應和行為。通過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，真實監(jiān)測和評估化學污染物進入水體后對水生生物的急慢性影響，最后在實驗室中可以對現(xiàn)場富集在吸附柱里的樣品進行洗脫準確分析出為何種致毒物質(zhì)，從而進行更高層次的風險評價及事故責任鑒定。 南京大學生態(tài)毒理與健康風險團隊在2012年就開始進行DNA宏條形碼相關(guān)研究，開發(fā)了一系列分子生物監(jiān)測的方法，監(jiān)測領域涵蓋微生物、浮游植物、浮游動物、底棲動物和魚類等群落，具備深厚的技術(shù)積累。目前團隊申請國家發(fā)明專利19項，授權(quán)美國專利1項，軟件著作權(quán)5項，覆蓋涵蓋技術(shù)方法、物種數(shù)據(jù)庫和 eDNA大數(shù)據(jù)分析算法3大核心方面。同時，本團隊多次承辦或聯(lián)合承辦國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的大型培訓，包括2019年全國監(jiān)測系統(tǒng)培訓、2020年全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)站長培訓班、2020年南水北調(diào)中線局河南分局培訓等多次培訓。團隊2019年開始帶頭舉辦國家年度eDNA會議,目前已成功舉辦2屆會議,邀請領域?qū)＜遗c行業(yè)相關(guān)人士與會討論eDNA技術(shù)更新與應用推廣，獲得業(yè)內(nèi)一致好評。項目團隊也多次受到主流媒體報道，包括央視新聞聯(lián)播、南京日報、江蘇科技報、紫金山新聞等。團隊已在2020年開展了“中國環(huán)境科學學會團體標準”的立項工作，將環(huán)境DNA技術(shù)標準化、流程化，為產(chǎn)品市場化提供重要保障。

該項目介紹一種含氮芥基黃酮衍生物在抑制人肺癌細胞（A549），人宮頸癌細胞（Hela）等的增殖、轉(zhuǎn)移過程中的應用，以及它們的制備方法。實驗表明，目標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。 項目特色：在目標化合物的制備過程中，對儀器設備要求不高，原料來源豐富，產(chǎn)品制備成本較低，有國家知識產(chǎn)權(quán)保護。 展望：進一步研究，可望開發(fā)成一類新型的，未見報道的高效抗腫瘤新藥。 不同濃度的目標化合物對人宮頸癌細胞線粒體膜電位的影響圖 不同濃度的目標化合物對人宮頸癌細胞生長形態(tài)的影響圖

復合鐵酶促活性污泥強化污水生物脫氮除磷技術(shù)從改進生物脫氮除磷活性污泥絮體結(jié)構(gòu)為切入點，采用人工調(diào)控技術(shù)手段，強化鐵離子在電子傳遞體系中電子傳遞作用與酶促反應的激活劑作用，提高脫氮除磷微生物的生化反應代謝活性與適應外界環(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題。       該技術(shù)不僅大大提高生化反應系統(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題上具有突破性進展，系統(tǒng)抗低溫能力得到明顯增強（在反應溫度 10℃條件下，系統(tǒng)硝化效率可以保持 70%以上，同時除磷效率達到 90%）。

本芯片采用動態(tài)追蹤算法等專利技術(shù),可以高效能的對生物電信號及物聯(lián)網(wǎng)(LoT)中傳感器信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,適合便攜式傳感器設備中ADC的需求。同時,芯片集成了對心電信號特征參數(shù)提取處理模塊,用最小的設計開銷達到便攜式心電信號監(jiān)護設備的基本要求。

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調(diào)節(jié)劑的應用也屬于本發(fā)明的保護范圍。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，并對這些化合物進行了初步的生測研究，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復合雙層結(jié)構(gòu)支架材料，其在拉伸斷裂強度明顯增加，SF/SA50/50多孔材料的增加幅度最大，由單層材料時的48±7KPa提高到598±69KPa，增加了一個數(shù)量級，同時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，增強了支架材料的力學性能。 通過對不同實驗組全層皮膚缺損修復過程的觀察和評價，結(jié)果表明，雙層支架組修復效果最好，其修復的皮膚組織抗拉強度為1.29

1 成果簡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背景，也是人類回歸自然、重整生態(tài)的大趨勢。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)領域的生物質(zhì)原料加工處理。以超微細加工為特色的生物粉體技術(shù)以“ 細胞破壁，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)揮著越來越大的作用。 我們通過近 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；完成了多項國家科技攻關(guān)、 863 和中醫(yī)藥專項與國際合作項目；獲得國家發(fā)明專利和實用新型專利 6 項；獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎、中華中醫(yī)藥學會科學技術(shù)獎一等獎和第十五屆全國發(fā)明展覽會金獎等殊榮。2 應用說明中藥或民族藥制劑改進：該技術(shù)可以降低中成藥成本提高藥效，特別是廉價的膏丹丸散類方劑、民族特色藥劑的技術(shù)提升；對減輕百姓醫(yī)藥負擔能夠有所貢獻。目前河北以嶺藥業(yè)的十五億粒通心絡膠囊全部采用我們設計的細胞破壁加工系統(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飼料添加劑：與中藥提取物相比，該技術(shù)降低了成本，促進了動物的消化吸收，為無抗奶蛋肉等的低成本生產(chǎn)奠定了基礎。我們與美國麻州大學、山東農(nóng)業(yè)大學合作的雞飼料添加劑項目、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)殖項目都取得了良好的效果。 擴大食品源：該技術(shù)改變了“ 以牙能不能咬得動、胃能不能消化得了、口感是否良好”為能不能吃的食品原則， 通過改善口感和吸收利用度，使“ 食品” 概念外延大大擴展。如豆皮、玉米皮、小麥麩等，已在廣西柳州超細加工成為健康食品。 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胞破壁，制成漿狀或膏狀原藥，直接應用于綠色和有機蔬菜的生產(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)得到應用。3 效益分析不同產(chǎn)品的市場和生產(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)系到國民健康產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，我們可為社會免費提供技術(shù)咨詢和低收費技術(shù)指 導。5 所屬行業(yè)領域先進制造。

 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)是一個勞動密集型技術(shù)，需要大量的手工勞動，導致生產(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)，但是由于組培苗長期的浸泡在液體中，無法進行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴重、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。新型生物反應器采用間歇浸沒培養(yǎng)模式和自動化控制技術(shù)，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優(yōu)化該裝置的浸沒頻率等參數(shù)，實現(xiàn)了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式作比較，無論在培養(yǎng)周期、種苗質(zhì)量上均較優(yōu)。由于通量大，在育種上的應用節(jié)省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產(chǎn)業(yè)化應用水平。項目技術(shù)優(yōu)勢間歇浸沒培養(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)（營養(yǎng)充分的吸收）的優(yōu)點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養(yǎng)中占有一定的優(yōu)勢，植物的長勢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胞胚體質(zhì)量高，更能很好的適應環(huán)境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養(yǎng)模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，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。①.減少甚至避免玻璃化 實驗證明，增加通風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，而間歇浸沒培養(yǎng)系統(tǒng)正好具備這兩個特征。②.組培苗環(huán)境適應性強 利用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式獲得的組培苗，對環(huán)境適應能力較弱，在煉苗階段由于環(huán)境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統(tǒng)獲得的植物由于在培養(yǎng)時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數(shù)能夠成功的適應環(huán)境，煉苗成活率較高。

DHA（Docosahexaenoic Acid，二十二碳六烯酸）是一種重要的長鏈多不飽和脂肪酸，屬ω-3系列，具有增強記憶，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、促進腦組織發(fā)育等方面具有獨特的生物活性。 全球范圍內(nèi)，微生物油脂的應用已勢不可擋，聯(lián)合國糧農(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、日本、英國、法國、新西蘭、澳大利亞、瑞士、荷蘭等國上市。我國衛(wèi)生部在2003年食品添加劑使用衛(wèi)生標準增補品種中首次將二十二碳六烯酸單細胞油（DHASCO）作為營養(yǎng)素強化劑添加到嬰幼兒食品中。國內(nèi)每年DHA/AA嬰幼兒奶粉消耗量約為73萬噸,其中每100 g奶粉中約含有50 mg DHA和80 mg AA，因此，國內(nèi)每年需求DHA約為912.5噸，AA約為1460噸。可見DHA/AA在國內(nèi)具有巨大的市場潛力。

通過比較基因組和進化基因組學分析發(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，至今生存于高溫熱泉中的Thaumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現(xiàn)較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個基因家族，其數(shù)目甚至超過現(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早期并無氨氧化能力，而是后期于高溫生境中進化所得，隨后Thaumarchaeota擴散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匱乏，因此Thaumarchaeota展現(xiàn)出獨特的競爭優(yōu)勢，而被保留于海洋生境中，從而實現(xiàn)高溫氨氧化古菌向中溫環(huán)境的轉(zhuǎn)變。       本研究通過重構(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制，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因組進行比較基因組學和進化基因組學分析，勾勒出這兩個近緣支系的演化歷史場景，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各自生境的適應性，該研究極大地促進了我們對古老且神秘的古菌支系的認知。