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環境DNA技術是21世紀生態環境領域革新性技術之一,該技術打破了傳統生物監測的局限，對生態系統各生態類群物種組成和豐度的準確解析，為生態系統生物多樣性評估和生態健康診斷提供了新的方向，也為相關部門落實推進生態文明建設奠定了技術基礎。 本項目開發了一系列基于環境DNA的水生態健康監測相關產品及整套污染診斷解決方案。該技術旨在針對飲用水源、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快速準確計算出生態受損范圍和程度，結合環境污染物診斷關鍵致毒物質，制定針對性環境修復方案。整套解決方案的創新點:1.開發了一種全新的環境DNA生物檢測技術工藝包，用于物種多樣性調查、入侵物種檢測、瀕危物種檢測等生態環保領域，該技術完全擺脫了當下基于生物形態區分物種的枷鎖，利用物種基因序列差異對生態系統內小到微生物，大到魚類、哺乳動物等進行快速“無創式”健康體檢，實現檢測過程數字化和物種識別智能化，全面了解生態系統的自然生物資源。該技術和傳統方法相比，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.發明了一套新型的生物毒性評估方法和診斷設備，可實時監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判斷水體是否有毒以及致毒物質的種類，真實監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，從而進行更高層次的風險評價及事故責任鑒定。 南京大學生態毒理與健康風險團隊在2012年就開始進行DNA宏條形碼相關研究，開發了一系列分子生物監測的方法，監測領域涵蓋微生物、浮游植物、浮游動物、底棲動物和魚類等群落，具備深厚的技術積累。目前團隊申請國家發明專利19項，授權美國專利1項，軟件著作權5項，覆蓋涵蓋技術方法、物種數據庫和 eDNA大數據分析算法3大核心方面。同時，本團隊多次承辦或聯合承辦國內環境監測系統的大型培訓，包括2019年全國監測系統培訓、2020年全國環境監測系統站長培訓班、2020年南水北調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,邀請領域專家與行業相關人士與會討論eDNA技術更新與應用推廣，獲得業內一致好評。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“中國環境科學學會團體標準”的立項工作，將環境DNA技術標準化、流程化，為產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，產品制備成本較低，有國家知識產權保護。 展望：進一步研究，可望開發成一類新型的，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從改進生物脫氮除磷活性污泥絮體結構為切入點，采用人工調控技術手段，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存在的固有矛盾與瓶頸問題。       該技術不僅大大提高生化反應系統微生物活性（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運行穩定性，與普通活性污泥生物脫氮除磷系統相比較，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，系統抗低溫能力得到明顯增強（在反應溫度 10℃條件下，系統硝化效率可以保持 70%以上，同時除磷效率達到 90%）。

本芯片采用動態追蹤算法等專利技術,可以高效能的對生物電信號及物聯網(LoT)中傳感器信號進行模數轉換,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提取處理模塊,用最小的設計開銷達到便攜式心電信號監護設備的基本要求。

本發明提供一系列新的二氫赤霉素衍生物，其結構式如式Ⅰ所示。R可為：C1?C6烷基，C3?C6環烷基、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節劑的應用也屬于本發明的保護范圍。本發明以便宜易得的赤霉酸為原料構建二氫赤霉素骨架，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。

1 成果簡介具有藥用功效的中藥類植物資源開發利用具有廣闊的市場背景，也是人類回歸自然、重整生態的大趨勢。圍繞農民脫貧致富、食品安全、綠色農業與循環經濟產業鏈的構建，我們將粉體加工技術引入醫藥、食品和農業領域的生物質原料加工處理。以超微細加工為特色的生物粉體技術以“ 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代化方面，發揮著越來越大的作用。 我們通過近 20 年的研究探索，開發了生物粉體加工技術的系統工藝與裝備，成功地為10 多家企業建立了生產線；完成了多項國家科技攻關、 863 和中醫藥專項與國際合作項目；獲得國家發明專利和實用新型專利 6 項；獲得國家技術發明二等獎、中華中醫藥學會科學技術獎一等獎和第十五屆全國發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提升；對減輕百姓醫藥負擔能夠有所貢獻。目前河北以嶺藥業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，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奠定了基礎。我們與美國麻州大學、山東農業大學合作的雞飼料添加劑項目、與浙江淡水養殖研究所合作的青蝦的名貴水產品環境友好型綠色養殖項目都取得了良好的效果。 擴大食品源：該技術改變了“ 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。 天然植物農藥開發：該技術將辣椒、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。與提取物相比，可大大提高其有效成分的利用和降低成本。該技術在山東等地已經得到應用。3 效益分析不同產品的市場和生產線都有差異，需根據具體情況系統分析。4 合作方式作為關系到國民健康產業的重要技術，我們可為社會免費提供技術咨詢和低收費技術指 導。5 所屬行業領域先進制造。

 傳統的植物組織培養的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養。固體、半固體培養是一個勞動密集型技術，需要大量的手工勞動，導致生產成本居高不下。液體培養易于操控，適合大規模的組培生產，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，也增加了生產成本。隨著植物組織培養產業日益興盛，傳統的固體、半固體培養及液體培養模式已經滿足不了產業的需求。新型生物反應器采用間歇浸沒培養模式和自動化控制技術，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優化該裝置的浸沒頻率等參數，實現了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統的培養模式作比較，無論在培養周期、種苗質量上均較優。由于通量大，在育種上的應用節省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產業化應用水平。項目技術優勢間歇浸沒培養系統結合了固體培養（最大化氣體交換）和液體培養（營養充分的吸收）的優點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養中占有一定的優勢，植物的長勢情況和增殖率比傳統的固體培養、半固體培養和液體培養都要好，所獲得的幼苗和體細胞胚體質量高，更能很好的適應環境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，生產成本和傳統的模式相比大幅度的降低，在商業化生產上占有很大的優勢。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基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒培養系統正好具備這兩個特征。②.組培苗環境適應性強 利用傳統的培養方式獲得的組培苗，對環境適應能力較弱，在煉苗階段由于環境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統獲得的植物由于在培養時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數能夠成功的適應環境，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，調節免疫系統等功效。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、抗脂質氧化、促進腦組織發育等方面具有獨特的生物活性。 全球范圍內，微生物油脂的應用已勢不可擋，聯合國糧農組織和世界衛生組織早在1995年推薦的膳食指南中明確規定，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。我國衛生部在2003年食品添加劑使用衛生標準增補品種中首次將二十二碳六烯酸單細胞油（DHASCO）作為營養素強化劑添加到嬰幼兒食品中。國內每年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，國內每年需求DHA約為912.5噸，AA約為1460噸。可見DHA/AA在國內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現：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境中，至今生存于高溫熱泉中的Thaumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個基因家族，其數目甚至超過現存Aigarchaeota基因家族數目，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展現出獨特的競爭優勢，而被保留于海洋生境中，從而實現高溫氨氧化古菌向中溫環境的轉變。       本研究通過重構未培養古菌類群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，并結合數據庫中已有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。