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新一代柠檬酸绿色智能发酵技术集成与产业化
本项目获 2018 年中国轻工业联合会科技进步奖一等奖柠檬酸是一种重要的三羧酸类化合物，广泛应用于食品、医药、化工等领域，是当前世界上产量和消费量最大的食用有机酸，是世界第二大发酵产品。虽然发酵法生产柠檬酸起步较早，但目前其生产技术仍存在问题，如发酵种子培养周期长、活力低；发酵菌种影响柠檬酸合成的生理、代谢特性认识有限；传统同步糖化发酵工艺原料利用不充分；柠檬酸提取过程能耗高，废水有机物浓度高、处理难度大等。因此，本项目在江南大学刘龙教授带领下实现了传统的技术升级和转型，实现绿色智能化生产。获 2018 年度中国轻工联合会科技进步一等奖。
主要创新内容及技术突破：
1、建立了结合超声波诱导孢子快速萌发与种子糖化酶水平表征的移种策略， 发酵强度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）；
2、进行了柠檬酸发酵生产菌株的系统生物学分析，发现发酵后期的低 pH 环境可激活柠檬酸合成相关基因的表达，葡萄糖作为效应物可激活其转运蛋白的表 达；
3、强化同步糖化发酵方式，利用葡萄糖模糊预测模型结合糖化酶阶段添加的策略补偿发酵中后期 pH 急剧降低导致的葡萄糖供给速率不足，中试规模发酵强度进一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，残总糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）；
4、应用模拟移动床实现了柠檬酸发酵液连续分离提纯及废水资源再利用，在实现了清洁化生产的同时柠檬酸收率达到 98%，较传统钙盐法提高 5%。
江南大学
2021-04-11
揭示NLRP3炎症小体在鼻病毒诱导气道黏膜重塑中的功能和机制
揭示了呼吸道上皮NLRP3炎症小体可介导鼻病毒引起的上皮细胞IL-1b的释放、细胞焦亡和粘液产生，以上细胞免疫反应和功能的改变是鼻病毒诱导气道黏膜重塑的重要机制。该研究利用人原代鼻上皮细胞3D培养模型模拟呼吸道上皮的功能和特性，确定鼻病毒所诱导的细胞免疫和功能改变依赖于DDX33/DDX58–NLRP3–caspase-1–GSDMD 信号轴；进一步研究发现鼻病毒感染的患者鼻黏膜上皮更容易出现杯状细胞增生的病理改变，且粘液增多的上皮中NLRP3和IL-1b表达水平较正常上皮或单纯基细胞增生的上皮有显著升高。 该研究揭示了NLRP3炎症小体在鼻病毒引起的呼吸道上皮细胞免疫和功能改变中的关键作用，证明了呼吸道上皮炎症小体在调控黏膜（宿主）- 病原体相互作用的新机制，为NLRP3炎症小体作为控制气道慢性炎症的干预靶点提供了理论基础和转化意义。
中山大学
2021-04-13
一种基于气流动力学模拟上气道阻塞手术方案的方法
本发明属于上气道阻塞手术领域，具体的说是一种基于计算流体力学模拟上气道阻塞手术方案的方法，排查确诊患者上气道解剖异常，涉及多部位病症；首先使用CT扫描图像经处理构建原始三维模型；接着划分三维网格和使用计算流体力学软件进行气流模拟，通过模拟结果判断气流受阻部位与程度以确定手术针对的部位；然后针对该部位用数字模拟雕刻获得术后模型；最后在术后模型重复模拟气流场，通过对比气流场数值选出理想方案，本发明通过模拟手术前后的气流场使医师精准确定手术针对的部位、模拟不同手术方案、提高手术的个体化、精细化；使患者症状得到最理想的改善，并降低术后并发症发生的风险。
兰州大学
2021-01-12
油套管螺纹连接气密封自动检测系统关键技术研究及应用
随着气田开发越来越多，天然气井运行压力大、温度高、时间长的特点也越来越突出。若生产过程中出现气体泄露，易导致气井环空带压或泄露事故。若泄露气体中含硫化氢等有毒有害气体，将对人身及财产安全造成巨大危害。气密封检测技术可以及时对入井油套管丝扣密封性进行预报，避免因丝扣密封失效造成重大事故及巨大经济损失。因此，在油套管入井前进行丝扣的密封性检测已成为国内很多陆地油气田的强制要求。
针对传统气密封检测系统存在的检测时间长、操作步骤繁杂、占地空间大、控压精度低、气体消耗快等问题，我们提出了全新的“油套管螺纹连接气密封自动检测系统”。
本系统采用气体直接连续增压技术，检测中持续增压稳压，解决了间歇水力增压技术检测时间长的问题，每个丝扣约节省45秒检测时间，一千米管道可节省70分钟。采用自动控制系统控制检测步骤自动执行，解决了人工成本高、步骤多、重复性差的问题。新增气体回收系统，回收率达到75%，每检测1000米套管，节省30瓶气源约1.2万元气源费用。全新撬装设计，集成度高、占地面积小，一车全装下。并有专为海洋平台设计的紧凑型撬装，功能不减、体积减半，更多的气源，更快的换装。目前，本系统及配套工具已在江苏金坛储气库、辽宁盘锦等地应用30余口井，现场反馈良好。
本系统已申请20余项发明专利，并已形成完备的知识产权保护群。
西南石油大学
2021-05-10
基于拉曼光谱技术的等鞭金藻中胡萝卜素分布的检测方法
本发明公开了一种基于拉曼光谱技术的等鞭金藻中胡萝卜素分布的检测方法，采用拉曼光谱仪，获取活体等鞭金藻藻液样本的拉曼光谱原始信息；以色素中的胡萝卜素为例，结合曼光谱仪获取胡萝卜素标准品的谱线；将获得的等鞭金藻藻液样本的原始拉曼数据进行预处理，结合胡萝卜素的标准品谱线，指认等鞭金藻藻液样本的拉曼谱峰对应的谱峰位置；选取一定区域的藻液样本进行面扫描，将胡萝卜素对应的特征谱峰处的拉曼强度值进行积分，即可得到等鞭金藻藻液中胡萝卜素分布的化学图像。本发明解决了现有检测方法需要对样本进行染色或复杂的化学处理，操作相对繁琐、耗时、耗力的问题。
浙江大学
2021-04-11
一种基于单分子器件平台的单分子电学检测新方法和新技术
研制了国际首例稳定可逆的单分子光开关器件（ Science , 2016 , 352 , 1443; J. Phys. Chem. Lett. , 2017 , 8 , 2849）；观察到了低温下联苯基团由于σ单键的旋转产生的精细立体电子效应（ Nano Lett. , 2017 , 17 , 856）；研究了分子间主客体相互作用的动力学过程（ Sci. Adv ., 2016 , 2 , e1601113），揭示了羰基和羟胺反应形成酮肟的分子机制（ Sci. Adv. , 2018 , 4 , eaar2177），证实了利用单分子电学检测方法研究单分子反应动力学的可行性，为实现单分子化学反应的可视化研究迈出了重要的一步。他们利用硅基单分子器件实现了具有单碱基对分辨率的DNA杂交/脱杂交动力学过程的研究（ Angew. Chem. Int. Ed. , 2016 , 55 , 9036）；在单分子水平上揭示了分子马达水解的动力学过程（ ACS Nano , 2018 , 11 , 12789），展现了单分子器件在单分子生物物理研究方面的可靠性。
北京大学
2021-04-11
用于检测莱克多巴胺的单克隆抗体及酶联免疫技术与试剂盒
该项目研究了一种能识别莱克多巴胺的单克隆抗体，所述单克隆抗体是由杂交瘤细胞Rac所分泌的，该杂交瘤细胞保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:C201186。还研究了用于检测莱克多巴胺的酶联免疫技术和试剂盒及其在莱克多巴胺检测中的应用。
该项目属于检测分析和免疫学技术领域，与现有技术相比，该项目制备的单克隆抗体能够特异性识别莱克多巴胺，酶联免疫方法及试剂盒能检测更低浓度的莱克多巴胺残留，检测灵敏度、准确度高，精密度好。
成果完成时间：2014年
华中农业大学
2021-01-12
有机磷、磺酰脲类农药高效分子印迹材料的制备技术及 其检测应用
针对我国茶叶、粮谷、蔬菜、水果等具有复杂基质的农产品中有机磷和磺酰脲类农药残留，发展新型预处理方法和材料。应用组合分子印迹技术和溶胶-凝胶分子印迹技术，制备并筛选出高吸附容量、高选择性的分子印迹聚合物材料，包括固相萃取吸附剂和分子印迹整体柱。建立快速、灵敏、准确地从复杂基质茶叶、粮谷、蔬菜、水果中测定有机磷和磺酰脲类农药残留的新方法、新体系。有利于提高我国食品安全检测技术，更好地促进经济发展。
南开大学
2021-04-13
有机磷、磺酰脲类农药高效分子印迹材料的制备技术及 其检测应用
针对我国茶叶、粮谷、蔬菜、水果等具有复杂基质的农产品中有机磷和磺酰脲类农药残留，发展新型预处理方法和材料。应用组合分子印迹技术和溶胶-凝胶分子印迹技术，制备并筛选出高吸附容量、高选择性的分子印迹聚合物材料，包括固相萃取吸附剂和分子印迹整体柱。建立快速、灵敏、准确地从复杂基质茶叶、粮谷、蔬菜、水果中测定有机磷和磺酰脲类农药残留的新方法、新体系。有利于提高我国食品安全检测技术，更好地促进经济发展。
南开大学
2021-04-13
畜产品、食品和饲料中种源鉴定及外源成分快速检测关键技术
1.发明了种源特异性基因筛选方法，建立了简便、特异性强、适用的牛（普通牛、水牛）、羊（山羊、绵羊）、猪、马、驴、狗、兔、狐狸、水貂、鸡、鸭、小鼠、大鼠等种源成分鉴定方法。利用全基因组序列信息，自创生物信息分析流程，筛选物种特异的核基因DNA序列。
2.发明了适于牛、羊、猪转基因成分现场快检的LAMP试剂盒6种。6种外源基因LAMP可视化快速检测试剂盒，可进行牛、羊、猪中外源基因——人乳铁蛋白、人α-乳清蛋白、人抗凝血酶III、人溶菌酶基因、人乙肝表面抗原基因、ω-3脂肪酸去饱和酶基因的检测，不需要PCR仪和电泳仪，检测时长由普通PCR的2小时缩短到30分钟，检测限达到0.01%（w/w），灵敏度是PCR的10-100倍。
3.发明了胶体金免疫层析试纸条。研制出人乳铁蛋白和α-乳清蛋白检测的竞争性试纸条各2种，5分钟内可完成准确检测。用于鲜牛奶、鲜羊奶和奶粉中乳铁蛋白和α-乳清蛋白的定性检测。
成果可在畜产品、食品、饲料检测机构和企业、出入境检验系统进行应用，可为企业原料的真实性把关，确保畜产品和食品的真实性和信誉，具有显著的社会效益和经济效益。
转化条件：分子生物学常规设备和条件。
成果完成时间：2016年2月
华中农业大学
2021-01-12