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1、概述 Bt生物農(nóng)藥適用于糧食、棉花、蔬菜、瓜果、綠地及林木上200多種害蟲的防治，而對人畜安全無毒，不殺死害蟲的天敵和有益生物，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性低，不污染環(huán)境。北京科技大學(xué)研發(fā)的生物農(nóng)藥繼承了Bt生物農(nóng)藥的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了它的不足之處，使其具有強(qiáng)勁的市場競爭力。 我國雖然加入了WTO，但發(fā)達(dá)國家針對中國入世紛紛調(diào)整和提高了產(chǎn)品進(jìn)口的技術(shù)門檻，形成了“綠色壁壘”，導(dǎo)致了我國農(nóng)產(chǎn)品出口的大幅度下滑，而生物農(nóng)藥則是實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)與出口的重要保障，這一現(xiàn)實(shí)給生物農(nóng)藥的發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 現(xiàn)在，化學(xué)農(nóng)藥殘留的危害已經(jīng)受到人們的普遍關(guān)注，綠色蔬菜、綠色糧食、綠色食品、綠色奧運(yùn)正在走進(jìn)人們的生活，近幾年的市場顯示，生物農(nóng)藥的銷量正在以5%的速度遞增。目前，我國生物農(nóng)藥占農(nóng)藥市場總銷售額的2%左右，專家預(yù)言國內(nèi)近10年，20%是一個(gè)比較理想的比例，因此，生物農(nóng)藥有著巨大的發(fā)展空間，市場前景十分廣闊 2、項(xiàng)目的水平及特點(diǎn) 本項(xiàng)目屬于高科技項(xiàng)目，技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，具有5大特點(diǎn)。（1）獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)，已獲得3項(xiàng)發(fā)明專利；（2）生產(chǎn)工藝先進(jìn)，采用雙路循環(huán)回轉(zhuǎn)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)；（3）產(chǎn)品性能高，主要體現(xiàn)在效價(jià)高、田間有效期長、殺蟲譜寬、安全、環(huán)保等方面；（4）產(chǎn)品價(jià)格低，能夠與化學(xué)農(nóng)藥抗衡；（5）產(chǎn)品品種多，分為純Bt、綠色Bt復(fù)配和化學(xué)Bt復(fù)配三大系列，每個(gè)系列按配方、效價(jià)和劑型又可分出15個(gè)以上品種，因此，本項(xiàng)目的產(chǎn)品品種可達(dá)45種以上。 該項(xiàng)目應(yīng)用于： （1）綠色蔬菜、綠色糧食、綠色食品、綠色水果等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域 （2）綠地、林地、花卉、自然風(fēng)景區(qū)的保護(hù) （3）生態(tài)園、生態(tài)基地的建設(shè)

項(xiàng)目成果/簡介:實(shí)驗(yàn)室研究概貌：衰老相關(guān)疾病就是隨著年齡升高其發(fā)病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。根據(jù)我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導(dǎo)致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會(huì)導(dǎo)致各種衰老相關(guān)疾病。因此，衰老與衰老相關(guān)疾病具有共同機(jī)制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機(jī)制，開發(fā)延緩衰老新策略。實(shí)驗(yàn)室研究成果：我們建立了新型藥物篩選平臺，以動(dòng)物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產(chǎn)物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發(fā)現(xiàn)了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。特點(diǎn)如下：療效好：活性較治療相應(yīng)疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。靶點(diǎn)新：藥物相應(yīng)靶點(diǎn)（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點(diǎn)。同時(shí)新發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)有可能是導(dǎo)致疾病的真正基因。已知靶點(diǎn)有可能只是導(dǎo)致某些癥狀的表層靶點(diǎn)。劑量低：相對于現(xiàn)有臨床藥物，我們發(fā)現(xiàn)的小分子劑量為其臨床應(yīng)用劑量的1/400-1/10，因此長期使用副作用將會(huì)更低。有治愈潛力：根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，益生菌、小分子可以避免現(xiàn)有臨床藥的毒副作用，比如現(xiàn)有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護(hù)腎、降低動(dòng)脈粥樣硬化的功能。同時(shí)，我們選用的益生菌，本身就具有優(yōu)化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。數(shù)量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請專利14項(xiàng)。治療性益生菌5種。適應(yīng)癥廣：個(gè)別小分子、益生菌可同時(shí)預(yù)防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內(nèi)顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說明經(jīng)過改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關(guān)疾病。合作需求：關(guān)于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的高新區(qū)建立企業(yè)，也希望與大型藥企合作開發(fā)藥物。同時(shí)，我們可在以上所述研究領(lǐng)域提供技術(shù)服務(wù)、咨詢服務(wù)等。

該技術(shù)運(yùn)用反應(yīng)器原理，將具有完全混合流特征的單階反應(yīng)器串聯(lián)組成具有推流特征的階式反應(yīng)器，大幅度提高了氨氮、可生物降解有機(jī)物、藻毒素的去除效率和生物除藻效果，并可減少后續(xù)工藝中混凝劑與消毒劑的用量，提高了飲用水的安全性。

實(shí)驗(yàn)室研究概貌： 衰老相關(guān)疾病就是隨著年齡升高其發(fā)病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。 根據(jù)我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導(dǎo)致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會(huì)導(dǎo)致各種衰老相關(guān)疾病。因此，衰老與衰老相關(guān)疾病具有共同機(jī)制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機(jī)制，開發(fā)延緩衰老新策略。 實(shí)驗(yàn)室研究成果： 我們建立了新型藥物篩選平臺，以動(dòng)物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產(chǎn)物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發(fā)現(xiàn)了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。 特點(diǎn)如下： 療效好：活性較治療相應(yīng)疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。 靶點(diǎn)新：藥物相應(yīng)靶點(diǎn)（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點(diǎn)。同時(shí)新發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)有可能是導(dǎo)致疾病的真正基因。已知靶點(diǎn)有可能只是導(dǎo)致某些癥狀的表層靶點(diǎn)。 劑量低：相對于現(xiàn)有臨床藥物，我們發(fā)現(xiàn)的小分子劑量為其臨床應(yīng)用劑量的1/400-1/10，因此長期使用副作用將會(huì)更低。 有治愈潛力：根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，益生菌、小分子可以避免現(xiàn)有臨床藥的毒副作用，比如現(xiàn)有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護(hù)腎、降低動(dòng)脈粥樣硬化的功能。同時(shí)，我們選用的益生菌，本身就具有優(yōu)化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。 數(shù)量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請專利14項(xiàng)。治療性益生菌5種。 適應(yīng)癥廣：個(gè)別小分子、益生菌可同時(shí)預(yù)防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內(nèi)顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說明經(jīng)過改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關(guān)疾病。 合作需求： 關(guān)于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的高新區(qū)建立企業(yè)，也希望與大型藥企合作開發(fā)藥物。同時(shí)，我們可在以上所述研究領(lǐng)域提供技術(shù)服務(wù)、咨詢服務(wù)等。

針對規(guī)模化畜禽生產(chǎn)中動(dòng)物健康、環(huán)境衛(wèi)生和牧場的廢氣排放造成的社區(qū)環(huán)境污染，以及動(dòng)物源人獸共患病的流行和“超級細(xì)菌”導(dǎo)致的公共衛(wèi)生問題，受17個(gè)國家、省部和國際合作項(xiàng)目資助，申請人系統(tǒng)地對畜禽場舍內(nèi)外環(huán)境微生物監(jiān)測，在國內(nèi)首次闡明密集的畜禽飼養(yǎng)使微生物氣溶膠的含量升高、環(huán)境質(zhì)量變壞、并向場舍外擴(kuò)散；在國際上首次建立了病毒氣溶膠傳染模型，揭示了禽流感等4種病毒氣溶膠的發(fā)生、傳播及感染機(jī)制，認(rèn)識了疫病氣源性傳染的過程與規(guī)律，豐富了流行病學(xué)理論。 從事該領(lǐng)域工作20余年，37名博、碩研究生參與,發(fā)表SCI論文35篇，總影響因子116，他人引用536次；檢測技術(shù)獲得2項(xiàng)國家發(fā)明專利；一項(xiàng)國家國際合作項(xiàng)目驗(yàn)收為優(yōu)秀。 （1）確認(rèn)了畜禽場舍的微生物氣溶膠的來源及其傳播。即對養(yǎng)雞豬牛兔等場舍（共126個(gè)場）及場舍外不同距離的氣載需氧菌、厭氧菌、革蘭氏陰性菌及內(nèi)毒素、真菌及真菌毒素監(jiān)測，獲得了其含量及不同菌群的構(gòu)成成分；揭示了養(yǎng)殖環(huán)境微生物氣溶膠向場舍外包括社區(qū)居民環(huán)境的擴(kuò)散，在200m之內(nèi)污染嚴(yán)重。借此，評估了畜禽舍環(huán)境衛(wèi)生和疫病流行風(fēng)險(xiǎn)及對從業(yè)人員的傳染危害，制定了防控措施；創(chuàng)立了規(guī)模化生產(chǎn)“環(huán)境性疫病學(xué)說”；提出了舍微生物氣溶膠既是環(huán)境質(zhì)量指征，又是病原傳播感染媒介的學(xué)說。 （2）闡明了源于畜禽舍的微生物氣溶膠向場舍外擴(kuò)散，在國際上首次把基因組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于畜禽舍的微生物氣溶膠溯源鑒定。采用PFGE、ERIC和REP-PCR對牧場舍內(nèi)外環(huán)境中分離的指示細(xì)菌溯源發(fā)現(xiàn)，從牧場舍外下風(fēng)方向（10-200m）分離的多數(shù)微生物來源于舍內(nèi)空氣或糞便（糞便中分離到的與舍內(nèi)空氣中的部分大腸桿菌（雞舍34.1%、牛欄41.8%）來源相同）。揭示了牧場動(dòng)物產(chǎn)生的微生物氣溶膠不僅在畜禽群內(nèi)擴(kuò)散，而且能向場舍外環(huán)境傳播。首次構(gòu)建了氣源性傳染病的傳播模式，有公共衛(wèi)生和流行病學(xué)意義。 （3）發(fā)現(xiàn)了源于動(dòng)物體攜帶毒素基因的病原菌氣溶膠的發(fā)生與傳播。對養(yǎng)雞豬牛場（共33個(gè)）舍內(nèi)、舍外環(huán)境分離的380株氣載大腸桿菌攜帶主要毒素基因的解析發(fā)現(xiàn)，雞舍攜帶LTa基因的菌株最多為53.85%（63/117）、豬舍攜帶LTa和STb基因的分別35%和30%、牛舍58.74%大腸桿菌攜帶1至4種毒素基因。探明了畜禽傳染病病原的傳播過程。 （4）驗(yàn)證了畜禽飼養(yǎng)中“超級細(xì)菌”和泛耐藥菌的出現(xiàn)及擴(kuò)散。應(yīng)用分子生物技術(shù)對養(yǎng)雞豬牛場舍內(nèi)、舍外環(huán)境分離的426株腸球菌和149株金葡菌耐藥基因鑒定，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的超級細(xì)菌：在養(yǎng)雞場舍內(nèi)外8株金葡菌為MRSA-耐甲氧西林金葡菌，并攜帶耐藥基因；36株腸球菌攜帶耐萬古霉素vanA或vanB基因。14.55%（62/426）的腸球菌對β-內(nèi)酰胺酶類抗生素耐藥等。揭示了養(yǎng)殖環(huán)境耐藥菌的產(chǎn)生與傳播狀況和濫用抗生素導(dǎo)致的危害風(fēng)險(xiǎn)。 （5）確認(rèn)養(yǎng)殖環(huán)境3%-13%氣溶膠粒子屬于PM2.5。在雞豬牛舍分別為3.7%、4.9%、13.4%的粒子Dae50＜1µm，這些粒子能夠到達(dá)肺泡，對動(dòng)物及飼養(yǎng)員的感染危害更大。該結(jié)果為養(yǎng)殖環(huán)境飼養(yǎng)衛(wèi)生管理及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考，豐富了感染理論。 （6）建立了AIV、NDV等病毒氣溶膠的發(fā)生、傳播及感染模型，闡明其氣源性傳染的機(jī)制與風(fēng)險(xiǎn)。

成果描述：通過對QCM（石英晶體微天平）技術(shù)和檢測標(biāo)的物的化學(xué)特性的研究，課題組成功研制出一種基于石英晶體微天平（QCM）的生物醫(yī)學(xué)農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域快速低成本檢測技術(shù)新型自動(dòng)檢測系統(tǒng)。課題組與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和四川大學(xué)生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了良好的長期合作關(guān)系。所研制的系統(tǒng)已經(jīng)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和四川大學(xué)生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的配合下完成了測試和實(shí)驗(yàn)，拿到了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，完成了系統(tǒng)效能評估。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)說明了課題組研制的測試系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、分辨率高、成本低、體積小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。該測試系統(tǒng)的檢測精度可以達(dá)到納克級別。 以在重金屬檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用為例，國外目前對重金屬離子的定量檢測主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體法（ICP）、Ｘ?zé)晒夤庾V（XRF）和電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICP-MS）等。我國對重金屬污染十分重視，目前國內(nèi)對重金屬離子的定量檢測主要還是借鑒國外一些常用的檢測方法。但是這些檢測方法價(jià)格普遍昂貴、操作相對繁瑣且檢測限僅可達(dá)納克（ng）級。國家每年都要花費(fèi)大量的財(cái)力、人力和物力來檢測各種領(lǐng)域里的重金屬。該測試系統(tǒng)的研制成功將會(huì)提供一種全新的、低成本的、簡單有效的檢測重金屬的方法。該成果不僅可以應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品中的重金屬離子檢測，其在環(huán)保和生化領(lǐng)域同樣擁有極大的應(yīng)用前景。

糖尿病性血管病變是導(dǎo)致患者致殘和死亡的主要原因，目前糖尿病性外周血管病變 的形態(tài)病理學(xué)資料尚不完善，且發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，治療方法也有待提高。 該課題利用動(dòng)脈造影方法，直接觀察糖尿病外周血管病變的形態(tài)學(xué)特征，為認(rèn)識該 病變提供形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。同時(shí)為部分患者實(shí)施介入治療，以改善患者外周肢體的血供，從 而盡可能地保留肢體。該研究還采用了簡單而易行的方法（靜脈閉塞試驗(yàn)了解內(nèi)皮 t PA 和 NO 儲(chǔ)備釋放功能以及超聲法檢測血管舒張功能）以判斷血管的的內(nèi)皮功能，有助于 了解血管病變的程度和預(yù)后。此外，采用基因芯片和免疫組化技術(shù)進(jìn)行糖尿病性血管病 變的分子生物學(xué)研究，為臨床上闡明糖尿病性血管病變的發(fā)病機(jī)制提供了理論根據(jù)。同 時(shí)利用此技術(shù)觀察了糖尿病鼠外周血管在使用他汀藥物時(shí)的基因譜差異性表達(dá)，及其相 關(guān)蛋白的表達(dá)，旨在循環(huán)醫(yī)學(xué)證據(jù)的基礎(chǔ)上闡明糖尿病使用他汀治療外周血管病變的分 子學(xué)改變，從而說明糖尿病患者使用他汀的合理性和不同類別他汀的有效性，為糖尿病 患者的血管病變預(yù)防治療提供依據(jù)。 該研究從不同層次探討了糖尿病性外周血管病變的狀況，有助于認(rèn)識糖尿病外周血 管病變的發(fā)病規(guī)律，為診斷和治療提供了合理方法和理論依據(jù)。經(jīng)專家討論認(rèn)為該研究 達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。

本發(fā)明公開了一種適用于蠕蟲生物反應(yīng)器的喂料預(yù)備系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括自動(dòng)控制儀、主流水線及若干輔流水線，所述的主流水線包括初始原料收集池、第一流量計(jì)、第一物料輸送機(jī)、第一有機(jī)廢棄物分揀破碎機(jī)、原料調(diào)節(jié)池、第二流量計(jì)等設(shè)備，所述的輔流水線包括初始輔料收集池、第四流量計(jì)、第四物料輸送機(jī)等設(shè)備，本發(fā)明可按照蠕蟲喂料的要求，通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將多種有機(jī)廢棄物進(jìn)行大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化地快速預(yù)備處理，大幅提高蠕蟲生物反應(yīng)器喂料預(yù)備流水線的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，顯著降低蠕蟲生物反應(yīng)器預(yù)備喂料環(huán)節(jié)人工需求；同時(shí)大幅改善蠕蟲喂料的加工精度，確保蠕蟲喂料養(yǎng)分、水分、粘度及透氣度等各項(xiàng)指標(biāo)保持在最佳水平。

小分子代謝物和蛋白的相互作用在各種生物學(xué)過程中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，發(fā)展 化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù) 系統(tǒng)分析蛋白-代謝物相互作用網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)對其生物學(xué)意義的理解。衣康酸是近年來在巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一類具有顯著抗炎活性的代謝小分子 ,   但其抗炎機(jī)制尚不明確 。由于衣康酸具有一個(gè)α,β不飽和羧酸的結(jié)構(gòu)，理論上它可以通過邁克爾加成反應(yīng)共價(jià)修飾到蛋白質(zhì)的半胱氨酸殘基上。 此前，兩個(gè)課題組 合作發(fā)現(xiàn)，用于非天然糖代謝標(biāo)記的全乙酰 化疊氮糖 探針，在細(xì)胞中可以通過 無酶催化形式標(biāo)記蛋白質(zhì)組中大量的半胱氨酸位點(diǎn) (Qin W., et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2018.) 。 基于該反應(yīng)，兩個(gè)課題組在本工作中合作 開發(fā)了 新一代 特異性 半胱氨酸標(biāo)記 糖 探針1-OH-Az ，并結(jié)合定量化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)技 術(shù)， 成功 地在 巨噬細(xì)胞蛋白質(zhì)組中 鑒定到 260個(gè)衣康酸修飾的半胱氨酸位點(diǎn) 。作者進(jìn)一步分析 發(fā)現(xiàn)糖酵解中的三個(gè)關(guān)鍵酶ALODA，GAPDH和LDHA 都 可以被衣康 酸修飾，其中 最 上游的ALDOA 蛋白中兩個(gè)半胱氨酸（ Cys73和Cys339 ） 上 在被脂多糖刺激的巨噬細(xì)胞中發(fā)生了 內(nèi)源的衣康酸修飾。 生化 和細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)表明 衣康酸可以 通過修飾這兩個(gè)半胱氨酸殘基 顯著地抑制ALDOA的催化活性， 進(jìn)而 抑制巨噬細(xì)胞 內(nèi) 的糖酵解通路， 從而 發(fā)揮抗炎活性。

研發(fā)階段/n本成果針對獸用抗菌藥物殘留和動(dòng)物源產(chǎn)品安全等問題，建立了三種能同時(shí)快速檢測動(dòng)物可食性組織或尿中五類抗菌藥物(青霉素類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、氨基苷類、氟喹諾酮類〉殘留的微生物學(xué)方法一抗菌藥物殘留快速拭子檢測法(FAST)、現(xiàn)場拭子檢測法(STOP)和活體拭子檢測法(LAST)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合國家有關(guān)規(guī)定。以上述方法為基礎(chǔ)研制出相應(yīng)的三種試劑性能指標(biāo)與國際上同類試劑盒相當(dāng)，與儀器分析法(HPLC)具有良好的相關(guān)性。經(jīng)多家單位的復(fù)核和應(yīng)用證明，三種試劑盒的準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度能滿足獸藥殘