简单介绍： 小鼠五孔注意力测试系统基于视觉上的辨别力，通过运行5-CSRTT任务(5-choice serial reaction time task)， 测试动物的注意力、冲动性(impulsivity)等一系列行为学指标，主要用于注意力缺失/多动综合症(attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD)、老年痴呆、精神分裂症等精神**研究。 详情介绍：   图1：设备箱体俯视图 图2：硬件布局 图3：软件界面     图4：四鼠同时训练图 图5：实验流程图   训练开始时，前面板的五个探鼻孔指示灯之一随机亮起，大/小鼠如果探鼻进入该孔，那么返回奖励孔可以获得食物或水作为奖励。初始参数设置一般为：SD, 30s; LH, 30s; ITI, 2s; TO, 5s。**训练一个session，一个session包括100个trials。   参数说明： Trial：可以理解为大/小鼠一次操作，正确操作包括探鼻进入前面板探鼻孔直至*后获取奖励结束。如果做错，trial提前终止。 Stimulus duration (SD)：探鼻孔指示灯亮的时间。 Limited Hold (LH)：从探鼻孔指示灯亮到大/小鼠探鼻进入所花费的*长时间不能超过LH，否则操作错误。 Intertrial Interval (ITI)：连续两次trial之间的时间间隔。 Timeout (TO)：大/小鼠操作错误时的惩罚时间。在这段时间内所有灯熄灭。 随着训练次数的增加，如果大/小鼠在一次session能至少做对30次trials，可以逐渐降低SD以及增加ITI，直至达到我们的训练要求。 分析指标： Correct：正确反应次数 Incorrect：错误反应次数 Premature：过早反应次数 Omission：错失次数 Latency to Stimulus：探洞潜伏期 Latency to reward：获得奖赏潜伏期

成果与项目的背景及主要用途：在以玉米原料生产酒精的过程中，每生产一 吨酒精将产生 10～15 吨的废醪液，废醪液中含有固体酒糟，可溶性蛋白质及多 种氨基酸，BOD 值为 28000～45000mg／L，COD 值为 35000～45000mg/L，直 接排放不仅浪费资源，而且严重污染环境，直接影响到酒精工业的持续发展。对 其最有效的治理办法就是利用其中有用成分，生产 DDGS－玉米酒糟粕可溶性蛋 白饲料，这不仅解决环境污染问题，而且还给企业带来可观的经济效益，可谓变 废为宝，化害为利。 天津大学石油化工开发中心凭借多年来在化学工程领域所积累的丰富经验 和扎实的基础理论研究成果，开发出了国内首创且具有国际领先水平的废醪液综 合治理及 DDGS 生产技术，并成功应用于国内大型发酵酒精生产企业。 技术原理及工艺流程简介：来自酒精精馏装置的废醪液通过离心机进行固液 分离，得到的固相物——湿糟送至干燥机干燥，离心所得的清液一部分去发酵车 间搅料，一部分则利用干燥机产生的二次蒸汽，进行多效蒸发，将蒸发的浓浆混 入湿糟，送入干燥机进行干燥。干燥机得到的干糟即为可溶性蛋白饲料－DDGS 产品。 多效蒸发蒸出的水冷凝后收集送出装置，该冷凝水已满足一般污水处理装置 的要求，通过常规处理达到排放标准。 技术水平及专利与获奖情况：本生产技术为国内首家技术与设备全部国产化 的 DDGS 生产技术，具有如下技术优势：实现了废热蒸汽的完全利用——节约 能源，降低成本；设计独特的蒸发器——保证蒸发器长周期操作而不结疤；可以 214天津大学科技成果选编 选用低造价的旋转管束干燥机——降低投资费用；采用国产卧螺离心机——效果 好，投资省。 技术指标如下： 1、产品符合原轻工部标准 Q/HJ J02005-95 2、经处理后的污水 BOD 值下降为 800～1600mg/L。COD 值下降为 1600～ 3600mg/L，常规处理后可达标排放。 应用前景分析及效益预测：我国目前有大小酒精厂家 200 多家，均有不同程 度的存在废水污染问题。按照国家有关的环保政策，对不能将酒精废醪液进行有 效处理的酒精生产企业将采取强制性措施，限期整改，否则将勒令停产，所以本 技术的市场前景非常广阔。 本项目的环境效益和社会效益显著，采用本技术可使酒精装置排放的污水经 过常规的污水处理方法处理后直接排放，既保护了环境，也解决了我国酒精行业 的可持续发展的问题。 本项目的经济效益亦可观，以年产 18 万吨 DDGS 生产装置为例，年创产值 2.07 亿元，可获利润约 3600 万元。 应用领域：适用于以玉米、小麦、木薯等淀粉质原料发酵法生产酒精的企业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 生产规模及产量：根据用户需求确定。 所需厂房面积：根据装置规模确定。 主要设备：离心机、干燥机、蒸发器、泵等。 主要原材料及来源：玉米发酵法生产酒精装置生产的废醪液。 设备投资：根据装置规模确定。 总投资：根据装置规模确定。 合作方式及条件：可提供多种合作方式。 

该成果属于农业生物技术领域。针对畜牧业生产中出现的饲料短缺及利用率低、抗生素滥用、畜禽粪便不合理排放等问题，开展了饲用益生菌的筛选、微生态制剂的研发、果渣发酵饲料菌株筛选及发酵菌剂研发、果渣发酵饲料生产工艺优化、生物活性饲料喂养效果评价等研究，获得了具备产业化的饲用优良益生菌菌株，建立了高密度发酵工艺，可实现活菌数高达1013cfu/g的微生态制剂的生产，可部分或全部替代抗生素；获得了多株果渣发酵菌种及发酵复合菌剂。建立了苹果渣生物活性蛋白饲料两步固态发酵工艺，实现了多菌种协同发酵，使发酵产物富含蛋白质、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多种活性物质；建立了微生物制剂中试生产线、果渣发酵饲料中试生产线。该成果可应用于生物活性饲料、替代抗生素类生物添加剂和非粮生物饲料，生物发酵饲料可以精确到8-15%添加使用。在不增加喂养成本的基础上，提高肉蛋奶产量及品质，降低成本。全省可形成30万吨优质活性发酵饲料，应用价值大。  

饲料添加剂牛羊乐即磷酸脲，是国内近年来开发的一种新型反刍家畜饲料添加剂。国外从 70年代开始广泛使用，饲喂肉牛产肉量可增加10-15%，奶牛奶量增加12-18%。喂羊增重显著， 还可提高羊毛产量，喂雏鸡可提高成活率，降低饲料消耗，有广阔的应用前景。年产1万吨生 产线，设备投资450万元。 氯化胆碱 (氯化-2-羟乙基三甲胺) ，主要用作饲料添加剂。还可用作塑料及印刷业的抗静 电剂和二元羧酸酯化的水解催化剂及植物生产调节剂等。每公斤饲料添加2～3克氯化胆碱， 蛋鸡每月多产蛋7～10%，肉鸡每月增重100余克，对猪、马、兔、貂等动物和鱼类均能促进生 产、繁殖，提高成活率，降低饲料消耗。本技术开发的用价廉易得、无污染、能反复使用的固 体催化剂，催化反应制取氯化胆碱。工艺简单，无三废，成本低，效益好。年产1万吨规模， 设备投资450万元。 双乙酸钠是当今理想的新型高效防霉保鲜助长剂，具有毒性极小，无残留，高效防霉防 腐、保鲜、增加营养价值等功效，是联合国ＦＡＯ/ＷＨＯ组织推荐使用的食品添加剂，已在 美国、日本、德国、加拿大等发达国家普遍使用。本课题组，经过一年的反复实验，研究开发 出以醋酸与烧碱反应制取双乙酸钠的新工艺。该技术设备简单、原料价廉易得、工艺合理、 操作方便、反应时间短、收率高、成本低、无三废排放。年产5000吨规模，设备投资约1200万 元。

饲料添加剂牛羊乐即磷酸脲，是国内近年来开发的一种新型反刍家畜饲料添加剂。国外从70年代开始广泛使用，饲喂肉牛产肉量可增加10～15%，奶牛奶量增加12～18%。喂羊增重显著，还可提高羊毛产量，喂雏鸡可提高成活率，降低饲料消耗，有广阔的应用前景。年产1000吨规模，设备投资：45万元。氯化胆碱（氯化-2-羟乙基三甲胺），主要用作饲料添加剂。还可用作塑料及印刷业的抗静电剂和二元羧酸酯化的水解催化剂及植物生产调节剂等。每公斤饲料添加2～3克氯化胆碱，蛋鸡每月多产蛋7～10%，肉鸡每月增重100余克，对猪、马、兔、貂等动物和鱼类均能促进生产、繁殖，提高成活率，降低饲料消耗。本课题组开发的用价廉易得、无污染、能反复使用的固体催化剂，催化反应制取氯化胆碱。工艺简单，无三废，成本低，效益好。年产1万吨规模，设备投资450万元。

全球氨基酸市场需求增长势头强劲，年均增长5.6%以上。2017年，全球年产量已达850万吨，总销售额超百亿美元。目前，氨基酸的生产主要有三种方法，包括微生物发酵法、化学合成法和酶法水解法等。其中，微生物发酵法因其产能高、成本低等优势，作为最主要的方法，生产了全球总产量85%以上的氨基酸。为应对不断升级的市场需求，氨基酸发酵企业亟需提高发酵产量和拓展氨基酸品种，而关键在于获得氨基酸高产菌株。现有的氨基酸高产菌株筛选方法如氨基酸类似物筛选法，存在毒性高、阳性率低及种类受限等问题，无法满足筛选需求。因此，开发全新的氨基酸高产菌株筛选方法具有十分重要的科学意义和应用价值。 项目组通过增加序列中稀有密码子的数量来提高蛋白翻译所需氨基酸浓度的“门槛值”，利用必需基因和颜色蛋白编码基因，建立了氨基酸高产菌株的选择和筛选体系，并证明了该方法在大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的可行性。本研究为氨基酸高产菌株的筛选提供了新系统，理论上可用于任何一种天然氨基酸高产菌株的筛选，同时也为氨基酸高产机制的发现提供了新思路，可用于氨基酸发酵生产中优良菌株的构建，进而推动氨基酸市场的增长，促进氨基酸在饲料、食品、医药等民生领域的应用。 目前，微生物细胞工厂的遗传改造已经基本完成，正在进一步的改造。发酵生产的浓度、产率和速率都达到国际先进水平。进一步的提高正在研究进行中。

全球氨基酸市场需求增长势头强劲，年均增长5.6%以上。2017年，全球年产量已达850万吨，总销售额超百亿美元。目前，氨基酸的生产主要有三种方法，包括微生物发酵法、化学合成法和酶法水解法等。其中，微生物发酵法因其产能高、成本低等优势，作为最主要的方法，生产了全球总产量85%以上的氨基酸。为应对不断升级的市场需求，氨基酸发酵企业亟需提高发酵产量和拓展氨基酸品种，而关键在于获得氨基酸高产菌株。现有的氨基酸高产菌株筛选方法如氨基酸类似物筛选法，存在毒性高、阳性率低及种类受限等问题，无法满足筛选需求。因此，开发全新的氨基酸高产菌株筛选方法具有十分重要的科学意义和应用价值。 项目组通过增加序列中稀有密码子的数量来提高蛋白翻译所需氨基酸浓度的“门槛值”，利用必需基因和颜色蛋白编码基因，建立了氨基酸高产菌株的选择和筛选体系，并证明了该方法在大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的可行性。本研究为氨基酸高产菌株的筛选提供了新系统，理论上可用于任何一种天然氨基酸高产菌株的筛选，同时也为氨基酸高产机制的发现提供了新思路，可用于氨基酸发酵生产中优良菌株的构建，进而推动氨基酸市场的增长，促进氨基酸在饲料、食品、医药等民生领域的应用。 目前，微生物细胞工厂的遗传改造已经基本完成，正在进一步的改造。发酵生产的浓度、产率和速率都达到国际先进水平。进一步的提高正在研究进行中。

一、成果简介 解决目前畜禽养殖业疫病复杂(病源复杂且具有抗药性)、死亡率较高、各种疾病降低生产性能和药物残留等多种问题。本项目是国家“863”高技术研究发展计划成果，含有授权国家发明专利用5项。生产出新型抗病肽蛋白功能性生物饲料，它是一种富含抗菌肽(如细菌素)以及多种功能肽、消化酶、有机酸、功能微生物和未知促生长因子(UGF)的新型抗病、助消化、促生长、环保的绿色功能性生物饲料系列产品。用于生产出优质、安全、绿色、营养、风味独特的各种畜禽和水产动物产

采用先进超声检测技术，专门用于脱硫浆液不溶物(石灰石)及结晶颗粒物(石膏)的固含量检测，利用固含量与密度之间的对应关系，通过采用密度测量的方法间接实现了工艺过程控制，其独特的测量原理和结构工艺，克服了传统测量方案中磨损及堵塞等诸多问题,属国内首创，为设计部门和使用单位提供了一个崭新的测量方案。

2020年4月14日，同济大学生命科学与技术学院高绍荣团队与江赐忠团队在《Nature Communications》杂志在线发表了题为“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他们采用了经过优化的少量细胞全基因组染色质构象捕获技术（sisHi-C），对小鼠SCNT胚胎发育过程进行连续采样，并详细描绘了SCNT植入前胚胎染色质高级结构的动态变化过程。体细胞核移植（SCNT）技术是将已经分化的体细胞移入去核卵母细胞内，使体细胞的染色质发生重编程，继而重启胚胎发育过程并获得完整个体的技术。虽然SCNT是目前为止唯一一种可以使体细胞获得完整全能性的手段，但是由于在重编程过程中出现了各种表观遗传水平修饰的异常，使得SCNT胚胎的发育能力处于较低水平，也极大程度地限制了该项技术的应用前景。高绍荣教授团队长期致力于小鼠SCNT胚胎发育异常原因的探索。2016年通过对早期克隆胚胎进行卵裂球活检，并结合单细胞RNA测序技术首次建立了植入前核移植胚胎发育命运追踪系统，发现了组蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分别对克隆胚胎2-细胞和4-细胞时期的发育阻滞起到关键作用。两年后，又通过对不同发育命运体细胞克隆胚胎进行全基因组DNA甲基化高通量测序分析，详细地研究了小鼠克隆胚胎着床前发育过程中DNA甲基化修饰的重编程过程，并揭示了异常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是导致克隆胚胎着床后发育异常的关键因素。在哺乳动物中，染色质三维结构对基因的调控起着非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎样本取材困难和Hi-C技术对细胞样本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎发育过程中染色质三维结构的动态变化过程尚未被全面研究过。在本研究中，研究人员收集了核移植后多个时间点的胚胎并利用优化的微量细胞sisHi-C技术对染色质高级结构进行了检测，通过数据分析发现，在体细胞核被注射到去核的卵细胞后，随着典型三维染色质结构的消解，供核体细胞染色质的近距离相互作用优先解开，并迅速由间期转化为类中期状态。在这期间出现了一个非常有趣的现象，当供体细胞在去核卵母细胞中被人工激活1个小时后，基因组经历了从类有丝分裂中期向类第二次减数分裂中期的转变。图1. SCNT胚胎基因组在短时间内由有丝分裂类中期转变为减数分裂类中期 在SCNT胚胎发育6小时进入类原核期（对应正常受精胚胎PN3时期）后，重新出现了较弱的区室结构和拓扑相关结构域（TADs）信号，这很可能是再次退出中期的结果。随后，TADs信号在一细胞晚期逐渐减弱，直到2细胞早期降到最低值，在2细胞晚期到8细胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（图2）。图2. SCNT胚胎发育各个阶段的TAD强弱变化随后研究人员将小鼠SCNT与正常受精胚胎发育sisHi-C公共数据集进行比较分析后发现，SCNT胚胎在2细胞期的远距离（>2 Mb）相互作用较正常受精胚胎明显降低。同时，早期（2到8细胞期）受精胚胎与SCNT胚胎的区室结构及TADs也存在着明显的差异。前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因组激活（ZGA）时期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人员想到染色质空间结构的异常是否会导致增强子与启动子之间的相互作用无法成功建立？结果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA时期的关键基因Zscan4d的启动子与上游的超级增强子有着强烈的相互作用，而这种互作却无法在SCNT胚胎中被观察到（图3）。这类基因的激活异常很可能就是SCNT胚胎发育能力低下的原因之一。那么，造成染色质高级结构的异常的原因究竟是什么呢？研究人员证实这是由于供体细胞基因组中持续存在的组蛋白H3K9me3修饰无法被正常擦除造成的。通过在SCNT胚胎中过量表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d来降低H3K9me3修饰水平， SCNT胚胎的染色质空间构象会趋向正常受精胚胎，且Zscan4d的启动子与超级增强子的互作也得到了部分的修复（图3）。这说明H3K9me3修饰是核移植胚胎中染色质高级结构重编程的重要障碍，也证实了在胚胎基因表达调控过程中组蛋白修饰和染色质高级结构的协同作用。图3. SE-P互作异常影响ZGA相关基因表达，并能被过量表达Kdm4d部分纠正综上，这项研究对小鼠SCNT胚胎发育过程中的染色质三维结构重塑进行了系统的研究，这也为今后进一步纠正SCNT胚胎发育过程中的表观遗传屏障提供了新的思路。图4 本研究的模式图同济大学生命科学与技术学院博士研究生陈墨、朱乾书和李翀副研究员为本文共同第一作者，高绍荣教授、江赐忠教授和刘晓雨研究员为本文共同通讯作者。该研究得到了科技部、基金委和上海市科委项目的支持。