(本文来源;《科学时报》)
2011年夏天,广东省公布第二批创新科研团队、领军人才名单,由广东省微生物研究所引进的加拿大多伦多医学院教授杨柏华赫然在列,在这一批广东省属科研院所领军人才中“一枝红杏出墙头”,这也从一个角度显示了广东省微生物研究所科技的实力和创新的实绩。
2010年,在举世瞩目的第16届广州亚运会中,广东省微生物研究所吴清平等3名科学家入选广东省广州市亚运食品安全专家;该所还组织国内外食品专家召开食品安全高峰论坛,共商亚运食品安全;其主持攻关的“广州亚运食品安全应急处置技术集成与应用”项目以及一系列快速检测试剂盒、设备,为广州亚运会及未来各类大型活动提供公共卫生与食品安全技术服务保障;利用新型环境友好型防霉剂为亚运场所防霉除菌……
广东省微生物研究所的成果在广州亚运会、亚残运会中发挥了应有的积极作用,深受各界好评。
中科院广州分院、广东省科学院(简称“两院”)下属的以社会民生为导向、坚持科技创新的广东省微生物研究所,是一个仅有190名员工,体量不大,但却有大智慧的研究所。在即将迎来中国共产党90华诞的日子里,回首几十年不平凡的岁月,该所所长吴清平感慨万千。他向记者谈起了研究所以往和如今的一些事情……
不可或缺的区域科技劲旅
广东省微生物所是具有热带亚热带特色与优势的微生物专业科研机构,主要从事基础、应用基础与社会公益性研究,以及相关行业的共性、关键性技术创新。自建所之日起就已明确公益性科研职责为“真菌分类、益菌利用和害菌防治三方面重要任务”。
“以社会民生为导向,坚持科技创新”是该所的科技创新理念。建所近半个世纪以来,广东省微生物所始终把民生科技放在第一位。著名真菌学家,中科院院士(原称学部委员)邓叔群从零开始,发起成立了广东省微生物研究所的前身中科院中南真菌研究室。历经风雨,伴随着祖国奋进的步伐,终于成为现在规模的研究所。其间从老领导李康寿和老一辈科学家简浩然、陆大京,到贺鹰抟、何能波、丘元盛、郭俊、吴清平这一任任所长,乃至到如今的以许玫英为代表的青年科学家,几代人薪火相传,使广东省微生物所成为如今区域科技创新一支不可或缺的劲旅,为广东省乃至我国科技事业作出了突出的贡献。全所共取得科技成果140多项,其中国内先进水平以上成果130项;获得国家和省部级奖80多项,其中国家级奖励6项。
建所47年以来,特别是“两院”引进的高级人才郭俊研究员到该所任所长后,广东省微生物所面向国家和广东省社会经济发展对微生物学的重大需求,重点致力于具有热带亚热带特色的微生物资源、环境污染物生物治理、食品生物安全与健康以及材料防霉抗菌等战略性、前瞻性基础与公益性研究。她拥有12个国家级和省级创新平台、中心、实验室,其中包括广州国家生物产业基地生物新技术及产品研究开发和测试公共实验中心、广州化学品生态环境安全评价中心等一批国家级科技创新平台,以及博士后科研工作站,而省部共建国家重点实验室培育基地更是开创了省属科研院所独立承担建设国家重点实验室的先例。
多个“第一”彰显大智慧
依托广东省微生物所的广东省微生物菌种保藏中心是华南地区最大全省唯一的微生物种质资源库,主要承担微生物资源的分离、筛选、鉴定、保护以及前瞻性的功能挖掘应用基础研究,是国家战略资源保藏的重要基地。
广东省微生物所建有华南地区最大、全国第二的大型真菌标本馆,承担中国乃至世界范围的相关微生物类群的分类鉴定和物种多样性的评估工作,馆藏标本6万多,众多标本在全国乃至世界上是独一无二的“模式标本”,堪称“国宝”。
她承担了国家、广东的食品生物安全工作。由广东省微生物所主持食品生物安全项目,成功地解决了多项食品生物安全监测与控制的重大关键技术难题;生态环境安全和污染物治理已经成为一个重要的全球性问题,由该所主持的环保科研项目获国家环保科技进步奖一等奖,是全国唯一也是首家获得该奖的省属科研机构。
依托广东省微生物所的“广东省菌种保藏与应用重点实验室”是开放式实验室,主要从事公益性应用基础研究工作。在近十年评估中连续四次获得广东省优秀重点实验室称号,是依托省属科研机构中唯一一家。
“广东省华南应用微生物重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地”2010年获国家科技部批准成立,并依托广东省微生物所建设,是第一家广东省属科研机构,是国家重要科技创新平台,对广东的科技进步起到引领和推动作用。
由广东省微生物所主持的“食品微生物安全快速检测与控制技术研究”获得了2010年国家科技进步奖二等奖, “食用菌优质高效大规模生产关键技术研究”项目获得了2007年国家科技进步奖二等奖,这是我国食用菌行业20年来获得的最高级别的国家奖励。
国家认监委正式批准了广东省微生物所的生态毒理与环境安全实验室为符合良好实验室规范(GLP)实验室。该实验室旨在应对欧盟REACH法规实施后对我国广大化工企业的影响,是华南地区唯一取得国家实验室认可的生态环境安全检测与评估实验室。为广东乃至华南地区提供化学品生态环境安全性评价服务,主要是在化学品“理化性质测试”、“致突变研究”、“水生和陆生生物的环境毒性研究”以及“生物富集实验”等方面开展GLP研究,并出具GLP研究报告。目前,国家认监委正式批准的符合良好实验室规范(GLP)的实验室仅有两家,华南地区仅此一家;它也是经农业部批准在华南地区首家可以从事农药登记环境试验的单位。可以说该室成为集国家认监委、环保部、农业部等单位认证的“多能型”检测机构。
特色鲜明的研究领域在广东省具有不可替代性
检测技术革新成食品生物安全的“利器”。食源性致病微生物是影响食品安全的重要因素,高效的现场快速检测及污染控制技术是解决这个重大问题的关键。广东省微生物所所长吴清平研究员作为广东乃至全国知名的食品安全专家,多年来一直致力于食品安全研究工作,他带领的团队通过对我国南方食源性致病微生物在大宗食品、水产品和水体的污染情况全面、系统的调查及相关基础研究,系统地建立起食品微生物安全菌种库(目前保藏有1083株菌),揭示了常见食源性致病微生物在我国南方的污染情况、分布规律、累积机制和风险水平,以及诺如病毒在海产食品中分子检测靶位点、消毒剂及防腐剂的消毒和防腐机理;建立起免疫吸附高效样品处理技术,发明致病菌分子检测与显色生化确证技术,诺如病毒和轮状病毒NASBA、RT-PCR技术,以及ATP生物发光微生物数量快速检测技术,提高检测灵敏度5~100倍,使检测时间从数天至数周缩短至几分钟至几小时;研制出高效环保、高浓度稳定性强的过氧乙酸消毒液,减少微生物耐药性和提高清洗消毒效率30%-50%;发明消毒剂洗涤剂浓度及水质快速检测试剂盒、袖珍式比色计,全面实现了食品生产加工过程中洗涤消毒的在线监测和控制。创新监控产品关键生化原料的生产技术并顺利实现了国产化生产,节省原材料成本50%以上;探索新的推广模式,通过技术和产品的标准化,积极为食品企业生产提供关键问题成套解决方案,以技术服务为载体,成功将项目研制的三大系列400多个品种的产品推广到包括港澳台在内的全国3000多家用户,并出口到东南亚国家。
广东省微生物所完成的“食品微生物安全快速检测与控制技术研究”2008年底通过省级鉴定,达到国际先进水平,2009年获得广东省科学技术奖一等奖及中国轻工业联合会科学技术奖一等奖。据不完全统计,近三年通过该成果的推广,为企业新增利润46748万元,新增税收39428万元,创汇283万美元,节约开支38524万元,显著提高了我国食品微生物安全技术水平。该成果在SARS疫情和禽流感暴发期间均得到广泛应用,广东省防治非典专家组成员郭俊研究员带领科技人员积极参与病原的分离、鉴定、检测和防控工作,为20多个省区提供了大量新型高效环保消毒剂,为控制SARS疫情和禽流感暴发流行作出了积极贡献。
生物修复技术为广东省“再造”蓝天碧水创造了条件。广东省微生物所在广东的环境治理方面走在前列,早在上世纪五六十年代,社会还未太多关注环境污染之时,我国著名的环保先驱简浩然就致力于广东的环保事业。生态环境安全和污染物治理已经成为一个重要的全球性问题,由广东省微生物所主持的环保科研项目获国家环保科技进步奖一等奖,是全国省属科研机构唯一获得该奖的单位。从当地水污染治理中的老大难问题入手,广东省微生物所形成了一整套高效经济地处理含氨和芳香烃类毒害性废水的微生物新技术。为解决同时含有高浓度氨氮和各种芳香族污染物的毒害性废水处理中的共性和关键性难点问题建立了可靠的技术途径。
改革开放之初具有丰富实践经验,年逾七旬的简浩然先生指导年轻科学家攻克油制气厂污水处理,近年以该所副所长孙国萍研究员为首的研究团队坚守环保第一线,先后在环境微生物资源及其分子生物学领域,油制气废水、垃圾渗滤液、印染废水等高浓度、难降解废水治理的研发,恶臭和有毒有害工业废气的治理,以及化学物质的环境生态安全评价方面取得了一系列的成果。广东省微生物所长期立足于广东省公益性环境保护与污染治理的难点问题,开展典型环境污染物的微生物资源与微生物降解机制的原创性基础理论研究、高新生物工程技术应用开发与生态安全评价及预警技术研究,逐渐形成了实验室基础研究和实际应用紧密结合的鲜明特点。为企业解决了多项环保难点问题和关键性共性问题,为广东省特别是珠三角地区的环境保护作出了积极的贡献。
在中科院与广东省新一轮科技合作中,广东省微生物所积极参与中科院佛山产业技术创新育成中心的建设,已建成的生态毒理与环境安全实验室成为中科院这个平台第一个为社会服务,产生社会效益和经济效益的实验室。2011年2月11日,全国人大常委会副委员长、时任中国科学院院长路甬祥视察该实验室时给予充分肯定:没想到这么快就投入使用,很务实、做得好!
5月19日,中共中央政治局委员、广东省委书记汪洋,广东省委副书记、省长黄华华在听取了该室负责人汇报后,关切地询问道:“什么时候可以拿到相关的国际资质?”临走时汪洋希望该室取得相关国际资质,打破国外的技术壁垒,为我国的化学品出口扫清道路。
毒蘑菇研究,为抢救生命赢得时间。华南地区具有丰富的毒蘑菇资源,也是毒蘑菇中毒发生最频繁的地区,毒蘑菇中毒已成为该地区死亡率较高的突发公共卫生事件之一。由于野生毒蘑菇中毒预防和治疗非常困难,因此开展毒蘑菇研究极其重要和必要。广东省微生物所李泰辉研究员带领的团队长期以来致力于对华南地区特别是广东地区大型真菌资源的调查、研究和开发利用。其中,毒蘑菇的调查研究、种类鉴别、毒性检测、以及毒蘑菇中毒预防宣传的工作,为政府部门的食品安全预警、抢救中毒者提供科学依据,为广东及华南地区的毒蘑菇识别、中毒预防和治疗提供科学依据和实现资源信息共享服务。每年无偿监测广东省毒蘑菇发生情况,及时发布相关的预警信息,参与每年广东省毒蘑菇中毒事件的救治咨询和毒菌鉴定工作,为救治患者及社会稳定作出了重要贡献。
食用菌优质高效大规模生产关键技术“遍地开花”。广东省微生物所的前身中科院中南真菌研究室专门致力于真菌的研究、分类、开发工作。早在上世纪70年代,该所就全国首创人工段木栽培香菇技术;80年代初期,该所科研人员使得只能在自然环境下生长的短裙竹荪在室内人工栽培成功,使得季节性很强的山珍野味“走上”寻常百姓的餐桌。该技术获得1983年国家科技进步发明奖三等奖。
针对食用菌资源利用不足、菌种管理混乱、产品附加值低、质量参差不齐等痼疾,以杨小兵研究员为首的食用菌研究团队在食用菌产业的资源开发、制种、深加工和质量监控等主要环节展开了系统研究,同时对野生大型真菌开展了系统的分类鉴定、采集分离、纯化保藏、良种选育和驯化栽培工作。创新研制了食用菌菌种中长期稳定保藏方法、主产品种遗传指纹快速鉴定方法、食用菌产品质量快速检测技术、新型食用菌深加工产品生产技术等拥有自主知识产权的系列关键技术和产品,为食用菌产业从传统作坊式生产向现代农业的工厂化、产业化生产升级换代创造了条件。
在国内率先建立松木糠快速发酵除脂技术,发酵原料5天可达自然堆制半年的除脂效果,栽培猴头菇和金针菇转化率达到阔叶树木糠同等水平;发明原料高效灭菌、连续接种设备和安全节能的种菇设施,提高工效5倍,创建了符合国情的食用菌工厂化生产技术,实现了优质安全食用菌产品的周年生产。创新建立起食品卫生微生物及有害物质残留快速检验技术和高效环保污染微生物消杀技术,在食用菌生产中应用,使检测时间从常规数天至数周缩短到几分钟至几小时,并提高消毒效率30-50%,在国内首次突破了食用菌产销在线质控技术难关。创新研制了食用菌快速制种机、原料定向发酵仓、隧道式灭菌装置、水槽式冷却装置、连续式接种装置、反季节栽培棚(房)、食用菌栽培专用筐及食用菌筐式集成栽培法等方法和设备,克服了引进国外生产线的高造价、高能耗的缺陷,建立了一整套符合国情的食用菌优质高效大规模生产技术。该技术利用食用菌生产的两段性特点,适用于工厂集中生产菇筒,农户分散出菇管理的集约化生产模式。
以实验室的系列创新技术为核心,广东省微生物所采用科技与产业结合的方式,在广东省的广州、丰顺、东莞、开平、韶关等地实施,并作为中国食用菌协会推荐的优秀成果,在西藏拉萨、广西贵港、重庆丰都等西部地区推广应用,并成功输出加拿大温哥华,共建立了12个日产超30吨鲜菇的生产基地,技术辐射2000多家食用菌和食品生产企业,通过技术培训和产业扶持带动了3.38万户农户参与食用菌生产,户均增收3000~4500元。产品市场占有率在70%以上,累计新增产值81亿元,新增利税17.13亿元,出口创汇2300万美元,取得了显著的经济和社会效益。
广东省微生物所正与加拿大、坦桑尼亚等国专家共同研究利用食(药)用菌的有效成分治疗恶性肿瘤、抗艾滋病等对人类威胁极大的疾病,已取得了可喜进展,已建成了国内首个非洲蘑菇资源库。
广东省微生物所以其独特的真菌资源调查、食(药)用菌开发利用与人工栽培方面的技术优势,多次前往西藏开展科技援藏工作。该所不只一次受广东省科技厅的委托,实施多项援藏项目。如所长吴清平两次带队进藏,对援藏项目进行考察和工作部署,杨小兵研究员七次带队进藏实施援藏项目。该所与拉萨、林芝等地科技部门和科研单位合作开展对当地丰富而珍贵的林下资源如冬虫夏草、松茸、灵芝、天麻等进行调查,开发利用,推动产业发展等,特别是进行珍稀野生菇类的栽培;该所还将自己开发及使用的部分食药用菌优良品种(如灵芝、猴头菇等)成功引种到当地;协助当地科技部门建立林芝地区的食药用菌野生资源种质库;在当地开展高原产业化栽培示范,成功后可推广到当地农户;为西藏林芝地区培养食药用菌技术骨干人才。
真菌分类研究工作全国“一枝独秀”。广东省微生物所建有华南地区最大、全国第二的大型真菌标本馆,馆藏标本6万多号,一些标本在全国乃至世界上是独一无二的,堪称“国宝”。近年来,以李泰辉研究员为首的分类专家以华南及邻区森林大型真菌为研究对象,以不同地区80多个自然保护区为考察点,进行了广泛的野外考察,标本和菌种收集,物种分类鉴定,菌种选育和驯化及多样性研究等,系统而全面地开展特色真菌编目、资源利用技术等基础及应用基础和应用技术示范推广,为森林真菌资源本底调查、系统分类学与编目及可持续性利用提供科学依据与数据积累,推动了食用菌及相关产业的发展和新农村科学技术的进步,提升了中国真菌资源本底调查水平。
近几年出版专著16部,其中包括中国三大“志”之一《中国孢子志》中的《中国真菌志》6卷,为真菌资源的储备和研究提供了丰富的数据库和创新材料。广东省微生物所已成为本地区毒蘑菇权威鉴定和预防宣传中心,能承担中国乃至世界范围的相关微生物类群的分类鉴定和物种多样性的评估,为政府的决策提供科学依据。该研究的“中国小煤炱目分类与编志研究”获广东省科学技术奖一等奖。
防霉抗菌新材料走进千家万户。广东属典型的亚热带气候,高温潮湿很容易导致霉变,针对微生物对人类生活及工农业生产活动带来的危害以及各行业过量使用或滥用消毒剂、杀菌剂和抗菌剂等造成对环境污染的严重问题,在防霉抗菌材料的安全性、抗药性、有效性等几个方面开展应用基础研究,为合理、有效使用杀菌剂提供理论依据,指导防霉抗菌技术的正确应用。近年来广东省微生物所研究的具有国内外领先水平的酱油保鲜新技术可以完全取代添加化学防腐剂的保存方法,打破了某些发达国家设立的技术壁垒,为我国调味品行业的国际贸易作出了重要贡献。
近三年来,以陈仪本和该所副所长欧阳友生研究员为领军人物的防霉团队先后制定国家和行业标准20余项,涉及涂料、塑料、日化、纺织品、陶瓷和调味品等多个产业,为防霉抗菌产品的广泛应用提供了安全性和有效性并驾齐驱的理论基础及产品研发服务。
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结束采访之时,吴清平说,广东省微生物研究所成就今天的伟业并不容易,是几代人共同努力奋斗的结果。几代科学家为此不知流了多少血汗,付出多少艰辛!今后如何做大做强,怎样继续保持区域科技创新的排头兵地位?针对记者的发问吴清平说,展望未来,深感任重而道远。他们决心把老一辈科学家开创的事业进行到底,为我国科技事业谱写出更加辉煌的诗篇。