一、成果简介 针对我国控释肥领域存在的成本偏高、控释性较差、膜材难降解、工艺相对落后等问题，中国农业大学经过几年攻关，首次采用国际先进的包膜工艺，研发出新型可降解高分子膜材料，自主开发出与膜材相配套的一整套包膜设备，建成了一条完整的生产线，研制出具有完全自主知识产权的新型包膜控释肥料，实现500公斤/小时小型工业化生产，专家鉴定整体水平达到国际领先水平。生产过程能耗少，生成过程无“三废”产生，产品无毒、无味。包膜生产线可以在现有的旧的设备上改造，设备

项目背景：老年痴呆症（AD）患者海马和新皮质的乙酰胆碱 (acetylcholine，Ach)和胆碱乙酰转移酶(ChAT)显著减少，Ach 由 ChAT 合成，皮质胆碱能神经元递质功能紊乱被认为是记忆障 碍及其他认知功能障碍的原因之一。Meynert 基底核是新皮质胆 碱能纤维的主要来源，AD 早期此区胆碱能神经元减少，是 AD 早 期损害的主要部位，出现明显持续的 Ach 合成不足;ChAT 减少也 与痴呆的严重性、老年斑数量增多及杏仁核和脑皮质神经原纤维 缠结的数量有关。但对此观点尚有争议。AD 患者脑内毒蕈碱 M2 受体和烟碱受体显著减少，M1 受体数相对保留，但功能不全， 与 G 蛋白第二信使系统结合减少;此外，也累及非胆碱能递质， 如 5-羟色胺(serotonin，5-HT)、γ-氨基丁酸(GABA)减少 50%， 生长抑素(somatostatin)、去甲肾上腺素(norepinephrine)及 5-HT 受体、谷氨酸受体、生长抑素受体均减少，但这些改变为 原发或继发于神经元减少尚未确定。给予乙酰胆碱前体如胆碱或 卵磷脂和降解抑制剂毒扁豆碱，或毒蕈碱拮抗药直接作用于突触 后受体，并未见改善。 所需技术需求简要描述：1.研发一种能补充后改善神经递质 代谢的药物，延缓老年痴呆病。2.开展动物实验实验，验证以上 理论和药物。  对技术提供方的要求:团队在老年痴呆症领域有较强研究基 础，能协助企业确认发病原理，并联合研发改善神经递质代谢药 物。 

​​日前，河南大学抗体药物开发技术国家地方联合工程实验室马远方教授团队在急性心肌梗死发病机制和治疗性抗体药物研发方面取得突破性进展。相关成果于4月22日以“Research article”形式在《Science Translational Medicine》（科学·转化医学）杂志在线发表。河南大学为第一作者单位和第一通讯作者单位。实验室副教授王耀辉为论文第一作者，张海龙、王志增、魏寅祥博士为共同第一作者；马远方教授和宾夕法尼亚大学陈有海教授为论文共同通讯作者。 急性心肌梗死是引起猝死的主要原因。当前，最有效的治疗方法是发病后尽早进行PCI（经皮冠状动脉介入）手术，开通堵塞血管，放置支架，但在临床实际治疗中存在两大问题。一是时间窗口窄-冠状动脉堵塞后缺血区心肌细胞以每小时20%的速度死亡，时间就是心肌，时间就是生命，而能在120分钟（美国为90分钟）的黄金救治期内完成PCI手术的病人少之又少，均因各种原因被耽搁。二是再灌注损伤-即使血管开通，也会引起“二次伤害”，在一定程度上加剧心肌损伤，后期很多病人发展为心力衰竭。 针对上述两大问题，马远方教授团队经过十余年潜心研究，研发出一种新型抗体融合蛋白-sDR5-Fc，可通过阻断肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）发挥心脏保护作用。大量动物模型结果显示，该融合蛋白可减少大鼠心肌梗死面积41%，减少小型猪心肌梗死面积67%，减少恒河猴心肌梗死面积76%。尤其令人兴奋的是，sDR5-Fc单次静脉用药可延长心梗模型恒河猴黄金救治期120分钟，且能显著提高后期心功能，防止心衰发生。 机制研究表明，sDR5-Fc一方面可直接阻断心梗后心肌细胞凋亡；另一方面，可同时抑制缺血区炎症反应。 研发团队已据此获批2项国家发明专利，申请1项PCT（美国）专利。目前，相关专利已成功转让，正在开展sDR5-Fc的临床前研究。未来，一旦新药研发成功，团队或因在国际上率先提出“TRAIL 作为心梗治疗新靶点”学说而抢占心血管疾病基础及应用研究高地。而该抗体药物也极有可能成为延长急性心梗黄金救治期、挽救患者生命、改善生活质量的特效药、必备药。这在产生经济效益的同时也必将产生不可估量的社会效益。 Science Translational Medicine 是国际转化医学领域顶尖杂志（2018年IF：17.16）。论文涉及的所有实验全部由团队人员在河南大学完成。 本工作得到了国家自然科学基金委、河南省教育厅、开封市科技局和河南大学支持。

水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。

项目简介水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。应用范围北京大学工学院从选育耐盐碱性植物新品种入手，研究并优化不同盐碱程度下植物组合、配伍模式，构建盐碱环境植被快速恢复技术。筛选高效耐盐功能菌，利用耐盐功能菌接种技术，进一步发挥微生物植物联合修复作用，加快盐碱环境改良进程。形成以生物为主，盐碱环境改良与污水治理同步进行，实现盐碱改良—污染治理—生态重建系统综合技术的集成的盐碱化湿地的修复与改良综合技术体系。项目阶段北京大学工学院以多年对微生物的研究积累，将微生物与水体植物相结合，已经完成难降解有机磷化合物微生物——植物耦合净化体系理论模型构建，建立了对有机磷农药和难降解有机物（壬基酚等）具有高效分解能力的微生物菌群（同时可以作为微生物菌剂应用在水环境以外的如土壤环境的修复中）筛选、培育，开发了从相应污染环境筛选具有有机物吸收或降解功能的水生植物的技术。微生物－植物耦合水体污染治理技术比原有单一的微生物净化方式提高70% 的效率。同样，用生物的方式治理土壤的盐碱化，可以增加土壤中的有机物，调节土壤中的水气温状况，改变土壤结构与特性，改善有益微生物生存繁衍的环境。通过生物措施改良的盐碱地脱盐持久、稳定，且有利于水土保持以及维持生态平衡。

本团队长期从事传统酿造食品的应用基础研究和产业实践，与国内的众多大型酿造企业，如镇江恒顺、泸州老窖、山西老陈醋、张家界大德酿造、安徽胡玉美等保持着长期的产学研合作。近十多年来，针对白酒、黄酒、酱油（酱）、泡菜等传统酿造食品，在系统研究酿造微生物功能的基础上，理性设计功能调控手段，达到传承工艺特色，稳定发酵生产，提升产品品质的目的。

1 成果简介本项目在研发过程中得到了教育部留学人员归国基金、教育部博士点基金、自然科学基金、国家科技支撑计划的部分支持，经过主持单位和协作单位的联合攻关，经过 8 年的时间研究完成的。通过实验室小试，开发出可将污泥停留时间和水力停留时间分离的新型多孔微生物载体，研究了好氧-厌氧耦合污泥减量化的机理。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，并成功的将该项目应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在项目研究过程中共申请国家发明专利 6 项（其中5 项已授权），实用新型 1 项，发表论文 30 余篇，翻译教材 2 部。 该项目在实施过程中，主要取得如下几个方面的技术突破： （ 1）研究了好氧-厌氧耦合体系在处理废水的同时对污泥减量化的作用机理，开发出好氧-厌氧多次反复耦合原位污泥减量技术。 （ 2）对多孔载体的结构及对剩余污泥的截流效果进行了全面研究。设计了一种空隙率高、对污泥截流效果好的多孔载体。 （ 3）开发出以天然高分子为助凝剂的铁盐混凝除磷技术。 （ 4）实现了该技术的实际推广应用，分别应用于处理城市生活污水、农村的生活污水、工业废水和河道污染治理中。在高碑店污水处理厂进行的运行两年的 103/d 的中试实验结果表明，运行效果稳定，在水力停留时间为 12h 时，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，两年不需要排泥。在广东肇庆处理 5m3/d 的高浓度发酵制药废水（ COD 2000~3000 mg/L），运行近一年的实验结果表明，在水力停留时间为 27h 时，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中试试验研究的基础上，我们将该技术推广应用于青岛即墨市两个社会主义新农村的生活污水处理（日处理量 150~180 吨），上海浦东区金家村农村生活污水处理（适于不同地理特点的 170 套反应器，服务人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日处理量 1000~3000吨）和河北威远生物化工有限公司的农药废水处理项目（日处理量 780 吨）。应用结果表明该技术可以有效地去除废水中的有机物及氮，同时实现原污泥减量化，而且对于用常规方法不能去除的有机物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物载体技术在污水处理过程中不需要对剩余污泥进行处理，运行管理简单，运行成本低，具有广阔的应用前景。2 技术指标生活污水经过处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》一级B 排放标准；处理生活污水的过程中剩余污泥减量 60~75%；处理河道污水的过程中剩余污泥减量 70~85%；多孔微生物载体的使用寿命在 10 年以上；工业污水由于种类较多，排放标准不一，需要根据具体的情况进行确定。3 应用说明本技术主要是应用于新建或者现有污水处理厂污泥减量、废水处理方面。该技术利用多孔载体和定点曝气技术，在反应器中实现了沿载体轴向、反应器水流和高度方向的多层次好氧-厌氧反复耦合环境，从而在同一个反应器中实现好氧-厌氧微生物反应的耦合。实验室采用人工废水的小试研究结果表明，该类耦合体系的 COD 去除率大于 90%，而与传统废水处理工艺相比，剩余污泥的产率可以减少 90%以上。 对该类耦合体系实现污泥减量的机理研究表明，好氧区增殖的污泥进入下游的厌氧区后发生死亡溶解释放出胞内蛋白质等组分，进一步被降解成小分子物质，这些物质流入下游好氧区被污泥再次利用，强化了污泥的隐性增殖；而微型动物的稳定存在强化了捕食效应。整个过程伴随着 CO2、 N2 的释放，使得进水中有机物以气体形式脱离体系，从而实现了废水的净化处理和剩余污泥的原位减量。 为了进一步将污泥停留时间和水力停留时间分离以实现污泥减量效果，本研究设计开发了新型的多孔微生物载体。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，验证了新型载体的实际应用效果，并进而成功地将该技术应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在处理生活污水的过程中可以使污泥减量 60~75%，处理河道污水的过程中可以使污泥减量 70~85%。4 效益分析城市污水处理厂污泥安全处置工作有其艰巨性和复杂性，特别对于污水处理规模较小，污泥厌氧发酵无法实施的地方，污泥减量化污水处理技术的应用将成为必要的选择。通过该技术的实施，可以大量的减少剩余污泥的产量，减少填埋用地，节约土地资源，避免了对环境的二次污染。同时，由于污水处理厂对污泥处理量的减少，运行费用随之降低，而且运行管理简单，对促进我国水处理事业的发展有积极的影响。 该技术既可以用于生活污水的处理也可以用于工业废水的处理，适用范围比较广，而且在处理污水的同时可以大量的减少剩余污泥的产量。不仅可以减少污水处理设备的投资，而且可以节省运行费用， 适于中小规模的生活污水处理及有机工业污水处理。5 合作方式技术转让或合作开发。

近些年来，我国水环境中的氮素污染问题日益严重，蓝藻爆发、“水华”、 “赤潮”等水体富营养化现象频发，大量高浓度的低碳氮比氨氮废水未能得到妥 善处理，已经严重影响到我国多种行业的正常发展。我国氮素污染问题日益严 重，而传统脱氮工艺流程长，氧耗大，反硝化碳源不足，脱氮效果低。 厌氧氨氧化工艺是是近年来新兴的含氮废水处理技术，是目前最经济、最 简洁的生物脱氮工艺之一，非常适用于低碳氮比废水的处理。厌氧氨氧化技术 与传统生物脱氮技术相比，它无需曝气和碱度补偿，也无需投加有机碳源，从 而节省了大量能源和物料，大幅降低了废水处理成本。较传统脱氮工艺，该技 术可节省 60%以上的能耗，减少 70%的剩余污泥产量。 

本项目面对行业世界性技术难题，解决大肠杆菌包涵体产物妨碍重组蛋白质药物生产的问题；建立我国自主知识产权的基因工程表达载体和体系。本项目通过深入了解蛋白质折叠过程、建立了微生物可溶性表达及后加工技术体系，通过多环节调控蛋白质折叠的策略，有效解决大肠杆菌包涵体难题，高效率低成本生产重组蛋白质药物。在生产环节发明了多种基因工程高效表达和不同层次助溶新技术及其整合；在制备环节发明了基因工程表达产物分离纯化及后加工新技术及其集成。本项目获8件发明专利授权、含1件美国专利，专利全部获得实施许可。本项目技术在美