内蒙古农业大学3项科技成果获教育部高校大奖
近日,教育部公布了2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)获奖名单,由内蒙古农业大学主持和参与的“基于肠道菌群作用的益生乳酸菌精准筛选及产业化关键技术”、“良种牛羊胚胎高效发育与排卵控制技术”项目荣获2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明奖一等奖,“流域水系统资源-环境-生态协同承载力测度方法与提升技术”项目荣获2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖二等奖。
乳酸菌精准筛选及产业化技
打破国外产品和技术垄断
近年来,由于我国益生乳酸菌资源与筛选技术匮乏、高密度发酵和冷冻干燥技术落后,所采用的菌种、制剂与关键技术主要依赖进口,不仅产品成本高,更重要的是国外的益生乳酸菌菌株不适应中国人群生理特征,其益生功效难以发挥。
针对上述难题,由内蒙古农业大学、内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司、北京科拓恒通生物技术股份有限公司组成的科研团队从中国、蒙古国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌拉圭、摩洛哥等地区的自然发酵乳制品中分离、鉴定和保藏乳酸菌18551株,明确菌株遗传背景,明晰乳酸菌物种分化伴随的功能基因进化历程,建立了中国最大的原创性乳酸菌遗传种质资源库。由他们共同承担的项目“基于肠道菌群作用的益生乳酸菌精准筛选及产业化关键技术”发明了基于中国人群肠道微生物特征的益生乳酸菌精准筛选技术,突破了乳酸菌高密度发酵、高活性冷冻干燥关键技术,打破了多年国外的益生乳酸菌产品和技术垄断,有力推动了我国益生乳酸菌产业的科技进步,引领产业健康发展。该成果获得2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明奖一等奖。
内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室研究员、博士研究生导师孙志宏介绍:“我们从‘益生菌-肠道菌群-宿主健康’作用机制出发,明确了我国膳食结构下不同于西方的肠道微生物结构,发明了基于肠道微生物作用的益生乳酸菌精准筛选技术;采用基因组和蛋白质组学技术,突破了乳酸菌高密度发酵和高活性冷冻干燥关键技术瓶颈,明确乳双歧杆菌V9等13株益生乳酸菌的营养需求机制,针对菌株营养缺陷和调控需求,突破益生菌乳酸菌高密度发酵关键技术;从转录组水平上发现了细胞膜氧化损伤导致益生乳酸菌冷冻干燥过程中菌体衰亡的机理,发明了益生乳酸菌冷冻干燥的微包膜高效保护剂,攻克高活性益生菌乳酸菌冷冻干燥技术难题。”
良种牛羊胚胎高效发育与排卵控制技术
攻克产业发展技术瓶颈
长期以来,良种覆盖率低严重影响了我国畜牧养殖业的生产效率和产业竞争力。牛、羊等单胎动物,由于自然繁殖速度慢,母畜繁殖障碍发生率高,这一问题更加突出。近二十年来,国内外相继将牛羊体外胚胎生产和母畜批次化生产列为产业研发重点。然而,牛羊体外胚胎生产和母畜批次化生产分别面临卵母细胞体外成熟、胚胎体外发育以及排卵控制等技术瓶颈,影响了技术效率和技术稳定性,制约了产业规模化应用。
针对上述问题,中国农业大学、内蒙古农业大学、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、宁波三生生物科技有限公司共同开启了“良种牛羊胚胎高效发育与排卵控制技术”项目研究。由中国农业大学的田见晖教授和内蒙古农业大学的张家新教授合作,历时16年,在卵母细胞核质成熟同步化、胚胎发育异常校正、精准排卵控制等方面取得了创新性成果。
张家新教授介绍:“我们科研团队揭示了牛、羊卵母细胞减数分裂阻滞机制,在此基础上发明了“三步法”卵母细胞体外成熟方法,创立了卵母细胞高效成熟技术。解决卵母细胞体外成熟核质不同步的难题,大幅提高了卵母细胞成熟质量。为牛、羊体外胚胎高效生产技术奠定了基础。同时,发现了体外受精引发雌性胚胎死亡的原因及其机理,破解了困扰本领域近三十年的难题,建立了体外胚胎高效生产技术体系,为我国良种牛羊快速扩繁提供了技术支撑。发明了精准排卵控制方法,开发了氨前列醇钠等配套新兽药,提高了良种牛、羊扩繁效率。”该成果获得2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)技术发明奖一等奖。
流域水资源-环境-生态协同承载力创新成果
为国家水项目提供科技支撑
由北京师范大学、中国水利水电科学研究院、内蒙古农业大学、中国环境科学研究院共同承担的“流域水系统资源-环境-生态协同承载力测度方法与提升技术”项目,系统考虑了水资源、水环境、水生态承载力的关联性,提出了流域水系统资源-环境-生态协同承载力(以下简称:WSC)的概念,围绕协同承载力“是什么”、“怎么测”、“如何提”等核心问题,形成了从理论到实践的创新成果体系。该成果获得高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖二等奖。
由于水系统资源、环境、生态之间的天然联系,单一属性的承载力已无法满足学科发展及综合管理实践需求,该项目基于流域水系统资源-环境-生态互馈机制,构建了“协同承载力”理论体系;以地物高光谱为纽带,突破地物遥感时空连续精准识别“点到面”的跨尺度转化瓶颈,系统解决了流域下垫面资源、环境、生态的全要素跨尺度高精度连续获取难题;构建了以流域-行政边界嵌套网格为基本计算单元的陆水一体化资源-环境-生态耦合方法及模型,重点解决了复杂地形流体交互下水质水量生态耦合等关键过程动态高效模拟等难点,实现了资源-环境-生态定量互馈模拟及协同承载力的动态评价,为流域协同承载力监测预警及提升效果预测提供技术手段;根据全国典型地区近十年协同承载力变化趋势,研发了资源-环境-生态一体化的协同承载力提升技术体系,提出了“空间管控-优化配置-工程提升”的提升路径及技术要点,促进了不同区域尺度协同承载力提升技术的落地应用。
目前,该技术的研究成果在全国进行了广泛应用及验证,全方位支撑“全国水安全战略规划”出台(水利部)、“国家水十条计划”(生态环境部)等工作的开展落实,并得到海河、淮河、松辽水利委员会及山东、内蒙古等省市17家单位的高度认可。
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高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)面向全国高等院校,每年评审一次,分设自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖、青年科学奖,主要授予在科学发现、技术发明、促进科学技术进步等方面做出突出贡献的个人和单位。
2019年度全国315项(人)获奖,其中自然科学一等奖40项、二等奖80项,技术发明奖一等奖27项、二等奖22项,科学技术进步奖特等奖1项、一等奖49项、二等奖86项(含科普类1项),青年科学奖10人。