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育种过程管理系统

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  • 中国分子育种不缺上游设备 未来大有可为
    都说中国是“种花家”,中国人是“种菜民族”。从小区绿化到南极科考,从普通农田到“天宫”空间站,哪里有中国人,哪里就会被我们撒下希望的种子。比如神舟十四号乘组在进驻空间站期间,就完成了人类历史上第一次太空水稻全生命周期培养实验。从2022年7月29日注入营养液启动实验,至11月25日结束实验,水稻种子在中国空间站内经历了120天的空间培育生长,完成了种子萌发、幼苗生长、开花结籽这一“从种子到种子”的发育全过程。植物能够在太空环境中完成世代交替,才能在食物上保证人类未来的太空长期驻留。此次在太空实现水稻“从种子到种子”,相比传统的太空育种,是一次非常大的进步。其实,太空育种是传统诱变育种方法在航天领域的延伸,靠太空强烈的辐射作用诱发作物种子发生基因突变,然后在众多变异中筛选出有利的变异,逐步培育出一个新的作物品种。但太空育种在基因变异筛选上的效率并不高,因为变异完全靠随机“碰运气”。如何提高育种的效率,培育更多具有优良性状的新型果蔬、粮食?可以将目的基因直接导入到受体细胞中、能够精准预测新作物表达性状的分子育种技术就在蓬勃发展,与太空育种、杂交育种等多种育种技术一道,为中国农业科技化添砖加瓦。中国分子育种不缺上游设备在传统育种技术上,中国也有着很多优势。比如杂交水稻等常规育种手段,就处于国际领先地位,助力我国水稻的增产与丰收。据统计,我国杂交水稻种植面积超过1700万公顷,占全国水稻总面积50%以上;杂交稻比常规稻增产20%以上,每年增产粮食可养活7000万人,约相当于一个湖南省人口;水稻更是以约占我国粮食总面积25%的播种面积,贡献了近32%的产量。作为主粮,水稻是全国近七成人口的主食。对中国来说,保饭碗,首先就要保大米。但随着人民生活水平的逐年增长,我们需要更丰富的食品,粮食、水果、坚果、畜牧、水产,方方面面都需要优质的品种。而很多传统的育种方式,也在向着向着高效、精准、定向的分子设计育种转变。而最近,亿欧智库联合华大智造共同发布的《2022年中国农业分子育种行业发展白皮书》(以下简称“白皮书”)也指出,农业生物育种共分为四个阶段,即1.0原始驯化选育阶段、2.0常规育种阶段、3.0分子育种阶段、4.0智能育种阶段。当前国际种业已经逐渐从3.0分子育种迈入4.0智能育种阶段,中国生物 育种正处于2.0常规育种向3.0分子育种阶段发展。白皮书指出,面临国内外生物育种技术的巨大差异以及日益动荡的国际局势,发展分子育种技术、推动分子育种产业化应用,既是保障中国农业安全的必然要求,也是中国生物育种产业从业者面临的重大机遇。分子育种与常规育种有着怎样的区别呢?常规育种一般是指利用系统选育、杂交育种和诱变(物理、化学和航天诱变)等选育新品种的方法。但育种时间长、效率低,还有可预测和可控制性差等种种缺陷,简而言之,常规育种这种凭经验选育的过程就像一个“黑匣子”。而分子育种是将分子生物学技术应用于育种中,就可以打开黑匣子,加快筛选速度,从而育出市场所需要性状的新品种。分子育种在缩短育种时间上很有优势。用常规育种手段定向改良一个农艺性状,需要回交6代才能得到理想的植株,一般需要5-6年时间,而利用分子育种技术,通过早期的基因型选择,只需要3年左右,育种时间可以缩短一半。分子育种还能降低田间测试材料数量。假设有2个抗病材料,传统育种方法需要足够大的回交群体才可能获得想要的材料,但分子育种技术可以通过基因型分型筛选,先把含有抗病基因的材料筛选出来,这样就可以节省很多耕地。还是以水稻为例,由于我国70%的淡水资源被用于农业生产,而农业用水的70%又是由水稻消耗的。因此,我们更想要具有高产、抗旱性状的水稻。培育出这种种质资源,对于节约水资源、提高农民收益等均有重要意义。分子育种也和半导体产业一样,需要上游先进设备、仪器的支撑。白皮书援引华大智造合作伙伴博瑞迪生物测算数据,依托华大智造DNBSEQ-T7超高通量测序仪,下游作物种企能平均缩短一半合格种源培育周期;选择准确率提高20%-30%;成本降低90%以上。从这一角度来看,上游基础支撑的发展已为中国生物育种从2.0常规育种向3.0分子育种发展扫清了技术障碍,甚至为国内中、下游企业在“全基因组选择”等分子育种前沿领域与跨国企业一较高下提供了坚实基础,将极大加速国内分子育种产业化进程。为什么分子育种落后国外?尽管上游不缺先进设备,但国内育种分子科研段与市场端依然存在脱节。当前科研院所仍是中国农业育种领域的主力,拥有最丰富的育种资源和育种人才。而科研院所育种往往以申请项目和课题形式进行,对基础性、长期性、战略性研究重视不足,育种研发与市场脱节,产业转化不足。也就是说,以课题为核心的育种研发,和发达国家以市场为核心的育种研发相比,科研成果产业链无论转化速度还是转化数量都会相对较弱。而且,中国育种企业数量分散,行业集中度不高。面对国外巨头,更是难以拧成一股绳,以2020年数据来看,世界Top5种企分走了全球市场的半壁江山(52%);而中国Top5种企的市占率却仅占中国市场的12%;如果聚焦到种猪领域,全球Top3企业市占率达47%,中国Top3企业却仅占中国市场的5%。中国种企规模小,格局分散,又会进一步限制其科技投入能力。白皮书认为,加快构建商业化育种体系需要以企业为主体,引导科研院所育种人才、技术、材料等育种资源向企业流动,最终通过“需求-研发-支撑”的市场化机制,推动中国种业由大到强。白皮书也指出,我国种业发展经历了五个阶段:“四自一辅”阶段、“四化一供”阶段、市场化改革阶段、深化改革阶段、发展变革阶段。目前的发展变革阶段,更需要龙头企业和重点种业企业的作为。从单体价值角度,畜禽单价显然高于作物,因此运用分子育种技术的投入回报更高;如果将视角放宽到世代间隔来看,这一优势将更被放大。因此,白皮书指出,相较于作物育种,畜禽培育周期更长,世代间隔时间更久,分子育种带来的收益自然更高。比如,随着人们对牛乳需求的多样性提升,近年来,水牛奶也成为乳品消费的新潮流。其实中国数十年前,就引进国外优良品种水牛,通过杂交改良、横交固定等育种方法,逐渐培育出了乳肉兼用型杂交水牛群体。但引进国外优良品种水牛进行杂交改良工作所需时间周期长,且会导致我国水牛优良品种的培育依赖国外核心种源,还可能导致国外水牛疾病传播至国内。因此,水牛业近年也在推行分子育种技术,开发水牛产奶性状的遗传力,为水牛优秀品种后代的选择提供依据。据了解,我们目前已经鉴定出五百多个与水牛产奶性状相关的候选基因。如有研究人员对384头水牛SCAP基因(SCAP为SREBP “Sterol Regulatory Element Binding Protein” Cleavage-Activating Protein的缩写,意指甾醇调节因子结合蛋白裂解激活蛋白)的分子特征、表达分析以及单核苷酸多态性与产奶性状之间的关系进行了研究,在水牛SCAP基因鉴定出了11个SNP(Single Nucleotide Polymorphisms,指在基因组上单个核苷酸的变异),其中有 6 个与水牛 305d(理想状态下,母牛年产1胎,干乳期60天,实际挤奶时间即305天)的产奶量显著相关。分子育种技术的兴起,不仅为水牛潜力的开发提供了强有力的支持,使水牛优良性状利用效率最大化速度加快,同时作为家畜分子育种技术的一个重要领域,也有利于畜牧业整体分子育种水平的提高。白皮书指出,中国是全球第二大种质资源库,资源总量超过52万份。但完成精准鉴定的比例却不足十分之一,未来中国分子育种发展既充满挑战,也蕴含着巨大的机遇。当然,这也需要国产测序仪相关企业需要持续推进高通量测序技术的研发,降低分子育种应用门槛。分子育种技术大有可为尽管在主粮上,我们已经实现“中国粮用中国种”,比如我国水稻、小麦两大口粮作物自主选育品种的种植面积占到95%以上。但随着气候变化引发的水资源短缺、大风暴雨等极端气候多变,以及城镇化发展导致的农村劳动力短缺,种田农民日渐老龄化,田间管理缺少青壮劳力等诸多问题,也对种子提出了更高要求。如何节水节肥?如何抗病抗寒?如何抗倒抗旱?如何耐盐耐碱?河南农业大学研究者李海泳、殷贵鸿就指出,借助分子标记辅助选择(MAS)、转基因等技术,在小麦抗旱、抗病、抗穗发芽等性状育种上,目前已经有88个抗旱、水分利用效率相关的数量性状基因座(QTL)及其连锁的分子标记被报道,TaARFs、DREB等30多个小麦抗旱、水分高效利用相关基因被克隆;这些抗旱相关基因被导入小麦后就能够提高植株的抗旱能力;有140多个能够抗叶锈病、秆锈病、白粉病、赤霉病、麦瘟病、叶枯病等多种病变的小麦近缘植物基因被正式命名,如偃麦草的抗黄矮病基因和冰草的多粒基因已经在小麦育种中发挥作用。也就是说,我们需要小麦具有怎样的性状,就从基因层面去选择能够起到作用的优质种质资源,包括近缘植物基因都可以利用到。据报道,为找到抗病基因,山东农业大学小麦种质创新与利用团队仅2016年以来就分析了4.5万株小麦实验群体,完成超过30万次DNA扩增。用了数年时间,才在全球首次从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病关键基因Fhb7,并揭示了其抗病分子机制。小麦育种的“卡脖子”难题,就在于如何找到那些基因,从而能够将这些良种推广到中国大地上。李海泳、殷贵鸿就指出,目前我国小麦育种中存在的“卡脖子”问题主要有品种遗传基础狭窄、原创性分子育种技术缺乏和精准的表型鉴定困难等。正如芯片中有数以亿计的晶体管一样,种子里也有数以万计的基因,在选育优良性状时,基因相互之间还有作用和影响。这就导致实际上能够产生的变化,并不是数以万计,而是几何级数的变化。如何把优良的基因发掘、鉴定出来,如何进一步地杂交、分离、重组、筛选,如何对数以万计的基因重新“排列组合”,这些难题,还有待中国产业界、科研界共同努力,逐步提高分子育种的种植面积。分子育种不仅通过高产抗病实现在原土地上替换传统育种,更可以通过耐寒耐冷增加耕种面积,从而保护18亿亩耕地红线。据了解,超早熟大豆品种的育成,使我国黑龙江一些高纬度地区大豆生产迈上新台阶;耐旱作物和耐旱品种的选育,也为半干旱地区农业生产的稳步增长作出了贡献。分子育种,简直就是上帝的手术刀,为农业“刻划”出无数具备新性状的新品种。比如,不仅是增产,还可以增加营养、风味等。如培育出能够延缓餐后血糖上升、控制糖尿病病人病情的高抗性淀粉、高膳食纤维含量的小麦品种,或者能增强免疫力的高花青素、高维生素含量的小麦,或者对高血脂、高血糖、动脉硬化等有一定疗效的高麦黄酮小麦,微量元素易被吸收的低植酸含量、高植酸酶活性小麦等。不过,由于小麦基因组庞大、遗传转化率低、和目的基因有遗传累赘等因素影响,分子育种技术在小麦上的应用,目前还是落后于玉米、水稻等基因组较小的作物。而且,还有很多性状没有找到关键基因或有待进一步细分筛选,如抗倒春寒、耐热、抗穗发芽、抗茎腐病、抗虫等。在打好种业翻身仗上,小麦等品种依然需要国内产业科研界的通力努力。而其他作物同样大有可为。中国农业科学院生物技术研究所刘哲源等研究者通过梳理专利发现,在蔬菜分子育种专利技术中,转基因技术最先发展起来,专利申请量在2011年达到高峰。但由于转基因技术具有基因敲除位点不可控、遗传不稳定、外源基因插入不可控以及不可避免插入标记基因等问题,进入21世纪后被新兴的分子标记辅助育种技术逐步取代。分子标记辅助育种技术21世纪初开始盛行,2004年起就成为蔬菜分子育种的主要应用技术,专利申请量远超转基因、基因编辑、全基因组选择等技术。在权重上,目前全球蔬菜分子育种技术专利主要集中于番茄、黄瓜、白菜和辣椒等。但人类需要具有优良性状的瓜果蔬菜何止千万种,借助分子育种技术,不仅要让番茄、黄瓜具有更多新的口味和品种,还有让更多瓜果蔬菜能够成为餐桌上的新宠儿。不过,刘哲源指出,在蔬菜专利申请上,中国是科研机构为主,而美国则是以塞米尼斯蔬菜种子公司、陶氏益农公司、陶氏杜邦先锋公司等大型机跨国集团为主。且中国在蔬菜分子育种相关专利中运用较多的是分子标记辅助育种技术,缺乏最近几年新兴的全基因组选择技术、基因编辑技术等。在分子育种技术上,中国还有很大发展空间。毕竟,相比于芯片,分子育种不缺上游设备,下游又有着极大需求,相关科研机构也具有相当水平。未来几年,随着高通量测序技术进步带来基因型分析成本的降低,以及科研机构与下游产业合作的进一步加深,产研转化顺畅之下,更多企业也将有机会在分子育种学术成果产业化上获益。参考文献:1. 刘哲源,康宇立,唐巧玲,李蕾,王友华.基于全球蔬菜分子育种专利的信息分析及技术展望[J].中国蔬菜,2022(09)2. 李海泳,殷贵鸿.从国家粮食安全角度探讨我国小麦育种发展趋势[J].江苏农业科学,2022,50(18)3. 我国奶水牛选育步入现代分子育种时代[J].农业科技与信息,2021(20)4. 丁蕾,张俊红,王涛涛,欧阳波,叶志彪,张余洋.蔬菜作物重要基因鉴定及其分子育种应用[J].分子植物育种,2022,20(22)5. 高海强.棉花纤维品质分子育种的现状及展望[J].农业技术与装备,2022(06)6. 朱立娟.玉米耐旱育种及分子育种策略探析[J].河南农业,2022(14)
  • 育种家话育种|钱前院士:打造面向国际市场的中国种业“航母”
    从驯化水稻、谷子、大豆,到攻破杂交水稻难题,再到智慧育种,种业的发展深刻影响着人类文明发展的历史。随着分子生物学、人工智能等技术的发展,现代种业正经历颠覆性的变化。在这样的变革中,我国种业振兴如何更快推进,助力中国农业现代化的实现? 新京报记者对话全国人大代表、中国科学院院士钱前。他表示,我国种业在多个领域已处于国际第一方阵,但仍存在科研力量分散、产业发展滞后等问题,“杂交水稻难题的攻克,是社会主义制度优越性的集中展现,未来仍要发挥这一优越性,在现代种业发展中作出中国贡献。同时,我们也要不断建设自己的产业力量,打造面向国际市场的中国种业‘航母’。”种业转型,现代化中的机遇与挑战新京报:中国有悠久的农耕文明史,在过去,我们在种业上做过哪些事情?钱前:在漫长的农耕史上,我们的祖先最早驯化了大豆、水稻、谷子等作物,这些作物在今天依然是保障人类粮食的重要部分。比如,水稻是全世界超过20亿人的主粮,大豆是当今世界最重要的粮油饲兼用的作物。还有谷子,这种在国内被许多人认为是杂粮的作物,事实上还是很多地区人口的主粮,联合国粮农组织把2023年定为“国际小米年”,认为谷子等小颗粒谷物对未来全球食品安全保障意义重大。近半个世纪,以袁隆平为代表的科学家们突破了杂交水稻这一世界性难题,为中国人解决温饱问题提供了坚实基础。此外,杂交水稻对杂种优势的利用,还为全球粮食生产作出了卓越贡献,让我们得以平视这个世界。新京报:现在的育种和过去有什么不同?钱前:现代育种的一个标志性转变,就是分子生物学等现代技术的应用,使得精准育种成为可能。传统的育种手段,育种家们要长期坚守在田间,在无数植株中寻找那个特殊的变异体,这是一件非常艰苦繁杂的工作,有时候还需要一点儿运气。以水稻杂交为例,水稻有4万多个基因,两株不同的水稻杂交,会产生无数种新的组合,育种家要在无数组合中找到需要的那个,非常困难。我毕业的时候,我的老师问我,能不能吃苦,不能吃苦,就干不了育种的工作。但现在,通过分子生物学技术,我们可以精准鉴定每一个基因的作用,提前预测不同组合的效果,进行精准育种,这是革 命性的变化,而我们正处在这种变化之中。这对我们来说,是机遇也是挑战,需要我们不断发挥科技创新的精神,抓住现代种业转型的机遇,攻克“卡脖子”问题,为农业现代化奠定更坚实的基础。科技创新,还有许多难题待解新京报:当前我国正在推动种业振兴,为何现代种业中出现了“卡脖子”问题?钱前:种子是战略物资,这个观念过去很多人不了解,但这些年来,随着全球形势不断变化,越来越多人意识到,必须要把种子掌握到自己手里。我国有非常庞大的科研队伍,科研实力雄厚,这些年来,我国的农业科技水平不断提升,许多领域已处在世界第一方阵,比如水稻、小麦等口粮作物,种源百分之百掌握在自己手里,我国的口粮单产也处于国际领先水平。但同时,我们也有许多需要重视的问题。在技术层面,现代育种技术中的一些底盘技术掌握在别人手里,比如基因编辑中的那个“剪刀”,以前是国外科学家创制的,现在我们在开发自己的“剪刀”,未来还需要让“剪刀”更锋利、更好用。在科研布局方面,我国的科研力量布局分散,难以开展高水平大研发、支撑大企业。我国80%的种业创新资源和绝大多数科研人才集中于科研院校,中央到地方、各系统科研院校研发力量分散、资源统筹不足,科研资金渠道复杂,资源浪费、创新重复、无谓竞争时有发生。表现尤为明显的是面向国家重大需求,支撑种业创新应用研发的优势科研机构与各地农科院资源统筹互补、协同攻关效果不佳。新京报:在现代种业的发展中,我们是否有赶超国外水平的机会?钱前:随着5G时代的来临,育种技术也在不断变化,大数据、人工智能等技术融入育种中,使育种更快捷、更精准,我们现在也有了很多平台,这些平台融合了多种新技术,把老一辈科学家的智慧和经验,以及年轻科学家的新想法、新思路融为一体。我想在未来,我们会在种业发展中走出自己的道路。发挥集智攻关优势,破解农业重大难题新京报:你谈到我国科研力量存在布局分散的问题。杂交水稻是集智攻关的典型成果,在杂交水稻之后,是否有类似的成果?钱前:杂交水稻是社会主义制度优越性的集中体现,是一次集智攻关成功典范,当时有19个单位、上万科研人员参与,只用了短短几年,就攻克了这个世界性难题。在这次攻关中,袁隆平先生是领导者,许多难关大家共同攻坚。近些年来,其实也有这样的案例。举例来说,此前,我国水稻重金属超标的问题备受关注,受到酸雨等环境影响,土壤中的重金属进入到粮食中。为了解决这个问题,袁隆平先生生前一直在推动相关的科技攻关,集合了我国多个科研单位的力量,历经十年,通过种质资源挖掘、现代育种技术应用去解决这个问题,目前已经实现了低镉水稻育成等关键性突破,我想在未来,我国湖南、湖北等酸雨区,对农产品重金属污染的担忧将成为历史。新京报:你认为怎样才能更好地发挥集智攻关的优势?钱前:一方面,我们需要进一步统筹农业领域国家实验室、种业国家技术创新中心、国家重点实验室等创新平台建设,集中中国农科院、中国科学院、重点农业大学和地方农科院所等优势种业科技创新人才和资源,整合科研资金投入渠道,突出多学科交叉融合,紧盯创新前沿,集中力量开展关键技术攻关。另一方面,建议在条件成熟时,在组织机构上整合中央和地方农科院,形成国家级、省级、地区级央地协同、上下贯通、集中指挥、优势互补、作战梯次分明的新型农业科研系统布局。发挥社会主义制度优势,统筹协调各方资源,有组织、有目标地进行种业科研大联合、大攻关。聚焦产业,打造种业“航母”新京报:加强集智攻关的力量,是否就可以破解农业现代化中的种业难题?钱前:真正让科研成果变成生产力,需要一个更加成熟和完善的产业体系。这也是这一次我重点关注的问题——如何充分发挥市场主体作用,打造发展一批种业创新能力强、具有国际竞争力的种业企业“航母”。从全球种业发展历史看,企业是市场创新的主体,产业的每一次跃升,无不是由企业将突破性新技术带到产业,从而引领产业重大变革,催生出一批国际种业巨头。在我国,种业企业长期以来“多小散弱”“多而不强”,企业技术创新能力不足、核心知识产权缺乏。全国7000 多家农作物种业企业中,95%以上为中小企业,排名前10的企业,仅占有13.8%的国内市场份额,与国际种业巨头在全球市场占据一半以上市场、自主研发能力突出的格局形成鲜明对比;与国际种业巨头掌握全球69.2%的核心专利相比,国内领先种业企业仅掌握全球不到 10%的核心专利。加强种业产业,可以借鉴国际领先种业企业发展路径,鼓励和引导金融资源向种业倾斜,推动资源要素向优势种业企业聚集,培育和打造一批具有自主知识产权的企业,持续增强企业产业影响力和主体发展能力,进一步扩大规模、延长产业链,打造业务涵盖研、育、繁、推全产业链的种业企业“航母”。新京报:我国种业产业薄弱,但科研力量强大,两者应如何结合,发挥更好的作用?钱前:我国科研与产业发展长期存在“两张皮”的现象。种业企业自身科研能力普遍较弱,主要的科研供给来自科研院校,且与科研院校的合作还基本局限在交易型的品种权转让方面,企业更多倾向于一锤子买卖,一次性买断成果。普遍缺乏以产业实际需求为导向的,贯穿研发全过程、产业链与创新链深度融合的“产学研”合作。这方面,可以引导种业龙头企业与优势科研机构构建长效、深入的产学研合作体系。构建面向国家重大需求和市场需求,以产业为导向、连接紧密、运转高效的产学研联合攻关体系。让科研院所的资源“活”起来,快速增强我国种企自主创新能力。立足大地,走向农业的星辰大海新京报:从现代种业的发展看,当前有哪些重点攻关的领域或成果?钱前:举例来说,在水稻育种中,一批科学家正在进行固定杂种优势的攻关,且已经取得了很好的进展。杂种优势,即杂交品种具有一些高产、高抗性、高品质等优势,但如果杂交种继续繁育,就会出现性状分离,不再具有杂种优势。通俗来说,许多人关注的杂交种不能留种的问题,就是这种现象的体现。这使得我们每年都要大量制种,不但耗费大量人力、物力,也增加了农业生产的成本。而固定杂种优势,就是为了解决这个问题,如果完全攻克这一难题,未来的杂交种也可以留种了,将极大降低农业生产的成本。新京报:这样的未来还远吗?钱前:从科研上来说,我们进一步加强集智攻关的力量,通过政策引导等方法,聚集更多科研力量去攻克生产中的难题,时间会更短。从产业的角度看,培育更强的种业企业,完善科技成果转化体系,甚至让企业从创新的源头就参与科技攻关,必然会让科技成果更快更好地转化为生产力。新京报:你心目中,种业的未来是怎样的?钱前:种业是立足于大地的事业,但又不局限于此。从远景看,未来的都市农业前景广阔,这就需要我们培育适合在都市农业、工厂化农业中生产的品种。在更远的未来,当人类真正踏足星辰大海,食物就不可能只是依靠地球上的供给,太空农场必然会出现,而我们现在,也在为未来做着准备。回到眼前,中国是目前世界最大的农产品进口国、全球农业良种重要市场,同时,我国的农业技术也在不断改变着全球农业生产的模式和格局,比如我们的杂交水稻技术,可以为东南亚、非洲的粮食增产提供重要的技术帮助。从这个角度看,我们同样需要更多更强的种业企业,而且要鼓励种业企业主动“引进来”和“走出去”,到国际市场试水,充分利用国际优质创新资源和技术,开发海外市场,主动参与国际市场竞争。专访来源:新京报
  • Picarro+LI-2100 | 双同位素+功能基因-研究无土栽培系统中N2O的生产和消耗过程
    中国是最大的温室蔬菜生产国,约占世界生产面积的83%。由于全年生产和大量施肥,温室蔬菜产量高,但也导致了土壤质量的恶化和严重的环境问题。近来,无土栽培系统(SCS)在温室蔬菜生产中逐渐发展起来,它可以减少甚至消除传统栽培方式的许多问题,。在SCS中,无土栽培基质,也称为无土栽培生长介质,可代替土壤固定根系系统,为植物提供水分和养分,为根区提供充足的通风。然而,由于N肥的大量输入,N2O排放较高。N2O是一种温室气体,具有温室效应,加剧全球变暖,在大气中存留时间长,可输送到平流层,导致臭氧层破坏,引起臭氧空洞。无土栽培基质已成为SCS中N2O排放的主要载体,但尚不清楚其产生和消耗的相关途径,因此亟待研究SCS无土栽培基质的N2O排放源。且无土栽培基质与土壤理化和生物性质高度不同,其具有更准确的水和养分分布,因此也有必要确定管理措施对SCS中N2O排放的影响。基于此,在本文中,来自中国农业科学研究院的一组研究团队基于稳定同位素技术结合qPCR分析在两种灌溉模式下(滴灌和潮汐灌溉)对成都市农林科学院((103°86′E,30°71′N)温室里两种无土栽培基质(60%泥炭+20%珍珠岩+20%蛭石+少量植物纤维/商用椰壳纤维基质)进行了相关研究,共设置4种处理:滴灌+泥炭基质(PD),滴灌+椰壳基质(CD),潮汐灌溉+泥炭基质(PT)以及潮汐灌溉+椰壳基质(CT)。旨在:(1)研究两种灌溉模式下典型无土栽培基质的N2O排放,(2)评估N2O排放及其驱动因子之间的关系以及(3)理解N2O生产和消耗的微生物机制。作者于2020年3月12日在育种室进行西红柿播种,4月9日转移至温室中。施肥后的不同时间里收集气体样品,计算NH3和N2O通量,并测量N2O同位素值。同时,收集了无土栽培基质样品,去除可见根系,过筛,测定质量含水量(ω),计算充水孔隙度(WFPS)。然后测定无土栽培基质的NH4+-N、NO3--N、pH、导电率(EC)、有机质(OM)。提取基质中的总DNA,进行qPCR分析。此外,利用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)提取基质样品中的水分,利用Picarro L115-I同位素分析仪测定水的δ18O值。通过δ18O和δ15NSP关系图来区分N2O生产和消耗途径。【结果】四种处理下(A)总含水量(B)NH4+-N(C)N2O通量(D)充水孔隙度(E)NO3--N以及(F)NH3通量的时间变化。基于pearson相关方法的不同参数之间的相关性热图。δ18O和δ15NSP关系图(A)以及N2O生产和消耗的微生物过程的贡献(B)。BN:细菌硝化作用;AN:古细菌硝化作用;ND:硝化细菌反硝化作用;BD:细菌反硝化作用。Ni:BN + AN;De:BD + ND。【结论】N2O排放由微生物组而非矿物N含量决定,由基因丰度而非基因拷贝数决定。在N2O产生途径上,泥炭基质以反硝化为主,椰壳基质以硝化为主。在无土栽培系统中,N2O还原(还原-混合)的情况可能更接近现实。反硝化和N2O还原受基质类型而非灌溉方式的影响显著,且在泥炭基质中贡献较大。综上所述,N2O排放及其微生物过程是由基质类型决定的,而非灌溉模式。更重要的是,N2O同位素值和功能基因相结合可阐明N2O产生和消耗的微生物过程。
  • 生物育种产业化论坛重磅来袭 托普数字技术赋能作物育种
    10月22日,第十八届全国种子双交会在山东济南拉开大幕,与会同期举办了蔬菜种业论坛、生物育种产业化论坛、推进种业振兴信息发布会等七场活动。全国农技中心主任魏启文主持开幕式。农业农村部副部长张桃林、全国农技中心副主任刘信、山东省人民政府副省长李猛、济南市人民政府副市长吕涛出席会议并发表讲话。来自农业农村部和山东省人民政府、济南市人民政府相关领导,科研院所有关专家,协会负责人、参展企业代表等参加论坛并作专题报告。 在生物育种产业化论坛上,浙江托普云农科技股份有限公司作为种业数字化企业代表之一在论坛上作《数字化赋能作物育种》专题报告。浙江托普云农科技股份有限公司解决方案中心总监龙捷频作报告 托普云农解决方案中心总监龙捷频在会上表示,托普云农作为数字农业领域的排头兵企业,长期致力于用科技改变传统农业,精钻农业智能装备、农业物联网系统、农业大数据平台,为全国的农业农村农政体系数字化转型与农业生产数字化应用提供技术支撑与数据服务。 在数字化育种方面,托普云农也有着多方面的探索实践。首先,从科研育种、制种基地、生产加工多角度研发智能化装备,比如测量叶片形态、株高穗长、作物夹角、活体抗倒伏、茎粗等田间性状设备以及散粒考种、整穗考种、截面考种等考种设备,实现从根、茎、叶、花、果实等多维度表型智能化采集、处理、分析,有效缩减人力成本,提升数据精准性。托普云农的育种基地数字化管理 其次,利用物联网、大数据等技术开发软件平台,通过材料管理、权限管理、查询统计、区势管理、田间布局管理等过程,从数据采集、数据挖掘、数据分析、数据应用等方面聚合种业业务数据,实现数字化育种、智能化制种、信息化推广、高效化管理、便捷化服务,大大提高了育种效率,降低育种专家劳动强度,同时保障品种培育的信息安全。 最后,对于种子质量检验和种源保护,对标国际种子检验协会种子质量控制指标,不断探索种子检测的国际前沿新技术和新方法,提供从图纸、实验室、设备配置到培训服务等的综合建设方案。通过配备相应智能检测和储存设备,提升种子检验各环节的效率和精准度,为丰富现代种质资源提供数字化加持。 种为粮之源,农业现代化,种子是基础。深耕农业十余年来,从育种科研精密仪器的研发到种业大数据、育种信息化领域,托普云农始终为现代种业提升工程助力。今后,托普云农还将聚焦研发“育繁推管服”软硬件深度融合的种业数字化综合解决方案,发挥自身优势,数字化、信息化赋能种业振兴,实现从育种、制种、销售、服务的一体化大数据服务体系。
  • 供水企业全过程水质管理及监测能力建设
    一、管理是中国供水水质安全的核心 面对诸多的挑战,中国供水企业实现稳定达标,水质安全的目标,最根本、最核心的路线是建立和完善以水质为核心目标,实现&ldquo 从源头到龙头&rdquo 全覆盖的质量目标管理体系。 质量目标管理是以目标为导向,以人为中心,以成果为标准,而使组织和个人取得最佳业绩的现代管理方法。是指在企业个体职工的积极参与下,自上而下地确定工作目标,并在工作中实行&ldquo 自我控制&rdquo ,自下而上地保证目标实现的一种管理办法。 根据企业管理理论,对于中国供水企业,水质质量目标管理体系建设应遵循重视人的因素、建立目标锁链与目标体系、重视结果的原则,按照以下程序建立: 1. 目标设置 目标设置包括以下内容: 以水质安全为水质总体核心目标,以《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》为水质质量目标管理总体衡量指标;分解水质总体目标,根据制水工艺特点,确定各工艺环节内控目标,并以此建立各部门、个人目标;确定为完成目标所需的资源,考核及奖惩机制; 2. 建立实现总体目标的生产过程管理: 建立各制水工艺环节为实现水质企业内控目标的规章制度及行动计划并执行。 3. 考核评估: 对每个制水工艺的水质内控目标及行动计划进行定期考核评估,兑现奖惩制度。 4. 改善计划: 根据考核评估结果,对工艺及人员偏差进行分析,并加以改进。 从全球范围来看,供水企业的管理发展一般经历了从单一的结果管理,到全过程管理,从粗放管理到精细化管理,从常态管理到应急管理的不同发展阶段,具体如下: 管理是否完善,是一个不断积累,不断提高的过程,但也是企业质量管理的必需。 二、全过程水质分析监测能力建设 饮用水全过程水质监测的必要性和重要意义 全过程水质监测能力的建设,包括水质监测设施的建设和水质监测人员的技术达标建设。这两方面无疑都需要供水企业投入一定的人力和经济成本。那么,其建设的意义和目的何在? 首先,企业需要监测水质是否达标,包括:饮用水水源是否达标,出厂水和管网末梢水是否达标。目的是监测自来水生产的&ldquo 原料&rdquo 及&ldquo 产品&rdquo 是否合格。 建立全过程水质监测能力的第二个目的,或者说更加重要的目的,供水企业通过对制水工艺过程中水质监所测到的数据,对水厂制水工艺进行过程中的精细运营管理,是实现全面达标及安全供水的核心手段。 全过程水质分析监测能力,是供水企业建立并实施质量目标管理体系的基础技术前提,是实现供水水质安全的基础技术支撑。 全过程水质分析监测能力,按照制水工艺流程、水质分析类型,以及监测层次,分为:全流程水质分析监测、全类型水质分析监测,以及全层次水质分析监测三个方面。 首先从制水工艺的流程来看,水质监测含了水源监测、净水厂工艺运行监测以及输配水系统监测,这一系列监测过程,我们又可以称之为全流程水质监测系统 从监测类型来看,可以分为在线监测和实验室分析检测,同时还有便携式监测和应急移动监测。 从监测层次和应用部门而言,又可以分为水厂内部监测、水司中心化验室监测,以及各行政主管部门的行政督察监测。 以上各部分,共同构建成了全过程水质监测能力建设的整体理念。 为了更好地理解饮用水全过程水质监测需要具备的能力,从而为实现以水质为核心的全过程质量管理,HACH将数十年全球制水供水企业服务经验,与当今中国政府相关规定及标准相结合,针对供水企业的全过程水质分析监测能力,细分为8大类,20个小项,具体如下: 图2-1 全过程水质监测能力组成 上图内容基本涵盖了当今全球制水供水企业所应具备的全部全过程水质分析监测能力,能够满足企业以水质安全为核心的水质管理体系建设的要求。 供水企业全过程水质监测能力建设技术路线图 但由于中国供水企业从资金到人才储备等各方面的差异化非常明显,要实现全过程水质分析监测能力不是一蹴而就的,需要根据面临关键挑战、国家相关政策、企业自身管理完善的阶段,及资金情况,总体规划,分步实施。 回顾全球先进制水供水企业,为满足其自身水质管理体系建设和发展历程,基于当今中国供水安全面临的挑战,以及能力建设需要的投资情况,HACH将上述细分的水质分析监测能力,按照中国供水企业发展的单一结果管理、粗放式过程管理、精细化管理,以及应急管理的管理发展阶段,设计出中国供水企业全过程水质分析监测能力建设的路线图: 1. 建立企业自身基本的水质判断及评估能力 该阶段对应企业管理的单一结果管理阶段。要建立企业水质管理体系,首先要有判断水质是否达标的能力,即检查原料质量&ndash 水源水质是否达标;以及产品质量&ndash 末梢水水质是否达标的能力。 这一阶段主要包括供水企业中心化验室常规能力建设和基础的移动应急监测能力建设。 常规能力建设按照住建部要求,每个省份至少具有两个具备106项全分析能力的企业,地级市目标为42项常规,县级为每日必检10项的能力。 针对目前水质突发事件频发的现状,各供水企业可以配备一些基础的便携应急监测设备,以提升常规应急监测能力。 2. 建立基础的制水工艺运行管理监测能力。 该阶段对应企业管理的粗放式过程管理阶段。该阶段能力主要应具备:水厂化验室监测、出厂水的在线监测、以及水源水常规基础参数的在线监测的能力。这一阶段监测能力建设,主要是为了使企业可以对进出厂水的水质状况做到初步的实时把控,初步实现企业关键质量控制点的过程管理。 3. 建立制水工艺运行精细化管理监测能力 该阶段对应企业管理的精细化过程管理阶段。 该阶段能力主要应具备:水厂运行班组监测能力建设、制水关键工艺关键参数在线监测能力建设、管网在线监测和水源水重点特征污染物在线监测能力建设。 根据制水工艺,分为:预处理、混凝沉淀、滤池、深度处理、消毒在线监测,并根据在线监测的数据,精细化管理各工艺段的生产运行。 另外,供水企业可以根据自身源水特征设立重点特征污染物实施在线监测,实行侧重性水质预防监测,可有效避免重大污染事故的发生。而管网检测,则可以将水质监测的触角覆盖至终端用户,达到全流程水质监测的目的。 4. 供水企业监测能力建设的第四阶段,是建立快速的水质突发事件监测预警能力。 供水企业在达到了以上三个阶段后,可以说已经基本完成了常态背景下的监测能力建设。但是,为了因对一些突发事件和不可预知的事件发生,供水企业还需要建立快速的水质突发事件监测预警能力。 在我国过去的几年中,也发生了一些有负面影响的水质污染事件。由于突发事件的不可预见性和复杂性,能够在第一时间及时发现问题并采取应急预案加以管控是极其重要的。因此,水源水质预警检测能力,已经得到了越来越多的供水企业的重视和应用。 在预警监测系统的帮助下,企业可以对水源突发污染事件(安全事故,自然灾害,恐怖袭击)进行综合预警&mdash &mdash 为启动应急处理预案提供时间保证。 三、总结: 饮用水全面达标、安全供水的目标实现,其核心及根本保障是供水企业建立完善全面的以水质为核心的质量管理体系和流程。供水企业根据自身现有情况,逐步完善提高以水质为核心的质量管理体系,并根据质量管理的要求,渐进式、逐步提高水质监测能力,从而最终实现全过程水质监测能力,是现实可行的。作为全面质量管理的基础支撑,建立全过程水质监测能力是刻不容缓的任务。 更多详情请点击
  • 打造“育种加速器”,托普云农携手南繁研究院共建种业创新中心植物舱
    50多年前,袁隆平在三亚发现神奇野生稻,由此打开了杂交水稻研究突破口。如今,国家“南繁硅谷”建设如火如荼,“强芯育种”的时代佳话继续谱写,在三亚崖州湾的广袤田野间,种业创新高地正在加速崛起。在党和国家建设“南繁硅谷”的重大决策部署下,2019年10月,中国农业科学院在三亚崖州湾科技城注册成立“三亚中国农业科学院国家南繁研究院”,以保障国家粮食安全战略目标为导向,以抢占国际农业科技制高点为目标,打造集基础研究、应用基础研究、关键技术创新与产品研发、成果转化应用上中下游协同发展的种业创新平台,打造南繁种业创新高地。中国农业科学院国家南繁研究院作为国内先行的智慧农业综合服务商,托普云农始终关注农业科研一线,为农业科研院校提供智能装备、软件平台、试验基地建设等解决方案。在科企融合共建“南繁硅谷”过程中,托普云农与三亚中国农业科学院国家南繁研究院携手,共同建设种业创新中心植物舱,助力科研育种工作提质增效、智慧升级。良种选育要靠时间“沉淀”,生长、实验过程受到自然环境诸多限制。而植物舱通过人工环境的精准调控,能够大大减少自然条件对科研过程的影响,助力科研人员进行全年不间断的育种实验,打造现代化种业研究的“育种加速器”。种业创新中心植物舱种业创新中心植物舱共建设18间植物单舱,用于水稻、玉米、大豆、棉花、叶菜等作物的全生命周期研究。舱体均采用封闭式设计,拥有光源、温湿度、气体循环、水肥供应等智能控制系统,可精准调控舱内温湿度、二氧化碳、光照、洁净度、气压等环境因素,构成一个个完整、独立、稳定的环境生态系统,以支持科研人员在精准受控环境下进行植物培育和实验。同时,托普云农为植物舱搭建了辅助育种科研管理的信息化智慧管理平台。平台集环境数据采集、精准智能管控、实验过程记录、科研成果展示于一体,助力科研人员实现育种科研工作线上化、信息化,可追溯、可复制,显著提升科研效率和管理水平。强国必强农,强农先强种。在国家聚力建设“南繁硅谷”的战略布局中,托普云农将继续发挥技术与服务优势,助力科研育种创新发展,为南繁夯实中国种业振兴的坚实底座。
  • 李振声:小麦育种专家——2006年度获奖人
    李振声,1931年2月25日出生,山东淄博人。遗传学家。1951年毕业于山东农学院(现山东农业大学)农学系。中国科学院遗传研究所研究员。育成小偃麦8倍体、异附加系、异代换系和异位系等杂种新类型 将偃麦草的耐旱、耐干热风、抗多种小麦病害的优良基因转移到小麦中,育成了小偃麦新品种四、五、六号,小偃六号到1988年累计推广面积5400万亩,增产小麦32亿斤 建立了小麦染色体工程育种新体系,利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状,首次创制蓝粒单体小麦系统,解决了小麦利用过程中长期存在的“单价染色体漂移”和“染色体数目鉴定工作量过大”两个难题 育成自花结实的缺体小麦,并利用其缺体小麦开创了快速选育小麦异代换系的新方法-缺体回交法,为小麦染色体工程育种奠定了基础。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。2006年获得国家最高科学技术奖。   一粒种子,包含着多少生命的信息和秘密,或长成饱满的谷穗,或出落成娇嫩的花草,或成长为参天的大树。而一粒麦种,日后就是一捧粮食,是生存的希望。   57年前,李振声就是带着这份希望,开始了自己的育种生涯。为了让麦子更强壮,打出更多的粮食,他创造性地把牧草和小麦杂交,经过多年试验获得了抗病、耐热、高产的良种 他还曾带队去治理中低产田,带动了黄淮海农业综合开发……他的执著、智慧和坚韧,帮助亿万农民尝到了丰收的喜悦。   1942年,山东大旱,庄稼颗粒无收,那年李振声11岁,挨饿的感觉令他至今难忘,“野菜、榆树叶都是充饥的好东西,尤其是榆树皮,因为它是黏的,和糠混合起来,能做成窝窝头。”   李振声的童年是艰苦的,生在农家的他13岁时父亲去世,留下母亲一人抚养4个孩子。李振声高二时辍学到济南找工作,那时济南刚刚解放,一个偶然的机会,他在街上看到山东农学院在招生,并且可以提供学生上学期间的食宿。这对李振声来说真是巨大的吸引。   “哪有这样好的事情?管吃管住,还可以读书,这在过去想都不敢想。”提起当年的经历,李振声依然激动,就是那个决定把他带到了育种研究这个领域,让他得以在广袤的黄土地上施展才智。   后来他参加了考试,被农学系录取。小时候挨饿的经历让李振声懂得粮食的珍贵,这也成为了他学习农业、从事农业研究的原动力。   虽然已时隔半个多世纪,李振声对他的大学生活依然记忆犹新,系主任是原来燕京大学的沈寿铨教授,他上的小麦育种课很好听,从小麦的进化、分类、育种的理论与技术,深入浅出,很有吸引力。余松烈教授讲的遗传课,也很生动。   就这样,李振声研究育种的兴趣被激发出来了,并且很快看到了成果:李振声大二那年,放假时他把学校农场繁殖的几个优良品种(齐大195、扁穗小麦、鱼鳞白)带回了农村老家,在自家的地里先种了起来,来年收麦时,竟比当地的老品种增产了许多,于是乡亲们纷纷来换种。   “听到乡亲们的赞扬声,心里自豪极了!让我认识到科学技术确实对提高粮食产量有重要作用。”从那时起,李振声萌发了从事小麦育种研究的想法,这个决定影响了他的一生。   大学毕业以后,李振声被分配到北京,跟随导师土壤学家冯兆林先生从事种植牧草改良土壤的研究。1956年,李振声响应中央支援西北建设的号召,与课题组13位同志一起,调到陕西杨陵中国科学院西北农业生物研究所工作,一干就是31年。说起这段经历,李振声总是一语带过,只有说起他心爱的麦子,他才滔滔不绝,神采飞扬。   刚到西北,李振声就遇到小麦条锈病大流行,这意味着小麦会大幅减产。李振声为此吃不下、睡不香,“当时我就想,可不可以赶紧育新品种来解决这个问题,但是病菌变异的速度很快,而育种的速度慢,8年才能育成一个小麦新品种,而条锈病平均5.5年就能产生一个新的生理小种。”如果通过正常途径来育种,解决不了小麦病害的根本,于是李振声结合学过的牧草知识,开始尝试通过远缘杂交,将偃麦草的抗病基因转移给小麦,选育持久性抗病小麦品种。在这之后的几十年里,他的小麦和牧草杂交育种取得成功,也创建了蓝粒单体小麦和染色体工程育种新系统。   这些成就说出来只有几句话,但是实现起来却是个令人难以想象的艰难过程。   远缘杂交是个长周期而且风险大的尝试,“当时下决心时,就知道很可能失败,但是比起农民对好收成的渴望,这压力就不算什么了。”   远缘杂交的难题有3个:杂交不容易成功、产生的品种容易不育、后代性状“疯狂分离”。对小麦与长穗偃麦草的杂交来说,最困难的是第3个问题,草的性状遗传能力太强,要用小麦对草及其杂种进行杂交、回交好几代,才能使双亲的遗传能力达到平衡,有时一个杂种单株看着很好,而下一代则面目全非了。   1964年初,远缘杂交已进行了8年,但是还没有育成品种,在当时的社会环境下,李振声被认为研究工作脱离实际。幸运的是,他搞远缘杂交研究的同时开展了常规的小麦品种间杂交育种工作,他选育的“生选5号、6号”已开始在生产上推广应用,增收明显。工作队最后的结论是,毕竟他已有两个品种在生产上发挥作用了。这样,李振声才算过了关。   1964年的6月14日,对李振声来说是意义非凡的一天。小麦成熟前连续40天阴雨,结果那天突然放晴,一天的工夫,几乎所有的小麦都青干了。本来是一场天灾,但是李振声突然发现,有一个小偃麦杂种株系(小偃55)保持正常生长,穗叶茎呈金黄色,它的亲本长穗偃麦草也未青干,顿时他欣喜若狂。之后用它们做母本经过两次杂交,历时15年,终于育成了一个具有相对持久的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种———小偃6号。现在小偃6号已成为我国小麦育种的重要骨干亲本,是我国北方麦区的两个主要优质源之一,其衍生品种已达数十个,累计推广3亿多亩。为此,他获得了2006年国家最高科技奖,成为继袁隆平之后第二个获此殊荣的农学家。   李振声曾说,“和小麦打了半个多世纪交道,真正给我打分的是农民,我最开心的事是看到农民丰收时的高兴劲儿。”   在李振声看来,和农民打交道是很快乐的事。1969年,他被下放到宝鸡县联合大队去蹲点,一蹲就蹲了4年。本来是去接受农民再教育的,却和农民打成了一片,居然最后还被树为典型。这都是源于他的农业技术给农民带来了真正的实惠。   那年,大队里的红薯烂得很厉害,李振声检查了红薯窖,很快发现,4队的温度太低(6摄氏度),软腐病很重 5队的温度太高(16摄氏度),湿度太大,发了芽。采取措施后,很快问题得到缓解,因此被县上通报,广为宣传推广。   还有一次,他帮助生产队考察了小麦苗情,统计了各队一、二、三类苗的比例,并分别提出了相应的管理措施。有两个队麦田三类苗较多,其中一个队按李振声的建议,加强了管理措施,第二年获得了丰收 另一个队没有采取措施,减了产。有了这个对比,小麦丰产栽培措施得到了全面推广,第二年大队小麦平均亩产,从原来的180公斤提高到250公斤以上,公社亩产200公斤以上,过了“纲要”。李振声研究育种的几十年里,随着品种改良和栽培技术的改善,小麦的产量明显提高,但“粮食满仓”的景象并没有阻止他在育种行业里不断探索的脚步。他的论文集首页写着白居易的诗:“千里始足下,高山起微尘。吾道亦如此,行之贵日新。”   吃过大旱的苦,所以今年的小麦旱情,成了李振声最牵挂的事情。“麦子还没有足够高产、足够抗旱。育种事业还有很长的路要走。”已经78岁的李振声语气平缓而坚定。78岁高龄,他仍坚持到实验室搞研究,他希望在有生之年能多出点成果,能为粮食增产和安全多做一点贡献。   “虽然高产的品种在实验田里亩产可以达到700公斤,但我国粮食平均亩产才300公斤。小面积上的产量突破只展示了一种前景,但要解决大面积粮食增产问题还要靠土、肥、水、种等综合措施的改善,而不是单靠品种改良能解决的。”李振声说,小偃6号的育成和大面积推广,证明远缘杂交确实是改良小麦品种的一条重要途径。但是,育种过程耗费的时间长达20多年,这不利于多出成果。   于是李振声另寻捷径,运用从偃麦草中得来的蓝粒基因创造了一套蓝粒单体小麦。“蓝粒单体小麦在一个麦穗上可以长出4种颜色的种子,深蓝、中蓝、浅蓝和白粒,不需要用显微镜,只根据种子颜色就可以知道它的染色体数目,深蓝的42条,中蓝和浅蓝的41条,白粒的40条。40条染色体的小麦叫缺体,用它与某些远缘亲本植物杂交,比较容易将外源染色体转移到小麦中,更方便染色体工程育种。”李振声指着办公室墙上的图,兴奋地比画着。   1995年,一本莱斯特布朗的《谁来养活中国?》在当时引起了不少人关注,李振声对其中的观点感到吃惊————中国人将养活不了自己。在此后的几年里,他在一直调查论证,汇集我国近15年的有关数据,与作者预测的情况进行对比,结果发现他的预测结果没有兑现。“对比的结果是,布朗的3个推论都不正确,都不符合中国实际。第一,人口增长速度比他预计的慢了1/3 第二,人均耕地减少的速度不像布朗预计的那样严重 第三,我国粮食15年合计进出口基本持平,净进口量只有439.7亿公斤,相当于总消费量的0.6%,微不足道。”于是,在2005年的博鳌亚洲论坛上,经过精确的统计和大量的论证,李振声发表讲话,认为中国人自己能养活自己,有力地回应了有关对中国粮食不能自给的质疑。他自信地表达了自己的研究成果:中国完全可以养活自己。“现在如此,将来我们相信凭着中国正确的政策和科技、经济的发展,也必然能够自己养活自己。”   在今天丰富的面食背后,就是以李振声为代表的这样一群科研人员,与亿万农民一起,同甘共苦,忘我耕耘,在努力维护着小麦的质量、粮食的安全和国家的尊严。   “以兴趣始,以毅力终”是对李振声育种生涯的写照。对他的采访,是一堂愉快的生物课,但不是一堂丰富的人生课。记者一直试图将话题引到科研以外的领域,但每次他都一语带过,然后再度谈起小麦、育种、粮食增产、节约型农业这些他关心一辈子的话题。谈到高兴处眼睛里会流露出兴奋的光芒,让人不忍打断。每每涉及专业知识或重要数据,他都会立刻起身,去拿几支麦穗,或从书架上取下几本大部头的著作,一定要给记者讲个清楚。   “记住一个人的故事,远没有明白一个科学道理更有意义。”他开导记者。他给自己提了个要求,就是一定要让记者明白育种是怎么回事,然后才会有更多的读者明白。   走在人生道路上,李振声朝思暮想的,就是小麦育种这一件事。即便在梦里,他常见的仍是一片麦田的金黄。他常挂在嘴边的一句话就是,野生植物是个非常大的基因库,而且它们本身也在不断变化、优胜劣汰的。听得出来,他为人生没有更多的时间来解开这基因之谜而感到遗憾。所以,他加倍努力地带学生。   “先生对我们最大的教育,是他的科研精神,他对待工作严肃认真、一丝不苟,十分敬业。”李振声最得意的学生童依平说,“往往在田间工作大半天,我们年轻人都感到很累,他仍然不知疲倦地调查、记录。”   一个好老师的启发,能改变一个人的一生。在李振声的科研生涯中,有过3个人,对他影响最大。“华罗庚先生讲怎样学习?概括起来有4句话:天才在于积累,聪明在于勤奋 别人起床时,我已学习4个小时了 我研究数学是从小学教科书的数学一、二、三、四、五、六册开始的 要学会读书,要能将一本厚书读薄。”虽然是几十年前听过的课,李振声依然记得清晰。   在李振声的印象里,钱三强先生讲怎样做研究,艾斯奇先生讲唯物论和辩证法,都是相当宝贵的课。“虽然和他们从事的不是一个行业,但是他们思想的精华和有效的工作方法,给了我很大的鼓舞和帮助。”   尽管李振声身体不太好,但他还是不断地寻找机会,去各地的小麦试验田走走,回到他奋斗过的西北看看,他是如此热爱那片土地和他倾注了一生心血的育种事业。和李振声一起翻看他从前的照片,就会发现:笑得很灿烂的,多半是在麦田里拍摄的,那金色的麦田和饱满的麦穗,让他幸福无比。
  • 领先与首创 | 谱育科技 全自动超级微波消解系统 与 工业过程成分智能在线分析系统 成果评价会成功举办
    近日,中国分析测试协会牵头举办的成果评价会在杭州青山湖召开,对谱育科技研制的“全自动超级微波消解系统”与“工业过程成分智能在线分析系统”进行成果评价。评价委员会由清华大学 张新荣教授、浙江省分析测试协会理事长 莫卫民 、浙江省地质矿产研究所教授级高工 郑存江、北矿检测技术有限公司 正高级工程师 冯先进、浙江省食品药品检验研究院主任药师 王建5位专家组成,中国分析测试协会研究员吴淑琪、薛莉,谱育科技副总经理 俞晓峰、胡建坤及项目相关负责人参加会议。会议由中国分析测试协会 吴淑琪研究员主持,采用线上线下相结合的方式,对项目科学技术成果进行评价。专家们听取了两个项目组的成果介绍,查阅了查新报告、检测报告和相关证明材料,现场考察了全自动超级微波消解系统与工业过程成分智能在线分析系统,经质询和充分讨论,认为全自动超级微波消解系统达到国内先进水平,工业过程成分智能在线分析系统属于国内首创,形成如下评价意见。国内领先 全自动超级微波消解系统1具有首创性首创了同时多腔体独立控制消解模式,通过负载动态自适应的调节算法,提升微波传输效率;自锁式高压微波消解容器的设计,提高了微波消解仪器的安全性;单反应腔多样品消解模式设计,实现了复杂样品的全自动消解。该系统将超级微波消解技术和自动化技术相结合,实现了样品消解全流程自动化,可与ICP-OES/ ICP-MS 等仪器进行联用,实现元素分析全流程自动化。2已达国内领先水平“全自动超级微波消解系统”可达20MPa、300℃的消解条件,实现了复杂样品的有效消解;温度、压力稳定性,升温速率、冷却效率等指标与国际同类产品相当,达到国内领先水平。3实现产业化发展该系统建立了完善的生产线,批量进行生产,实现了产业化。已在国内20多个省市实现了销售,实现了进口仪器的国产替代。国内首创工业过程成分智能在线分析系统1认定国内首创“工业过程成分智能在线分析系统”是由液体和气体在线前处理系统及多种分析检测系统组成,具备在线多点采样、过滤、稀释、远距离样品传输、气体吸收富集等前处理功能,实现工业现场数百米范围内多点位样品的同时自动采集、处理与传输;通过中央控制系统将在线前处理系统与电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合等离子体光谱仪、离子色谱仪、滴定仪等分析仪器智能结合,实现90余种痕量到常量元素及其它组分的在线监测。该系统属于国内首创。2产业应用多样化系统已应用于有色、稀土、新能源、半导体、核工业、核电等行业。已建立了生产线,实现了批量销售。该系统能有效避免人工引入的检测误差,提高工作效率,为生产提供可靠的质量保障。谱育科技两项技术成果均已通过成果评价,具有首创性也代表了国内领先水平。一步一个脚印,谱育科技努力把握科技创新与高质量发展的机遇,实现进口仪器的国产替代,为中国工业高质量发展保驾护航。
  • 三大核心技术打造中国育种行业“发动机”——“创新100”访无锡源清天木生物科技有限公司
    为助力国产科学仪器发展,筛选和扶持一批优秀的科学仪器产品和企业,在中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会、北京科学仪器装备协作服务中心等单位的支持下,由仪器信息网主办、我要测网协办的“国产科学仪器腾飞行动”于2013年9月5日正式启动。秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨,仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目,通过筛选一批具备自主创新能力的中小仪器厂商,借助报道、走访、调研等方式,在企业发展的关键时期“帮一把”。本期“创新100”访谈,仪器信息网走进无锡源清天木生物科技有限公司(简称“天木生物”),带大家了解这家聚焦生物育种技术与装备开发的高新技术企业。仪器信息网:请介绍一下天木生物的发展历程,公司创立的初衷和定位是什么?天木生物:天木生物于2014年在清华无锡研究院创立,聚焦高端科研仪器开发。前五年主要沉下心来从事技术积累和产品开发,经过不断地积累,天木生物于2020年逐渐迎来了产品爆发。从最初的一款产品,到现在发展成十余款产品、20多个型号,并形成了等离子体生物技术、液滴微流控技术、生物样品自动化处理与检测技术等三大核心技术体系,产品线应用场景也从单一的工业微生物,拓展到生物医药、农业等领域。天木生物秉承“顶天、立地”的发展理念,以产业实际需求为导向,做创新、实用的产品,以提升中国生物产业的育种能力为己任,打造中国育种行业的发动机。面向高通量生物育种及筛选和装备的开发与产业化,天木生物相继开发了等离子体诱变育种仪、微流控细胞培养、进化及分选系统和微生物发酵检测系统等,相关产品组成智能化高通量细胞工厂创制平台,大幅度提高了筛选及育种工作效率。仪器信息网:请介绍一下天木生物当前的规模概况?天木生物:现阶段,天木生物正处于发展初期,公司近三年研发投入金额占总营收比例达50%,研发人员数量占总人数的65%,并借助国家重大项目资金、投融资等,确保各项产品研发的顺利进行。经过8年的研发和积累,天木正生物已培育出一整套成体系的生物育种及高通量技术与设备,且与清华大学、安徽工程大学、中国农业大学、天津工程研究所等百余家高校和科研机构,以及各类生物制药企业、发酵工业企业等建立了良好的合作关系。仪器信息网:天木生物现下主推的产品是什么?聚焦于哪些领域?解决了什么实际问题?天木生物:公司推出的常压室温等离子体(ARTP)诱变育种仪,是一款利用等离子体手段对生物进行诱变育种的专用仪器,具有突变率高、安全性高、诱变速度快等特点,且其结构紧凑,操作简便,能帮助用户快速获得大容量突变库,可广泛用于细菌、放线菌、真菌等工业微生物以及植物、动物等领域。目前,该产品已出口至新加坡、美国、丹麦、日本、韩国、俄罗斯、台湾等国家和地区。常压室温等离子体诱变育种仪ARTP全自动高通量微生物液滴培养仪(MMC),是一款基于液滴微流控技术实现全自动微生物培养和检测的产品。其不仅可以通过配置的芯片生成数百个液滴,将微生物、培养基和化学因子等包裹在微滴中培养,还可以同时进行液滴的分割、融合等操作,实现液滴的自动化连续传代培养。与传统的摇瓶育种相比,该仪器将育种效率提高了近200倍。此外,该仪器还保留了微生物的培养特性,大大提高了筛选精度并减少试剂耗材使用量,从而大幅度降低实验成本。目前,该仪器已在国内多个重点育种机构及高校生物实验室投入使用,并远销海外。全自动高通量微生物液滴培养仪MMC皮升级单细胞分选仪(DREM cell),是基于液滴微流控技术开发的超高通量单细胞分选仪器。将单细胞包裹于微液滴之中进行生长、代谢等,通过其自身荧光蛋白、酶促反应、或代谢物与荧光传感器结合等方式,实现单细胞分选。整个筛选过程通量高、速度快,每秒可以产生上万的皮升级单细胞微液滴,每个工作批次可以完成数十万个细胞的检测分选,筛选效率是传统方法的万倍。液滴微流控细胞分选仪 DREM cell微升级单细胞分选仪(MISS cell),同样基于液滴微流控技术开发,与皮升级单细胞分选仪的区别在于,其液体体系更大,达到微升级;在分选时不仅可以采用荧光分选,也可以采用可见光、质谱、拉曼光等多种体系进行分选,应用场景更加丰富。每台仪器每个批次可实现一千个细胞的分选,工作效率比传统方法提高约十倍。高通量微升级液滴单细胞分选系统 MISS cell生物反应在线检测系统(BODS), 可对升级至立方级生物反应器进行全自动在线取样、处理、检测、低温留样以及反馈控制,具有取样体积小、多参数检测、全自动、时效性高等特点,可避免人工因取样对反应体系的影响,及时展示反应器内生物量、底物以及产物等过程参数的变化情况,为反馈控制提供及时、准确的数据,提高生物反应过程控制效率,为过程工艺开发、过程优化以及工艺放大提供数据支撑。生物反应在线检测系统BODS仪器信息网:与市场上同类型产品/企业相比,天木生物的主要竞争优势有哪些?天木生物:围绕生物育种、高通量筛选,天木团队已建立了三大核心技术体系,自主开发了十余大类20余款仪器装备。除特色仪器研发外,天木生物立足无锡、洛阳特色生物资源进行综合利用、技术开发,多项科研成果技术成熟,可实现产业化应用。公司已申请专利200余项(其中发明专利近百项),已获得授权发明专利19项(国际发明专利5项);曾获得第十六届中国专利奖、泰国国家研究评议会特别优异奖、2019年度中国轻工业联合会科学技术发明一等奖、第45届日内瓦国际发明展金奖等奖项;并获得了国家高新技术企业、国家科技型中小企业、河南省“专精特新优质中小企业”、河南省新型研发机构等荣誉资质。仪器信息网:天木生物下一步在市场和产品方面有何具体计划?天木生物:天木生物的远景目标是成为高值生物制品高效开发和技术输出的高科技公司。下一步,天木生物将继续聚焦高通量生物育种及筛选和装备的开发与产业化,在微流控细胞分选领域和细胞抗体领域增加研发投入,助力生物育种和生物制药产业的发展。
  • 瀚辰光翼完成超3亿元融资,推动生物育种和生命科技智能自动化
    生物育种及生命科技智能自动化企业成都瀚辰光翼科技有限责任公司(以下简称“瀚辰光翼”)于近日完成超3亿元B+轮融资,迄今B系列融资总金额超5亿元。本轮融资由清池资本、国泰君安创新投资联合领投,道彤投资、Eightfold Venture Partners (循正创投)、国生资本跟投,老股东君联资本、LYFE Capital(洲嶺资本)追加投资,多维资本担任本轮融资独家财务顾问。本轮融资将主要用于生物育种及生命科技领域新产品开发、市场拓展、海外业务开拓以及团队建设,进一步加强瀚辰光翼在相关领域的产品与市场布局和品牌影响力,助力推动生物育种和生命科技各领域的智能自动化进程。公司总部大楼 瀚辰光翼于2016年正式启动运营,专注于生命科技智能自动化,是生物育种高端设备和整体解决方案以及科学研究、分子诊断等智能自动化领域国内领先平台型企业。团队从成立之初就核心底盘技术开展自研,经过多年的持续积累打磨已形成软硬件全栈自研的技术能力,产品线覆盖基于各种分子检测方法学和各类样本处理方式的全流程智能自动化设备及配套试剂和耗材,并已扩展至其他多个生命科技实验领域,广泛应用于现代农业、科学研究、体外诊断等行业。特别是在生物育种领域,实现近百家标杆客户装机和大规模使用,助力下游客户实验开展的效率提升、成本降低以及过程的标准可控,将科研人员从繁琐的实验操作中释放出来,真正投入到具有创造性研究性的工作当中。 “种子是农业发展的芯片”,种子安全是确保国家粮食安全的基石,自中央一号文件提出打赢种业翻身仗、突破种源“卡脖子”技术以来,种子安全逐步上升到国家安全的战略高度。随着全球生物育种技术不断取得重大突破,配合国内配套法规政策的陆续出台、多个生物安全证书的发放以及种业创新产业化试点的开展,我国生物育种技术产业化的“最后一公里”正迅速打通。工欲善其事,必先利其器,核心生物育种设备就是生物育种行业的“光刻机”,但国内市场长期被进口品牌垄断。 瀚辰光翼自成立以来即致力于生物育种设备研发,成功打破进口设备垄断,推出了基于PCR技术和测序技术等主流分子检测技术的全自主知识产权全栈设备和解决方案,包括业内领先的高通量基因分型系统、全自动多功能基因检测系统及全自动核酸浓度检测和均一化工作站等,并成功交付了多个无人值守智慧实验室产线。以上产品和解决方案广泛应用于现代农业领域各类主要农作物以及高端蔬菜、水果、畜禽的生物育种,开展品种品系鉴定、种质资源保护与挖掘、分子标记辅助育种、全基因组选择育种等应用。 生物育种高端智能自动化设备和智慧实验室解决方案 在成功拓展生物育种市场的基础上,瀚辰光翼基于自研的核心技术平台,成功切入IVD分子诊断领域并聚焦于高端智能自动化分子诊断设备的开发,成功研制了国内领先的全自动分子诊断一体机并取得三类医疗器械证。此外,企业还自主研发了提取建库一体机,以及多款样本前处理设备,填补了市场上同类型设备国产品牌的空缺,积极拓展分子诊断技术在病原检测、癌症早筛、精准医疗、药物研发等细分领域的应用。不仅如此,公司在微生物检测和应用、化学合成等智能自动化领域也已进行了积极布局,并已有多个产品和项目处于研发和落地当中。桌面上的高通量分子诊断实验室GenePrecision2200获三类医疗器械注册证 作为生命科技智能自动化平台型企业,本轮融资完成后瀚辰光翼一方面将继续加大力度拓展产品布局,积极构建完整的生物育种智能自动化数据生成基础设施平台,为生物育种客户提供全流程一站式智能自动化解决方案;另一方面将持续进行分子诊断产品迭代,满足日益多样化的医学检测场景需求,同时积极布局药物研发、合成生物学、化学合成等领域。 瀚辰光翼将秉承“赋能生命科技 不繁成就非凡”的使命初心,围绕公司的核心技术平台不断打磨团队,持续深耕生命科技赛道,积极扎根国内走向全球,通过中国创新驱动全球生命科技智能自动化和智能化升级,为全球客户创造价值。 清池资本创始人李彬博士表示: 瀚辰光翼是国内罕见同时在生物育种和分子诊断领域均能提供核心设备及整体解决方案的平台型公司。创始人张晗博士带领的团队成功打破了尤其是分子育种领域进口设备垄断,且以更贴近本土种业需求为立足,持续迭代推出更适合国内育种企业需求的设备解决方案。清池资本非常荣幸可以在瀚辰光翼的高速成长期与公司携手,助力公司持续推进分子育种工具国产化迭代升级,支持国家现代种业跨越式发展的国策。同时我们也期待公司持续在分子诊断领域精进,满足日益多样化的医学检测场景的需求。 国泰君安创新投资董事长江伟女士表示:瀚辰光翼是为生命科技行业提供智能自动化产品和解决方案的领军企业,在现代农业、体外诊断、科学研究等领域均具备显著市场优势。希望以此融资为契机,双方加强战略合作,充分发挥国泰君安的专业投资和综合服务优势,积极助力企业加快市场开拓、拓宽创新边界、凝聚创新动能,早日成为具有世界级影响力的优秀企业。 道彤投资创始合伙人孙琦先生表示:自动化,数字化和智能化的变革正从根本上改变生命科技行业,提升整体产业效率。瀚辰光翼作为这个行业的创新推动者,我们非常看好他们能解决目前种业上存在的检测效率低,通量短缺等问题,加速育种检测的迭代升级,从而满足农业未来产品发展与育种科技的需求。同时我们也期待公司在医学检验下游市场的进一步拓展,提高临床检验效率。 君联资本董事总经理周瑔先生表示:恭喜公司完成新一轮融资,欢迎新股东朋友!君联资本上一轮投资以来,公司凭借在高端生命科技自动化领域积累的大量稀缺人才和经验,取得了重大商业化进展。本轮追加投资,期待助力公司伴随快速发展的生物育种和医学检验下游市场而加速成长,未来赋能更多生命科技领域的自动化升级。 LYFE Capital(洲嶺资本)投资副总裁郭振君先生表示:投资瀚辰光翼以来,公司一直不忘初心,坚持做好生命科学上游工具的研发和制造,为客户创造价值,赢得了行业的口碑和认可,团队也在不断量产的过程中增强了技术底蕴。在扎实的技术和产品基础上,公司已经在欧洲,南美洲取得了知名客户的认可,并在此基础上进一步积极扩大海外市场的布局。我们持续看好公司在国内外市场的表现。| 关于清池资本 立足于中国香港和上海,清池资本 (Lake Bleu Capital) 是一家专注于医疗领域的投资平台,资产管理规模达数十亿美金。清池资本旗下的二级市场美元基金,是亚洲地区历史最悠久的二级市场医疗基金之一。清池资本同时亦活跃于亚洲医疗行业私募股权投资领域,已成功投资超过60 家优秀医疗企业,并为被投企业在资本运作和业务合作等方面保驾护航,提供多样化的增值服务。| 关于国泰君安创新投资 国泰君安创新投资有限公司(简称“国泰君安创新投资”)是国泰君安证券旗下唯一的全资私募股权投资管理子公司,负责管理私募股权、特殊机遇、新基建等多种另类资产,管理规模超过600亿人民币。公司坚持以科技创新为引领,以服务国家战略落地和实体经济成长为己任。公司重点聚焦新兴科技、生物医药、绿色发展和民生消费等四大赛道,形成了以“母基金+产业基金”的核心业务布局,打造了城市更新和新基建、特殊机遇等另类投资线,依靠内部严格的“募投管退”全流程闭环式管理以及专业的员工队伍,为合作伙伴及相关方持续创造价值。公司始终致力于通过卓越严谨专业的投研体系的构建和全方位全周期运营能级的提升,为全球投资者创造可持续的长期稳定的价值增长;始终专注于打造具有科技和创新基因的高成长高品质的优秀企业,用资本和创新性的投资方案,助力最优秀的企业家发挥最大潜能,推动被投企业所处行业的整体发展,努力践行金融报国的使命担当。| 关于道彤投资 道彤投资聚焦前瞻性的医疗创新技术,是多个国内首创技术项目的早期独家投资人。既涵盖VC基金,也有长三角、大湾区的天使基金。核心团队均出自医疗健康产业,成功孵化过早期创业企业,以及创立和管理过百亿市值上市公司。坚持不只做价值发现者,更是价值创造者。荣获投中榜 VC TOP100、医疗器械 TOP20等多个荣誉。部分投资案例:兰丁医学、深睿医疗、汉诺医疗、三迭纪、合源生物等。| 关于Eightfold Venture Partners (循正创投) 循正创投是一家产业私募股权投资管理人,专注于以生物和化学技术为底层基础的特定细分领域的全产业链投资、并购和资产交易。| 关于国生资本 国生资本根植于成都天府国际生物城,服务于全球创新生命科学发展的国有产业资本。目前已形成9支联动产业母子基金群,总规模超100亿元。截止目前,已完成投资医疗健康领域优秀企业70余家,涉及现代生物技术药、化学创新药、高性能医疗器械、专业外包服务、健康服务五大领域。按照政府引导+市场逻辑+专业化运作,致力于打造成为国内最具行业影响力的综合金融服务商。已先后荣获CVCRI2021年度中国最佳新锐VC投资机构TOP10、投中2021年度中国最具成长潜力创业投资机构TOP10、2022成都新经济创投突出贡献奖、LPCLUB2022年度医疗大健康领域黑马投资机构TOP10、FOFWEEKLY2023投资机构软实力新锐政府引导基金TOP30、FOFWEEKLY2023投资机构软实力服务赋能TOP20、36氪2023最受创业者欢迎创业投资机构TOP100等奖项。| 关于君联资本 君联资本成立于2001年4月,是中国领先的、专注于早期创业投资以及成长期私募股权投资的专业投资机构。在二十多年的发展历程中,君联遵循国际通行标准,经历了多支基金的完整管理周期,创造了优秀且可持续的基金业绩。迄今为止,已累计投资了600多家企业,其中有108家企业在全球不同的资本市场IPO退出,近100家企业通过并购退出。所投企业中,既包括科大讯飞、宁德时代、药明康德、康龙化成这样的世界级企业,也有大量的国家级专精特新小巨人和制造业单项冠军,构建了丰富的产业资源。君联一直秉持初心:通过资本和管理的帮助,促进企业创新与成长,推动产业进步和社会发展。在创造优秀业绩的同时,积极践行社会责任,努力实现可持续和高质量发展。 | 关于LYFE Capital(洲嶺资本) LYFE Capital 洲嶺资本系全球领先的医疗投资平台。我们笃信“医疗无国界”,每一次投资选择皆为推进生命医学的进步、解决全球医疗未满足的临床需求。洲嶺资本运用平台丰富的投资管理经验和遍布全球的行业资源为被投企业创造价值。我们国际一体化的投资团队全力支持各阶段的前沿企业,助企业家在全球市场中充分实现公司增长潜力。
  • 育种家话育种|“三株野草”如何变成“一碗面”?——对话小麦育种专家杨武云
    文章来源:光明网-科普中国小麦是世界上种植面积最广的粮食作物,栽培历史有1万年以上。不过,我们今天见到的小麦,已经不是它最初的样子。“现代小麦的起源进化是一个巧合且复杂的过程,经历了两次远缘杂交。”四川省农业科学院副院长、研究员、农业农村部西南区小麦生物学与遗传育种重点实验室主任杨武云介绍说。 在一万多年前,两个物种,一个叫做乌拉尔图小麦,还有一个是拟斯卑尔脱山羊草,天然杂交形成了做意大利面条的四倍体小麦;七千年前左右,四倍体小麦在自然界又跟另外一个物种叫节节麦,天然杂交,染色体自动加倍,形成了六倍体小麦,也就是现代面包小麦的祖先。  “研究清楚小麦的遗传和生物学特性,才能更好的指导小麦新品种的培育。”杨武云说,如今,科学家能够模拟小麦的进化过程,用不同的四倍体小麦和不同的节节麦杂交,合成新的人工合成小麦,再用它作为桥梁,将具有丰富遗传多样性的小麦祖先中优异基因导入到现代小麦中,从而培育新的小麦品种。  1995年,杨武云利用在国际玉米小麦改良中心培训的机会,带回了一批含节节麦血缘的人工合成小麦资源。当时,全世界育种家对人工合成小麦基因资源寄予厚望,但还没有取得成功。  “里面有节节麦的基因资源,野生性很强,具有很多对育种不利的性状,比如株型散,株高很高,壳比较硬难以脱粒等。所以无法在育种中被直接利用。”  杨武云将带回来的人工合成小麦与四川小麦杂交,经多代鉴定,最终在国际上率先育成了突破性小麦新品种“川麦42”。川麦42高抗条锈病、稳定性好、适应性广、品质优良且综合性状好,2003年和2004年,分别通过了国家和四川省品种审定委员会审定,并被推荐为四川省和全国重点推广的小麦新品种。  “川麦42产量比对照品种,在国家区试里面增产了17%,在四川省区试里面增产了30%。在大面积生产上应用,每亩可以增加100公斤左右。现在川麦42是四川小麦培育的骨干亲本,利用它又先后培育了40多个品种。”杨武云说。在培育川麦42的过程中,杨武云还结合多年来的育种实践经验,总结出了一套高效的人工合成小麦育种利用策略——“大群体有限回交法”。不仅在小麦育种上可以应用,在其他作物育种中也可以使用。  “现在我们课题组收集了大量的四倍体小麦和节节麦,在大量合成新的人工合成小麦。这些材料就像自己的子女一样,肯定有好东西在里面。”谈起未来的目标,杨武云说,第一是要高产稳产,第二是要绿色生产,抗病、抗逆,少用农药,第三还要培育强筋、弱筋或者中强筋等多元化的品种出来,满足不同层次的市场需求。  “野生资源很好,但是它也有很多不好的东西,要通过先进的技术来改良它,才能够更大范围地更好地利用它的基因资源为我们现代育种服务。”杨武云说。
  • 饮水安全 全过程水质管理是关键
    &ldquo 自来水真相:业内人士称调查显示5成不合格&rdquo ??? 正值国家饮用水卫生标准GB5749-2006将于2012年7月1日起全面正式实施,以及5月13日开始的2012年饮用水卫生宣传周之际,哈希公司作为水质分析技术及仪器的世界领导者,创新性地首次提出并倡导&ldquo 全过程水质管理理念&rdquo (更多详情请点击了解). 哈希在行动,基于对全过程水质管理是实现供水安全的基础的认识,特别推出的&ldquo 全过程水质管理理念&rdquo ,包括全过程水质管理体系的建立、全过程水质管理体系的发展阶段及路线、全过程水质监测能力构成、全过程水质监测能力发展阶段及技术路线图、城镇饮水安全 - 全过程水质分析监测应用解决方案、农村饮水安全工程 &ndash 水质监测检测整体解决方案等一系列技术体系。 哈希公司市场总监林毅燕女士说:&ldquo 哈希公司基于数十年全球水质安全保障的经验,期望能够与广大同仁一起,为实现中国饮水全面达标及安全供水这一关系民生的重大目标共同努力。&rdquo
  • 教育部:生物育种科学等12个专业,培养急需紧缺人才!
    为引导涉农高校加快布局建设一批具有适应性、引领性的新农科专业,加快培养急需紧缺农林人才,提升服务国家重大战略需求和区域经济社会发展能力,教育部日前印发《新农科人才培养引导性专业指南》,将生物育种科学等12个专业列为新农科人才培养引导性专业。指南提出,面向粮食安全、生态文明、智慧农业、营养与健康、乡村发展等五大领域,设置12个新农科人才培养引导性专业。其中,在粮食安全领域,设置生物育种科学、生物育种技术、土地科学与技术专业;在生态文明领域,设置生物质科学与工程、生态修复学、国家公园建设与管理专业;在智慧农业领域,设置智慧农业、农业智能装备工程专业;在营养与健康领域,设置食品营养与健康、兽医公共卫生专业;在乡村发展领域,设置乡村治理、全球农业发展治理专业。教育部办公厅关于印发《新农科人才培养引导性专业指南》的通知教高厅函〔2022〕23号各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局,部属有关高等学校、部省合建有关高等学校:为深入贯彻落实习近平总书记给全国涉农高校的书记校长和专家代表重要回信精神和在清华大学考察时的重要讲话精神,引导涉农高校深化农林教育供给侧改革,加快布局建设一批具有适应性、引领性的新农科专业,加快培养急需紧缺农林人才,提升服务国家重大战略需求和区域经济社会发展能力,教育部组织全国新农科建设中心制定了《新农科人才培养引导性专业指南》。现印发给你们,供涉农高校在增设新农科专业中参考。教育部办公厅2022年8月31日新农科人才培养引导性专业指南为深入贯彻落实习近平总书记给全国涉农高校书记校长和专家代表重要回信精神和在清华大学考察时的重要讲话精神,加快新农科建设,引导涉农高校深化农林教育供给侧改革,制定《新农科人才培养引导性专业指南》(以下简称《指南》)。一、指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局,紧密围绕立德树人根本任务,聚焦乡村振兴等国家重大战略,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,想国家之所想,急国家之所急,应国家之所需,引导涉农高校加快布局建设一批具有适应性、引领性的新农科专业,加快培养急需紧缺农林人才,提升服务国家重大战略需求和区域经济社会发展能力。二、设置原则(一)对接重大需求。面向新农业、新乡村、新农民、新生态,对接粮食安全、乡村振兴、生态文明等国家重大战略需求,服务农业农村现代化进程中的新产业新业态,促进专业设置与产业链、创新链、人才链深度融合、有机衔接。(二)发挥引导功能。面向世界科技发展最前沿,把握经济社会和农业产业发展大趋势,聚焦急需紧缺农林人才和未来农业人才培养,引领有条件的高校设置新农科专业。(三)实施动态调整。建立健全引导性专业目录动态调整机制,遵循学科专业发展规律,及时响应农业产业发展新需求,审慎论证,适时调整优化《指南》。三、新农科人才培养引导性专业对接国家重大战略需求,服务农业农村现代化进程中的新产业新业态,面向粮食安全、生态文明、智慧农业、营养与健康、乡村发展等五大领域,设置生物育种科学等12个新农科人才培养引导性专业。(一)粮食安全领域1.生物育种科学培养目标:本专业面向保障国家粮食安全以及促进农业高质量发展的战略需求,服务现代种业强国建设,着力解决优异品种创制的关键科学与“卡脖子”技术问题,全面推进生物育种专业人才的定向培养,引领中国分子设计育种创新发展。通过“个性化、强基础、重创新”全方位育人,着力夯实动植物种质资源创新、生物进化与驯化、遗传与表观遗传学、基因组学、系统生物学、合成生物学、育种信息化等现代育种理论基础,培养德智体美劳全面发展,具有深厚的人文底蕴与自然科学基础、扎实的专业知识、创新能力及国际视野,能够深入开展现代育种科学研究,在现代育种及相关领域富有创新精神与创造能力的拔尖创新型人才。主干学科:生物学、作物学、畜牧学核心课程:植物生物育种方向,生物化学、遗传学、分子生物学、生物信息学、生物统计、植物生理学、植物田间技术、植物育种原理、种子学、智能育种原理;动物生物育种方向,生物化学、遗传学、分子生物学、生物信息学、生物统计、动物生理学、家畜解剖及组织学、动物育种学、动物遗传资源、动物智能育种原理。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括课程实验、课程实习、生产实习、专业综合实习、毕业实习、社会实践、科研训练、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:理学修业年限:四年2.生物育种技术培养目标:本专业面向保障国家粮食安全以及促进农业高质量发展的战略需求,服务现代种业强国建设,全面推进生物育种技术专业人才的培养。着力夯实基因组编辑、合成生物学、单倍体育种、分子设计育种、全基因组选择等动植物种质资源创新和现代育种技术。培养德智体美劳全面发展,具有深厚人文底蕴与自然科学基础、扎实专业知识、实践能力及国际视野,服务于现代种业及相关领域的复合应用型人才。主干学科:生物学、作物学、畜牧学核心课程:植物生物育种方向,生物化学、遗传学、分子生物学、现代生物技术、生物统计、植物生理学、植物田间技术、植物育种技术、种子学、智能育种技术;动物生物育种方向,生物化学、遗传学、分子生物学、现代生物技术、生物统计、动物生理学、家畜解剖及组织学、动物育种学、动物遗传资源、动物智能育种技术。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括课程实验、课程实习、生产实习、专业综合实习、毕业实习、社会实践、科研训练、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学修业年限:四年3.土地科学与技术培养目标:本专业是在生态文明建设背景下,围绕耕地资源安全、土地资源可持续利用、乡村振兴用地保障、国土空间优化配置等国家重大战略需求而设,以培养自然资源管理迫切需求的土地科学与技术人才为宗旨,以德才兼备、基础扎实、面向需求、全面发展为目标,培养拥有宽厚的地学基础理论,掌握现代信息技术及工程技术,具备从国家到区域的土地资源利用及管理科学理论、土地信息及工程技术创新与应用能力的复合型人才。主干学科:农业资源与环境、公共管理核心课程:土地资源学、土地资源调查与评价、土地管理学、国土空间规划、土地资源监测技术、土地信息建模与智能分析、水土资源利用与管理、土地整治工程。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括程序设计实验、无机及分析化学实验等课程实验,测量与地图学实习、地质与地貌学课程实习,土地资源调查评价综合实习及相关专业综合实习、毕业实习、社会实践、科研训练、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学修业年限:四年(二)生态文明领域4.生物质科学与工程培养目标:本专业面向国家战略性新兴产业发展和农业绿色可持续发展,面向双碳目标重大战略决策需求,培养德智体美劳全面发展,具备生物质科学与工程这一新兴交叉学科相关基础理论和生物质工程专门技能,能够从事生物质降解与转化、生物质能源、生物质材料、生物基化学品、生物质资源管理和生物质工程技术,能在政府部门、新能源新材料和环保企业、工程咨询和设计单位、科研单位、高等院校等从事管理、教育、研究和开发工作的复合型人才。主干学科:作物学、农业工程、化学工程与技术、材料科学与工程、环境科学与工程核心课程:生物质工程、生物质催化转化、生物质能学、物理化学、材料化学、生物代谢工程、发酵工程、生物质化学品与功能材料制备原理、新能源工程项目规划与设计。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括生物质资源和产品认知实习、生物质科学与工程专业实习、生物质工程专业工厂实习与产品设计、生物质工程专业企业实习以及土地资源调查评价综合实习等相关实习,以及社会实践、科研训练、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学修业年限:四年5.生态修复学培养目标:本专业以服务国家生态文明建设和美丽中国建设为目标,面向国家“碳达峰碳中和”目标的重大战略需求,融合工、农、理、管理等多学科知识,培养德智体美劳全面发展,熟练掌握生态环境修复工程的科学理论、技术原理和工程设计方面的知识与专业技能,熟悉专业科学领域发展前沿,具有创新意识、国际视野、团队精神与终身学习能力,能够在农业、林草、湿地、环境、生态等生态环境修复领域从事研究、规划设计、开发、管理工作的复合型人才。主干学科:林学、生态学、环境科学与工程、水土保持与荒漠化防治学、地理学核心课程:生态修复工程原理、退化土地生态修复、水生态保护与修复、植被与大气环境治理、自然资源管理学、流域管理学。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括退化土地生态修复实习、水生态保护与修复实习、植被与大气环境治理实习、流域管理学实习、地质地貌学实习等课程实习、生产实习和专业综合实习,以及综合科研实践、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学或工学修业年限:四年6.国家公园建设与管理培养目标:本专业围绕新农科建设“四新”理念,适应生态文明战略和美丽中国建设需求,培养具有高度社会责任感、良好科学人文素养、较强创新实践能力、广阔国际视野,熟悉国内外国家公园领域发展趋势、问题与对策,系统掌握林学、生态学、社会学等学科基础知识、基本理论和基本技能,具备解决国家公园建设管理瓶颈问题、推进乡村振兴和区域可持续发展、参与全球生态治理的能力,能够在国家公园建设和管理领域从事教育、科研、技术研发及管理等方面工作的跨学科复合型人才。主干学科:林学、生态学、城乡规划学核心课程:生态学、保护生物学、动物分类学、植物分类学、国家公园管理、国家公园规划设计、保护经济学、国家公园法治建设、国家公园前沿专题。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括保护生物学、动物分类学、植物分类学等课程实习,国家公园监测实习、国家公园规划设计实验实习、国家公园专业综合实习,大学生创新创业实践、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:管理学或农学修业年限:四年(三)智慧农业领域7.智慧农业培养目标:本专业面向农业农村现代化发展、乡村振兴战略实施,通过互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合,注重农业智慧生产、作物信息学、智能装备、农业产业链经营与管理等知识能力的训练,培养具有“三农”情怀、良好的理学基础和人文素养、能够将现代生物技术、信息技术、现代工程技术、现代农业管理知识与农学有机融合,能胜任现代农业及相关领域的教学科研、产业规划、经营管理、技术服务等工作的拔尖创新型、复合型人才。主干学科:作物学、计算机科学与技术、农业工程、农林经济管理核心课程:作物生产学、作物育种学、植物保护学、神经网络与深度学习、人工智能。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括智慧农业综合实习、智慧农业数据分析综合实践、智慧农业生产技术实践及相关社会实践、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学修业年限:四年8.农业智能装备工程培养目标:本专业面向国家乡村振兴、中国制造2025战略,聚焦农业工程产业未来发展趋势,融合学科交叉及科技创新理念,结合新一轮科技革命下农业装备行业发展需要,融合农业工程、机械工程、农学与生命科学和信息科学知识体系,培养具备扎实理论基础、专业知识及基本技能,善于从农业装备工程专业角度发现和解决工程实际中的技术问题,拥有系统工程思维与创新能力,能够从事农业装备工程科学研究与应用,具有解决实际复杂工程问题、带动国家农业现代化发展,促进我国农业装备工程技术与智能化水平提升的创新型拔尖人才。主干学科:农业工程、机械工程、农学核心课程:工程力学、电工电子技术、农学基础、机械设计基础、控制工程基础、智能传感与检测技术、无线传感与物联网技术、农业机械化生产学、动力机械与农机智能装备、农业机器人与作业系统。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括大学物理实验、电工电子技术实验、农业装备虚拟仿真实验等课程实验,机械设计、嵌入式系统设计、无线传感与物联网设计等课程设计,机械工程实训、农业装备综合生产实习、收获机械田间作业实习、农业装备数字化设计与实践、智能化农业生产系统设计与实践等工程训练及实习环节,以及毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:工学修业年限:四年(四)营养与健康领域9.食品营养与健康培养目标:本专业主要面向《健康中国2030规划纲要》,培养德智体美劳全面发展,具有宽厚的人文与自然科学基础,系统掌握食品、营养和健康相关学科的专业知识和技能,富有创新精神与能力,具有高度社会责任感以及较强的交流与团队合作能力,能够在食品营养与健康领域开展科学研究、技术创新、健康管理、功能食品开发、营养科普宣传、营养健康大数据分析利用、政策咨询等工作,推进健康中国建设,提高人民健康水平的复合型人才。主干学科:食品科学与工程、生物学、基础医学、化学核心课程:食品分析、营养生物化学与分子生物学、食品营养与健康科学、营养与代谢、食品与营养科学研究方法、营养与健康大数据管理、食品微生物学、食品化学、食品工程原理、食品机械与设备。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括食品化学与分析综合设计、食品营养与健康专业调研、营养设计类实验、营养安全社区服务、食品工厂生产实习、食品生产认知实践、食品生产综合实习、食品营养综合实习、食品与营养科学研究方法综合实习、毕业生产实习,以及毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:工学修业年限:四年10.兽医公共卫生培养目标:本专业面向健康中国建设和公共卫生治理等重要战略,培养具有良好思想品德修养和职业道德操守,具有较好人文素养和理学基础,具有较强审辨思维能力和创新创业意识,具有良好沟通表达能力和团队合作精神,具有全球化视野,积极为新农科和社会主义现代化建设服务,能够胜任解决人兽共患病防控、动物源食品安全监测和动物源细菌耐药性监测及管理等兽医公共卫生领域复杂问题的卓越人才。主干学科:兽医学、公共卫生与预防医学、生物学核心课程:兽医公共卫生学、卫生统计学、兽医信息学、兽医流行病学、动物福利与伦理、环境兽医学、人兽共患病学、动物疫病生态学、动物源性食品安全、动物源性细菌耐药性、实验动物与比较医学、兽医生物安全。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括动物解剖学实验、动物生理学实验、兽医药理学试验、动物生物化学实验等课程实验,动物疫病预防控制实习、流行病学实验设计与调研、海关出入境动物检疫实习、动物医院实习等课程实习、综合实习,以及毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:农学修业年限:五年(五)乡村发展领域11.乡村治理培养目标:本专业在全面推进乡村振兴背景下,以培养德才兼备、基础宽固、面向社会、全面发展和服务各层级乡村振兴战略的高层次乡村治理人才为目标,培养扎实掌握数理基础、农业科学知识、经济管理、乡村规划、乡村组织、社会发展、农业科学知识,熟悉乡村振兴方针政策、法律法规和乡土文化,拥有良好组织协调、团队协作、沟通交流、宽阔视野和创新创业能力,能够为相关企事业单位、政府部门和非营利组织提供乡村治理解决方案、引领乡村振兴发展的交叉复合型高级专门人才。主干学科:公共管理、经济学、法学核心课程:管理学原理、经济学原理、社会学、政治学、社会调查方法、乡村规划学、非营利组织管理、涉农法学、“三农”政策理论与实践、管理心理学、智慧乡村技术与应用。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节包括美丽乡村认知实习、涉农产业链经营管理虚拟仿真实验、农村社会调查实习、乡村规划设计、乡村治理专业综合实训、乡村治理专业实习等课程实验、课程实习、生产实习、专业综合实习,以及毕业实习、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:管理学修业年限:四年12.全球农业发展治理培养目标:本专业是在构建人类命运共同体时代背景下,围绕“一带一路”倡议、全球发展倡议等国家重大战略需求,尤其为提升我国在全球粮农治理与国际发展治理领域的规则制定能力、议程设置能力、组织协调能力、跨国交流合作能力而设,以培养该领域具有全球胜任力的、高层次管理型人才为宗旨,以德才兼备、基础扎实、面向需求、全面发展为目标,培养拥有宽厚的全球治理与国际发展基础理论,掌握现代国际发展管理和全球粮农政策制定与执行相关知识技能,具备从区域、国家、全球不同层面的战略政策制定、全球粮农治理、国际贸易、价值链管理、全球科技管理以及可持续发展等领域相关知识与应用能力的交叉复合型高级专门人才。主干学科:公共管理、社会学、政治学、经济学、法学核心课程:政治学原理、经济学原理、社会学、公共管理学、普通发展学、全球治理、全球农业、社会科学研究方法、发展项目管理。主要实践教学环节:本专业主要实践教学环节涉及全球农业问题认知、全球农业实践认知、国际发展合作项目实习、国内外国际发展机构志愿实习、毕业论文(毕业设计)等。学位授予门类:管理学修业年限:四年
  • 首都科技条件平台检测与认证领域中心在京举办《工业化和信息化融合管理体系》培训
    p   为了更好地引导和推进我国企业的信息化与工业化融合发展(以下简称“两化融合”),由首都科技条件平台检测与认证领域中心联合北京师范大学研发实验服务基地、北京建材科研院研发实验服务基地举办的《工业化和信息化融合管理体系》培训,于2019年9月26日在北京金隅科技大厦举办,仪器信息网作为支持媒体对本次培训进行全程报道。 /p p   首都科技条件平台检测与认证领域中心一直以来致力于盘活首都科技资源,培育市场创新制造能力,推进我国科学仪器设备的研发创新与成果转化,同时为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《中国制造2025》,加快建设制造强国,推动信息化和工业化深度融合,认真履行工信部编制的《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020)》,采用“管理体系”来全面引导和推进我国企业的两化融合工作。 /p p   运用两化融合管理体系可以协助企业转型升级、提升竞争力。基于两化融合管理体系,企业可以通过发挥技术(包括但不限于:信息通信技术、管理技术、服务技术、能源技术、应用领域技术等)的基础性作用,优化业务流程,调整组织结构,并通过技术来实现和规范新的业务流程和组织结构 可以不断挖掘数据这一核心要素的创新驱动潜能,推动和实现数据、技术、业务流程、组织结构四要素的互动创新和持续优化,最终促成传统企业转型升级,实现可持续发展。两化融合管理体系适用于各行业企业,目前全国已经有38家科研研究院所,7家检验检测机构通过两化融合管理体系评定。 /p p   本次培训由郑宇兵主讲,郑老师是中国两化融合服务联盟智库专家、国家工业信息安全发展研究中心(原工业和信息化部电子第一研究所)两化融合顾问、两化融合管理体系资深评审员。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/3f27826a-e0db-451e-8419-10e0880fa6c0.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " strong 郑宇兵 /strong /p p   此次培训内容分为三部分: /p p   一. 两化融合管理体系基本概念、发展历程、重要意义 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/e3ebc97e-ec51-48a3-99b6-28ea59057e7d.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " strong 两化融合发展历程 /strong /p p   二. 我国企业两化融合的现状与问题 /p p img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7e8cf70d-0d6f-4ef4-88b2-f5512154a5cd.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center " strong 企业实现两化融合闭环管理的方法 /strong /p p   三. 管理体系标准的现状与发展趋势 /p p img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/ab4cc771-56db-497c-bdab-1d7d28824edf.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " strong 两化融合管理体系主要框架 /strong /p p   最后,结合培训内容及我国企业特点,国内企业两化融合工作需要突破三大问题:认识不到位、战略不匹配、行动两张皮。此外两化融合工作要点总结为三点: /p p & nbsp & nbsp 1.发展分四阶段:起步建设、单项覆盖、集成提升、创新突破 /p p & nbsp & nbsp 2.目标是4.0:可参照德国所提出的“工业4.0”,结合自己的两化融合评估工作,条件成熟 时制定中国、版“工业4.0” /p p & nbsp & nbsp 3.关键4要素:数据、技术、业务流程、组织结构 /p p br/ /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong    span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif " 关于首都科技条件平台 /span /strong /span /p p span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif "   首都科技条件平台是国家科技基础条件平台指导下的北京地方科技条件平台,是整合首都高端科技资源、聚集各类创新主体开展科技研发和成果转化与产业化项目的服务需求、畅通需求与资源对接渠道、服务各类创新主体发展的平台,是促进政、产、学、研、用、科技金融业、科技服务业有机结合的重要工具,是推动北京成为具有国际影响力的创新中心和“北京服务”与“北京创造”品牌建设的重要载体,是一个覆盖仪器研发、生产、应用三个环节的全过程、全链条的创新服务平台。 /span /p p span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif "   2009年至今,市科委联合中科院、北大、清华、中电科等高校院所及大型企业,整合首都地区促进首都地区916个国家级、北京市级重点实验室、工程中心,价值277亿元,4.39万台套仪器设备向社会开放共享,整合了967项较成熟的科研成果促进其转移转化,聚集了14217位专家,产生了24879项知识产权和技术标准。 /span /p p br/ /p
  • 霍尼韦尔推出业界首款过程安全管理和风险防范解决方案
    p   美国休斯敦,2018年8月9日讯 - 霍尼韦尔过程控制部近日推出Process Safety Suite(过程安全套件),帮助客户集中和同步处理各类过程安全数据,避免出现错误和不一致,从而全面实时地掌握公司各个层面的安全风险。这种新的安全解决方案将aeSolutions的aeShield过程安全软件与霍尼韦尔的Safety Builder、Process Safety Analyzer以及Trace相结合,帮助大型工业设施中的过程安全工作人员在资源日益紧缺的情况下得以高效地监控过程安全,同时降低运营成本。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/7ba294c8-1b4f-48a7-b0a9-cbf03e196bb2.jpg" title=" (Process Safety Suite)_副本.jpg" width=" 450" height=" 317" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 317px " / /p p   为满足过程安全套件的开发需求,过程控制部专门和aeSolutions公司软件产品集团签署了一份aeShield软件分销协议。aeSolutions是一家咨询、设计和系统集成商,主要提供工业过程安全、网络安全和自动化生命周期解决方案与工具。当前多数大型工业设施在过程安全管理中普遍采用耗时的人工流程,Process Safety Suite过程安全套件正是应对这一痼疾的优秀解决方案。 /p p   “aeShield和霍尼韦尔技术相结合,完善了过程安全生命周期内的关键环节。” 霍尼韦尔过程控制部大中华区副总裁兼总经理陈延表示,“两者技术相互配合,使得过程安全套件具备工业过程安全市场上领先的企业级风险识别与防控能力。” /p p   过程安全套件使得安全人员能将工厂历史数据中的实际性能与风险分析预估时的风险条件进行比较,从而对过程条件进行监控,并及时采取措施以最大限度降低风险。此外,该套件还能轻松执行过程风险分析 (PHA)、保护层分析 (LOPA)、安全要求规范 (SRS) 和安全完整性等级 (SIL) 计算与分级等各种分析过程。 /p p   “我们很高兴能有机会与霍尼韦尔合作开发新的过程安全解决方案。”aeSolutions软件产品集团总裁Mike Scott表示,“通过融合设计参数和实时运行数据,用户能将过程安全视为一个利润中心,从而更加主动和经济地消除业务风险。” /p p   有关霍尼韦尔自动化解决方案的更多信息,敬请访问相关网站。 /p p    strong 霍尼韦尔过程控制部 /strong /p p   霍尼韦尔过程控制部是提供自动化控制系统、仪器仪表和服务的业界先驱,服务石油天然气、炼油、纸浆和造纸、发电、化工和石化、生物燃料、生命科学,以及金属、矿场和采矿行业。同时,霍尼韦尔过程控制部还是软件解决方案和仪器仪表的行业领导者,通过其强大的工业物联网技术及解决方案等,帮助制造商发现其在数字化转型中的价值和竞争优势等。霍尼韦尔过程控制部隶属于霍尼韦尔特性材料和技术战略业务集团。集团旗下还包括UOP ,国际领先的专门向炼油、石化和天然气加工行业提供工艺技术、催化剂、吸附剂、加工设备和咨询服务的供应商和授权商。欲了解更多信息,请访问我们的官方微信。 /p p    strong 关于霍尼韦尔 /strong /p p   霍尼韦尔是一家《财富》全球500强的高科技企业。我们的高科技解决方案涵盖航空、汽车、楼宇、住宅和工业控制技术,特性材料,以及物联网。我们致力于将物理世界和数字世界深度融合,利用先进的云计算、数据分析和工业物联网技术解决最为棘手的经济和社会挑战。在中国,霍尼韦尔长期以创新来推动增长,贯彻“东方服务于东方”和“东方服务于全球”的战略。霍尼韦尔始创于1885年,在华历史可以追溯到1935年,在上海开设了第一个经销机构。目前,霍尼韦尔四大业务集团均已落户中国,上海是霍尼韦尔亚太区总部,同时在中国30多个城市设有多家分公司和合资企业。霍尼韦尔在华员工人数约13,000名,其中2600人为研发人员,共同打造万物互联、更智能、更安全和更可持续发展的世界。欲了解更多公司信息,请访问霍尼韦尔中国网站, 或关注霍尼韦尔官方微博和官方微信。 /p p br/ /p
  • 育种家话育种|揭秘分子设计育种技术
    种子是农业的“芯片”, 良种在粮食增产方面起到了关键的作用,目前世界生物育种技术发展已经历了三个主要阶段: 1.0版:原始驯化选育。通过人工选择,优中选优,将野生种驯化为栽培种并进一步选育为优良品种与种质。 2.0版:常规遗传育种。包括杂交育种、诱变育种等方法。杂交育种是通过父母本杂交并对杂交后代进一步筛选,获得具有父母本优良性状的新品种新种质;诱变育种是人为利用物理、化学等因素,诱发亲本材料产生突变,从中选育具有优良性状的新品种新种质。 3.0版:分子育种。将分子生物学技术手段应用于育种中,通常包括分子标记辅助育种、转基因育种和分子模块育种等。 目前我国正在迈向生物育种4.0版:智能化育种。将基因编辑、生物育种、人工智能等技术融合发展,实现性状的精准定向改良发展。这不得不提到分子设计育种,它可以有效地将各种优良性状相关的基因聚合到一起,从而达到改良作物的目的。分子设计育种分子设计育种是在全基因组序列,重要农艺性状及关键基因功能机理解析等的基础上,通过选择最适合的亲本进行杂交与高效快速精准的分子选择,优化聚合各种重要农艺性状的优异基因及其网络,从而高效培育综合农艺性状优异新品种的先进技术体系。分子设计育种彰显出比传统杂交育种更为突出的优越性, 尤其是整合了基因组编辑技术, 可将育种周期缩短至5~6年, 大大提高育种效率,分子设计育种是未来作物育种的不二选择, 其精准性、高效性都将带领作物育种进入一个新的时代。培育超级品种提出多倍体野生稻快速从头驯化策略水稻驯化改良过程 水稻在漫长的驯化改良过程中,遗传多样性严重下降,有些基因已经丢失,比如耐盐碱,高抗病,耐瘠薄等基因,与二倍体植物相比,多倍体植物由于基因组多倍化,在生物量、耐逆性、抗病虫性、适应性以及遗传多样性等方面均具有显著优势。李家洋团队利用现代生物育种技术,实现从多倍体野生稻到多倍体栽培稻的快速驯化。 其核心策略包括筛选综合性状优异的异源四倍体野生稻底盘种质资源、建立野生稻快速从头驯化技术体系、品种分子设计与快速驯化以及新型水稻作物推广应用等四个阶段。四倍体野生稻快速从头驯化策略路径 这一研究成果标志着异源四倍体野生稻从头驯化初步成功,不仅证明了通过快速从头驯化将异源四倍体野生稻培育成为未来主粮作物的可行性,除了水稻,其他物种也可通过相同路径,从头驯化野生和半野生植物而创制优良新型作物。结束语 视频最后李家洋院士提到“未来的育种不只是解决吃得饱的问题,要聚焦吃的健康方面,开展营养育种,”让我们向这些为了老百姓一粥一饭的安全、健康付出心血的科学家们,致以最崇高的敬意~ 设计育种技术的研发成功,将从根本上保护我国的用种安全,使我国农业不再受制于国外大型育种公司,为保障我国粮食安全做出重大贡献。相关文献推荐:
  • Centec工业在线及过程控制系统进入中国市场
    德国Centec 集团是一家专注从事用于工业在线及过程控制装置设计及生产的高科技公司,生产线位于德国和捷克。在全球化市场中快速发展,装置广泛应用于食品、饮料、制药、化工、能源等行业。 应用于水软化及离子交换、反渗透、电脱离子、超过滤、注射用水蒸馏、膜技术除水中气泡、柱和真空除水中气泡、碳酸化和脱碳酸盐化、氮化、麦汁充氧和酵母计量、高重力掺混、多流混合、加药、高温灭菌、无菌过滤、脱醇、原位清洗(CIP)、原位消毒(SIP)、纯蒸汽产生等等,Centec 公司根据需求提供最佳方案,满足于GMP和FDA要求。 Centec公司同时提供高精度传送器,可应用于实验室和工业在线,高精度测量产品的指标,确保产品符合高标准的要求,同时非常有效节省能源和原材料。传送器包括以下的检测: ☆ OXYTRANS &ndash 液体和气体中氧气 ☆ CARBOTEC &ndash 液体中溶解的二氧化碳 ☆ RHOTEC &ndash 液体的密度 ☆ SONATEC &ndash 液体的音速 ☆ COMBITEC &ndash 结合SONATEC和RHOTEC两者功能 三种组分或多种组分的液体需要测量密度和音速,测量密度或音速时,也可以显示出其他指标的测量值,如糖度、酒精度、酸度和碱度。 Centec公司在自动化处理领域具有丰富的经验,同时可根据实际需求定制工业在线及过程控制装置,相关资料可以在雷迪美特中国有限公司的资料中心下载。请电:400-628-2898 或 Email:analysis@126.com
  • 中科院海洋科学大型仪器区域中心评估会召开
    9月26日,中国科学院海洋科学大型仪器区域中心评估会在海洋研究所召开。   中国科学院副秘书长、条财局局长吴建国,条财局副局长曹凝、王凡出席会议。青藏高原所副所长范蔚铭研究员任专家组组长,来自14家区域中心的专家参加了评估。海洋科学区域中心管委会主任、海洋所所长孙松,副所长王辉,海洋科学区域中心管委会办公室主任、所长助理宋金明等参加会议。   宋金明研究员代表海洋科学区域中心管委会就区域中心组建5年来总体建设情况、资源建设与整合、运行效果与共享服务等方面进行了汇报,并结合中心管理运行中存在的问题,提出了一些思考和建议。海洋科学区域中心成立于2008年7月,由海洋所、南海所、声学所、广州地化所、烟台海岸带所、青岛能源过程所6家单位共建,主要包括海洋探测、分析测试两大系列设备共享平台。中心成立以来,在各共建单位的共同努力下,整合了现有大型仪器设备并通过购置和研制系统的海洋大型仪器设备,基本建立了海洋探测、分析测试两大共享系统 中心设备共享平台运行的体制机制和共享网络已经建立且运行成效显著 中心部分共享平台已经成为我国一流并具有一定国际影响的海洋科学大型仪器设备开放共享平台,完成了中心5年阶段性建设目标。特别是经过有效的资源整合和建设,构建完成了具有国际水准的质谱系列集成高性能分析测试平台和国内一流的海洋探测平台、海洋环境分析共享平台,为 &ldquo 蛟龙号&rdquo 载人深潜、上海世博会、广州亚运会和北京奥运会等国家重大活动提供了重要的技术支持,同时基本建立并逐步完善区域中心单一体制下的&ldquo 聚集整合资源-培养造就队伍-开放共享平台-成就建设设想&rdquo 运行机制。   专家组认真听取了汇报,查阅了相关档案、数据资料,现场考察了生物技术测试共享平台和海洋环境分析共享平台建设运行情况,一致认为海洋科学区域中心建设特色鲜明,管理运行规范,共享数据真实可靠,档案资料齐全,达到了预期建设目标。   吴建国对海洋科学区域中心建设成果给予了充分肯定,同时希望中心充分发挥优势和特色,在船舶的运行管理和船载设备共享方面进一步创新工作思路和途径,更好地为我国海洋科学研究提供强有力地技术支撑。 会议现场
  • 多重基因剪刀“拿下”小麦白粉病 实现抗病高产育种
    隔八年,曾广受关注的小麦白粉病“缉凶案”终于迎来了续篇。  中科院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞团队和中科院微生物研究所研究员邱金龙团队用多重“基因剪刀”,实现了对小麦重要感病基因序列的精准操控,获得了既高抗白粉病又高产的新材料。相关研究2月10日发表于《自然》。这意味着,号称小麦三大病害之一的白粉病终于被我国科学家“拿下”。  “这一具有重要理论与实际应用价值的研究工作,将成为作物育种领域标志性的成果。”中国工程院院士、西北农林科技大学康振生对此评论说,它展现了基因组编辑在作物分子设计育种中的巨大潜力,对保障粮食安全具有重大意义。  “另一只靴子”落地  据农业农村部统计,我国每年受白粉病影响的小麦面积达到1亿亩左右,重病田甚至会减产40%。将这一严重威胁粮食安全的真菌“缉拿归案”,是很多育种专家的梦想。  目前,分子育种家都是通过抗性基因帮助作物抵抗白粉病。但就像病毒预防一样,这种途径不具有广谱性和持久性,很容易随着白粉病新小种的出现而失去效用。  病原菌的成功侵染需要利用植物感病基因,能否通过阻断这个病害与植物连接的“桥梁”来获得广谱持久的抗性呢?  这是科学家想做但又不敢去做的一件事,因为感病基因的敲除具有两面性:抗病的同时,也会影响植物生长。  科学家很早就知道MLO是小麦的感病基因,但由于普通小麦是异源六倍体,MLO基因有3个拷贝,几乎不可能通过天然突变方式同时敲除这3个基因。2014年,合作团队利用“基因剪刀”定向敲除MLO的3个拷贝,不出所料地获得了对白粉病具有广谱持久抗性的小麦新材料。  相关研究在《自然—生物技术》发表后引起了世界范围内的极大关注。该研究入选了该刊创刊20周年最具影响力的20篇文章,并入选《麻省理工科技评论》2016年“全球十大技术突破”。高彩霞也因引领了植物基因组编辑的浪潮,入选《自然》2016年度“十位中国科学之星”。  不过,这个故事还有后续——正如在其他多种植物中观察到的一样,研究团队发现敲除感病基因MLO的小麦出现了一定程度的负面表型,如早衰、植株变矮、产量下降等,限制了其在生产上的广泛应用。  对此,研究团队选择迎难而上。  在当时敲除MLO后得到的100多个基因组编辑小麦突变体中,他们发现了一个“宝贝”材料——突变体Tamlo-R32。它在表现出对白粉菌的抗性的同时,生长发育和产量完全正常。  这个与众不同的材料让高彩霞坚信,感病基因突变抗病并非“死胡同”,“沿着这条路走一定能够做成”。  现在,经过八年协力攻关,“另一只靴子”终于落地。在发表于《自然》的新研究中,他们解开了Tamlo-R32突变背后的秘密,克服了感病基因MLO突变引起的负面表型,实现了抗病高产“鱼与熊掌”的兼得。  层层推进破悬疑  在敲除MLO得到的大量突变体中,Tamlo-R32为何一枝独秀?这个产量甚至超过普通野生型小麦的材料是怎么出现的?如何通过基因组编辑获得该突变体并将其导入小麦主栽品种中?  2014年之后,围绕Tamlo-R32这个“主角”的系列悬疑,成为高彩霞和合作者要破解的谜题。  但这做起来并不容易。  普通小麦基因组十分庞大,是人类基因组的5倍、水稻基因组的40倍。其序列重复性相当高,基因组结构极为复杂。  一开始,由于小麦基因组数据并不完善,研究团队只能通过一系列漫长的传统遗传学实验进行分析,最终确定在小麦3个染色体组A、B、D中,A和D基因组上都存在预期的突变。  “只有这两个基因组发生改变,还不足以抵抗白粉病,所以B基因组上一定有问题。”高彩霞说,受限于当时的基因组数据,研究团队在这个问题上探索了4年始终未能解决。  直到2018年,借助新完成的小麦基因组重测序数据和染色体精细图谱,这个“暗箱”终于被打开了。  让研究团队吃惊的是,Tamlo-R32突变体的B基因组上竟然发生了高达304Kb(超过30万DNA字母)的大片段删除——这导致该突变体的染色体三维结构被改变,使上游基因TaTMT3(与糖转运蛋白相关)表达水平上升,进而克服了感病基因MLO突变引起的负面表型,最终实现了抗病和产量的“双赢”。  悬疑破解了,但要精确实现304Kb这一大的基因组片段剪切,并非易事。“‘剪刀’的效率要特别高。”高彩霞对《中国科学报》说,抗白粉病基因编辑研究十年来,目前已拥有7项核心技术专利,研究团队还开创了一系列基因组编辑新技术。  正是基于这些核心技术,研究组通过叠加使用“基因剪刀”,在敲除MLO感病基因的同时,删除了TaMLO-B附近的大片段DNA,从而成功将这一抗病高产优异性状引进到我国多个小麦主栽品种中。  由于MLO的基因功能在不同植物中相对保守,研究者进一步发现,在模式植物拟南芥中过表达TMT3也能克服其感病基因突变产生的负面表型。“这证明了叠加的遗传改变可以克服感病基因突变带来的生长缺陷,为作物抗病育种研究提供了新的理论视角。”论文第一作者、邱金龙团队助理研究员李盛楠说。  至此,研究团队终于讲完了利用感病基因进行小麦抗病育种的故事。回顾其中的挑战,高彩霞有些风轻云淡地说:“我们知道路就在那里,只要坚持不懈就一定能够到达。”  这个历经“八年抗战”取得的研究成果获得了审稿人的一致好评。多位审稿人表示这项研究“具有很大应用潜力”。其中一位审稿人指出:“这项工作在探索没有负面效应的抗病小麦育种上迈出了重要一步。”  基因编辑除了“剪刀”还是“橡皮”和“铅笔”  “基因组编辑的一个优点是可以更方便、快捷、精准地进行作物育种和改良。”李盛楠说,研究团队用了数年时间了解Tamlo-R32的突变机制后,仅用了几个月就利用基因组编辑技术在多个小麦主栽品种中获得了抗病且高产的种质资源。而传统杂交育种则需要五六年的时间。  在2019年和2020年于北京和河北赵县进行的大田试验中,联合团队进一步证明了新种质资源的可靠性:常规MLO突变体造成的株高矮化在10%左右,产量降低16%左右;而新突变体具有超出或至少保持与亲本一致的产量。  “培育和推广抗病新品种是防治植物病害最经济、高效和环境友好的策略。”康振生评论说,“这项研究验证了基因组编辑技术的发展对作物性状改良具有重大推动作用,尤其对经典遗传改造难以实施的多倍体复杂基因组农作物的改良,对保障粮食安全具有重要意义。”  “和传统育种技术相比,基因组编辑育种的优势非常明显。”高彩霞对比说,传统杂交育种要引入一个抗病基因,需要进行6~8代的回交,整个过程非常漫长,而且其前提是杂交的亲本种要有抗病基因。通过突变育种(辐射、化学诱变等方法)具有盲目性和随机性,找到理想的突变体无异于大海捞针。而基因组编辑为精准定向育种提供了可能。  “通过基因组编辑可以不添加任何外源性的基因,只需要把靶向的序列修改好,大大节省了时间、减少了工作量。”她补充说。  高彩霞指出,基因组编辑技术经过10年的发展已经不仅仅是“一把剪刀”的概念。进化至“2.0时代”的碱基编辑和引导编辑还可以是一块“橡皮”或一支“铅笔”。“如果一个序列有点多,你可以把它剪掉;如果组成DNA的四个字母ATCG有一个错了,你可以用‘橡皮擦’把它擦掉,然后用‘铅笔’写入正确的字母,而‘铅笔’‘橡皮擦’是不留在细胞里的。”  好消息是,今年1月底农业农村部制定公布了《农业用基因编辑植物安全评价指南(试行)》,进一步规范了农业基因编辑植物的安全评价管理,促进我国生物育种技术和产业发展。“在这个政策的鼓舞和鞭策下,相信我国很快会有更多的基因组编辑材料进入田间和市场。”高彩霞表示,下一步将深入开展小麦白粉病新种质资源的开发和推广应用。  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-022-04395-9
  • 制药用水系统的过程分析技术和实时TOC检测
    使用Sievers® 分析仪进行总有机碳TOC和电导率的实时检测,可以优化制药用水系统的监测流程。通过在线监测,制造商可以实现更好的过程控制、效率提升以及CGMP过程的风险管理。TOC实时检测的优点降低或消除与传统采样相关的成本、资源、污染、实验室误差和数据延迟。对超标(OOS)或超趋势(OOT)的结果进行实时检测和补救。展示持续的控制和系统验证状态。记录和预测趋势,并使用数据为特定系统建立预警和行动级别。同时使用TOC、无机碳和电导率数据进行根本原因分析。采用美国FDA过程分析技术(PAT)指南,以提高质量和效率。充分利用相同的Sievers TOC膜技术,从实验室方法转移到在线分析技术。制药行业要求精益工艺和持续改进。高效的流程可以让患者在需要时获得安全、优质的产品。美国FDA关于过程分析技术(PAT)的指导文件不仅描述了如何以及何时配置技术,还强烈鼓励制造商在其系统内采用PAT。总有机碳TOC和电导率监测是纯水系统质量和控制的重要方面。使用PAT实时生成TOC和电导率数据,可确保在节省取样和分析时间的同时,对工艺过程进行控制和了解。制药用水是安全有效的药品不可或缺的一部分,通常会在整个药品生产过程的多个步骤中使用。对纯化水系统的实时监测,可确保不同批次或或设备中使用的水在使用前、使用后和使用时都符合法规和内部质量要求。过程分析技术(PAT)Process Analytical Technology过程分析技术PAT指南是一份不具约束力的FDA文件,它鼓励在CGMP生产中积极创新和提高产品质量。PAT的主要优势是在整个生产过程中保证产品质量的同时提高效率。这是通过稳健的设计、可靠性、风险管理和易用性来实现的。PAT的优势可实现设计质量(Quality by Design,QbD)、示范性验证、过程理解和过程控制。理解和控制纯化水系统须要能够准确可靠地检测其质量属性,并利用这些数据做出重要的质量决策。从而控制和调整纯化水过程,使其保持一个理想的、经过验证的状态。对纯化水系统展现出高度的过程理解和控制能力可以提供内在的质量收益。例如,当实时检测到超趋势(OOT)或超标(OOS)的结果时,可以在质量受到影响之前对给水或水系统特性进行补救。在寻求优化制药用水系统的方法时,请考虑采用PAT指南来配置实时TOC和电导率监测。实时TOC数据用于持续控制和根本原因分析用于CGMP生产的制药用水系统需要进行总有机碳TOC和电导率检测。这些分析分别由美国药典USP 和USP规定。虽然这些分析是强制性的,但也为制造商提供了宝贵的数据,以减少浪费,提高工艺效率,特别是在使用在线技术进行实时监测时。在线TOC技术,特别是同时提供TOC、无机碳和电导率数据的技术(如Sievers分析仪提供的数据),可以准确预测和了解水系统的趋势。预警及行动级别应根据既定的历史数据来设定,以验证对水系统的控制。尽管USP TOC检测实际上是一个限度测试,但谨慎的做法是根据超趋势数据建立控制规范。例如,如果一个水系统一直在生产50 ppb的水,而在线TOC分析仪开始检测到300 ppb左右的数据点,虽然该数据仍然在USP 500 ppb的合格限定值范围内,但与50 ppb的趋势有偏差。尽管可能在USP规定范围内,但这是一个严重的危险信号,表明系统已超出趋势并且失去了控制。如果没有适当的预警和行动级别,这种偏差将不会被发现。此外,TOC比正常值增加250 ppb的原因也不会被发现,根本原因既不会被确定,也不会得到补救。设定适当的预警和行动级别需要使用经过验证的定量TOC技术。验证为了充分发挥PAT的潜力,技术必须经确认,方法必须按照USP和ICH要求进行验证。没有经过适当的验证,就会丧失实时数据的价值。当从实验室转向在线时,需要进行等效性研究/可比性方案,强调确认和实施方法。重要的是要有一个记录在案的实施策略来证明等效性。在此基础上来评估任何差异(如果适用)。例如,可能由于温度的变化或样品处理方式的变化,实验室和在线的结果略有不同。观察到的变化对于方法转移来说可能是可以接受的;但是,这些类型的差异需要进行确认和评估。需要重点注意的是,根据所采用的技术类型,一些方法的转移可能比其他方法转移更容易。如果在实验室中使用Sievers膜电导TOC检测技术,方法转移到在线Sievers技术就会变得简单,因为它们是同类技术。虽然FDA鼓励PAT的实施,但检查员将保持相同的审查级别,并根据技术进行调整。重要的是要了解什么是合规技术和合规工艺。PAT的实施需要能够经受住与任何其他CGMP工艺相同级别的检查,特别是在考虑数据可靠性时。数据可靠性并不是一个新概念,然而,随着电子记录和电子签名成为行业标准,数据可靠性的合规受到了更多的审查。您的TOC和电导率数据是否符合ALCOA+和21 CFR第11部分的要求?ALCOA+并不是数据可靠性的全部,但根据这些原则对过程和数据管理进行挑战无疑是一个好的开始。在配置PAT时,需要明确定义数据生成和数据管理规范,并符合数据可靠性法规。总结当为CGMP水系统寻找工艺优化和工艺改进的机会时,应考虑将过程分析技术(PAT)用于TOC和电导率检测。FDA指导文件鼓励制造商在工艺中采用PAT,以提高质量和效率。在线TOC和电导率监测在提供稳健的工艺理解和控制的同时,也提高了质量和效率。实时数据的生成和发布消除或大大减少了与传统实验室分析纯化水相关的样品可靠性问题、质量控制资源、实验室误差、取样成本和延迟。最后,对工艺理解程度的提高可以及时且详细地进行根本原因分析、风险识别、风险降低、趋势分析以及实时检测超标(OOS)或超趋势(OOT)结果。使用过程分析技术和实时TOC监测制药用水系统有无数的好处。您能从中受益多少呢?
  • 瀚辰小课堂丨作物育种养活100亿人
    Nature Biotechnology 杂志发表了由澳大利亚昆士兰大学的植物遗传学家Lee Hickey领衔撰写的题为“Breeding crops to feed 10 billion”的综述文章,该文章介绍了如何利用Speed Breeding(加速育种)技术,结合高通量表型、基因编辑、基因组选择、从头驯化等其他生物育种技术,来提高育种效率,以应对未来需要养活全球100亿人的巨大挑战。以下为全文翻译:前言作物改良可以帮助我们应对要养活100亿人口的挑战,但是我们能够足够快的培育出更好更多种的作物吗?基因分型、分子标记辅助选择、高通量表型、基因编辑、基因选择和从头驯化等技术通过利用快速育种技术被激发,使育种学家能够跟得上不断变化的环境和持续增长的人口。 未来30年,全球人口预计将增长25%,达到100亿。迄今为止,传统育种方法生产产量高的营养作物,可以收获相对足够的粮食,以满足不断增长人口的粮食需求。但目前主要农作物(小麦、水稻和玉米)产量增加的速度,不足以满足未来的需求。育种学家和植物学家面临的压力有:改善现有作物和培育出高产、更有营养、抗病虫害和适应气候型新作物。所以需要利用各种手段提高育种效率,将最先进的技术与快速育种相结合,为将来满足100亿人口的粮食生成奠定基础。不像12000年前,如今植物育种者可以应用大量的创新技术来提高育种效率和质量(图1)。举个例子,自动化高通量表型系统的发展给更巨大的人口数量带来了提高选择强度、提升选择精度的价值。二代三代测序平台意味着育种家可以负担的起使用DNA标记来辅助选择,并且促进了基因发现、形状解剖和预测育种技术。 作物育种的一个关键制约因素是作物过长的生长周期,特别典型的就是一年 一生、两生的作物,可以通过利用延长的光周期和可控的温度这样的“Speed Breeding 快速育种”技术手 段来缓解,将春小麦、大 麦 、鹰嘴豆和油菜的生长周期缩短至一半 。 将最先进的技术和快速育种相结合为应对养活10亿人的挑战打下基础。 图1 植物育种关键技术与其他技术简表左边绿色时间表示传统育种。右边绿色表示基因工程。棕色表示DNA标记。粉色表示基因组测序。蓝色表示其他重要事件。快速育种发展史大约150年前,植物学家首次证明了植物可以利用碳弧灯在人工光下生长。不久之后,我们评价了连续光对植物生长的影响。Arthur和他的同事报告说,在持续光照下,近100种植物中的大多数的开花速度更快,包括蔬菜、谷物、杂草、草本植物和花园观赏植物。在1980年代中期,NASA和犹他州立大学合作开拓在空间站持续的光照下种植快速循环小麦的可能性。这一共同努力的结果开发了一种矮小、生长周期快的小麦“USU-Apogee”。与此同时,1993年俄罗斯科学家提议测试“太空镜”,一种把黑夜变成白天的理论来提高地球农业生产率。在1990年,威斯康辛大学开始探索LED对植物生长的影响开始,随着LED技术的不断发展,不仅使室内植物育种系统的成本越来越低,而且提高了作物产量。受美国宇航局工作的启发,2003年,昆士兰大学的研究人员创造了“加速育种”(speed breeding)一词,用于描述一套加速小麦育种的改进方法。现在快速育种也应用于多种农作物中。与双单倍体技术不同,双单倍体技术产生单倍体胚胎,染色体加倍,产生完全纯合子的品系,快速育种适用于不同的种质资源,不需要专门的实验室进行体外培养。该技术利用最佳的光质量、光强度、昼长和温度控制来加速光合作用和开花,并结合早期种子收获来缩短世代时间。对于需要特定环境线索来诱导开花的物种,如春化处理或短日照。当这些技术应用于可以高密度生长的小谷物,例如1000株/平方米,与开发大量自交系相关的空间和成本可以减少。种子切片和单株植物追踪条码技术的结合能够促进高通量标记辅助选择。为了加快植物研究的进展,可以在快速育种系统中进行诸如杂交、定位群体的开发和对特定性状的成年植物表型等活动。此外,快速育种可以加速性状的回交和聚合(图2),以及转基因通道。图2 通过快速育种和标记辅助选择,实现性状快速叠加 小麦穗前发芽(Phs-A1)、小麦锈病(Lr34)、镰刀菌头疫病(Fhb1)和耐盐性(Nax1)为小麦优良品种。a,通过四轮回交和选择产生近等基因系(96%纯种),结合两轮杂交(基因构建步骤1和2),选择一个携带所有四个性状的纯合系(基因堆积步骤3)。b、实现四种性状叠加的时间轴分别为田间(每年一代)、常规温室(每年两代)和快速繁殖温室(每年六代)。精心的策划可以用来创建一个DNA标记测试、快速育种和现场评估的通道。第一个采用快速育种技术开发的春小麦品种“DS Faraday”于2017年在澳大利亚发布。在这种情况下,快速育种被用于加速抑制作物成熟时萌发的籽粒休眠基因的渐渗,从而产生具有提高对收获前发芽的耐受性的高蛋白碾磨小麦。对于没有大型设施的研究人员,可以建立小型、低成本的快速繁殖单位。快速育种还可以加速发现和利用地方品种和作物野生近缘种的等位基因多样性。例如,利用快速育种对瓦维洛夫小麦收集的叶锈病抗性进行筛选,以及与已知基因相关的DNA标记,发现了新的抗性来源。更快更好的表型表型是指对植物生长、发育和生理学的任何方面的测量。表型产生于基因型和环境之间的相互作用,包括光合机制的荧光特性、生长速率、抗病性、非生物胁迫耐受性、总体形态、物候学,以及最终的产量成分和产量。稳健的表型是植物育种的核心,因为它是选择品种培育新品种的主要基础。因此,表型方法的改进必须平衡提高的准确性、速度和成本。虽然“育种者的眼睛”可能永远不会被取代,但工程可以增加育种者所看到的东西,并告知更好的基于表型的选择。创新是多方面的,包括机器人技术植物成像(使用输送机、移动陆地车辆和无人机),在可见波和长波光谱中有多达数百个光谱波段。这使得利用计算机视觉和机器学习对植物的生长和功能进行无破坏性监测,以处理图像和提取有价值的信息(特征)。利用高度连接的环境监测,可以自动地得到关于植物生长环境的相应信息(https://www.miappe.org)。结合起来,这些技术为提高表型准确性和降低其成本提供了令人兴奋的机会。这种平台,即在受控环境中部署的平台的早期例子是植物加速器(https://www.plantphenomics.org.au),它在解决需要受控环境变化的问题时仍然具有重要的作用。更便宜的、基于现场的平台正变得越来越强大和有用,特别是随着无人机更容易获得,这些无人机有合理的飞行时间,可以携带大量的有效载荷。这个新一代表型的主要持续挑战仍然是数据处理和图像处理。计算机科学家的持续贡献将对保持快速发展至关重要。随着基因组学的快速发展,更好的表型工具正在引领加速育种计划。育种家们通过天然存在的或实验室控制群体结构来理解表型-基因型之间的关联性,表型分析也随之发展。例如,这些方法已经成功地绘制出了影响复杂表型的遗传区域,如水稻的产量成分和高粱的高度。将这些技术与基因组辅助育种方法相结合,可以更快地改善作物品系。田间种植作物表型创新只能与目标环境和快速育种条件之间的快速育种相结合,以便选出在目标环境和快速育种条件(如长日照时间和人工光谱)之间均保持稳定的性状。耐受某些害虫和疾病的抗性表型分析也可以整合到快速育种研发线中,以进行单一性状的表型分析,如一些形态特征和能力,能保持植物生长在次优条件下(例如,与凉爽的日子或温暖的夜晚),可能使植物应对特定的非生物压力。将快速育种设施与自动化高通量表型平台相结合,将进一步加速位点和基因的发现,以及鉴定特定基因对植物生长发育的影响。通过使用低成本的计算机和其他硬件,表型平台正变得廉价和容易获得。而且,尽管在受控环境中进行表型有优势,但对于简单的疾病性状,表型最好在多个现场试验中得到证实。对于更复杂的性状,包括耐旱性或产量,必须在目标环境下的田间进行表型分析。作物改良的快速编辑基因编辑和转基因性状的优势可以通过将这些工具整合到快速育种管道中更快地实现。许多第一代基因编辑应用仅依赖于一两个非优良基因型,这些基因型能够从植物组织培养和转化中再生。最近发展起来的技术甚至为一些优良基因型提供了高转化效率。应用基因编辑仍然需要耗费时间进行组织培养,以及具有适合使用Cas9基因和单导RNA (sgRNA)序列进行基因操作的专门实验室。然而,将基因编辑直接纳入快速育种的系统中,如ExpressEdit(图3),可以避免植物材料体外操作。虽然还不是常规操作,但已经采取了许多步骤来快速跟踪基因编辑,如下所述。图3 快速编辑的方法中,快速基因组编辑可以直接在快速育种系统中进行为了避免实验室中植株再生的问题,Cas9基因和sgRNA序列可以直接应用于植物。从分离的后代中筛选出新的性状(例如,抗病性),并且识别出缺乏Cas9基因但含有新性状的植物。或者,Cas9可以留在“CRISPR-ready”植物中,通过将sgRNA应用于不同的基因靶点,这些植物就可以经历更多的编辑周期。在CRISPR基因编辑中,sgRNA将Cas9酶引导到目标DNA位点,Cas9切割该位点切割DNA。可以创建包含异源Cas9基因的“CRISPRready”基因型。例如,携带Cas9转基因的转化植株可以作为供体,利用速度标记辅助回交创建一系列优良自交系。如下所述,有不同的方式来传递sgRNA进行靶向基因组编辑。然而,这种技术仍将产生受调控的转基因植物,随后编辑的转基因(s)位点,在大多数情况下,将需要Cas9和一个可选择的标记基因。在没有组织培养的情况下整合基因组编辑和快速育种需要许多技术突破,最佳结果是不需要组织培养或应用外源DNA的等位基因修饰,因为这些将避免转基因生物标签(图3)。它已被广泛证明,可以实现单一或多重编辑,这现在可以使用以下无组织培养技术来实现。举个例子, 例如,可以使用CRISPR-Cas9核糖核酸蛋白复合物进行基因组编辑。这被应用于许多物种中,包括小麦、玉米和马铃薯(茄属)。目标组织一般是未成熟的胚胎或原生质体,在理想情况下,这种方法将用于优化成熟的种子或发芽的幼苗。表型可以在后代中显现,允许性状的堆积。另外,粘土纳米片可以传递Cas9蛋白质和sgRNA。粘土纳米片还可用于向植物传递RNAi,使其具有抗病毒能力。RNAi在植物中持续数周,并在整个植物中移动。病毒载体可以传递Cas9和sgRNA成分,如双病毒载体,或通过成熟种子的茎尖分生组织的planta粒子轰击,或在不培养愈伤组织的情况下通过生物DNA传递,使编辑机制进入细胞,如小麦。该方法可将预组装的Cas9-sgRNA核糖核酸蛋白导入植物茎尖分生组织中,产生基因编辑或将编辑机制导入花粉和花序组织中。快速基因组选择 标记辅助选择(Marker-assisted selection)是一种利用连锁DNA标记跟踪少量基因或性状的方法,已成功地应用于很多作物育种项目中,目的是寻找具有较大效应突变的性状。相比之下,基因组选择使用全基因组DNA标记来预测培育个体复杂性状的遗传优点。这项技术的发展是为了了解复杂的性状,如产量,这些性状受到大量基因和/或调控因子变异的影响,通常每个变异的影响都很小。通过与全基因组DNA标记连锁不平衡效应来捕捉这些变异的影响,例如,单核苷酸多态性(SNP)。还有在大参考样本和群体中评估标记的影响,在群体中测量个体品系的基因型和性状。只要估计了标记的影响,就可以知道培育的候选品系基因型。然后,为了评估每个候选育种品系的价值,估计它们的基因组育种值(GEBVs)作为它们携带的标记等位基因的标记效应之和。选择具有高GEBV的植株作为下一代亲本。基因组选择相比传统育种的一个优点是,可以较早地在多个发育体系中选择利用品系作为亲本;并且基于GEBV的多个育种周期可以在与传统育种单个周期相同的时间内完成。对于那些通常在生长发育后期(评估阶段,图4)进行测量的性状和表型分析成本较高(如产量)的性状,基因组选择在节省时间和资源方面有着较好的优势潜力。基因组选择正在大规模地用于个人的作物育种项目,例如玉米育种。Cooper和 Gaffney 等人说明了由基因组选择产生的耐干旱玉米杂交种在工业生产规模下评估的影响。这些变异品种(“AQUAmax”杂交品种)现在广泛种植在农民的土地上。对农业生产数据的评估表明,无论是有利还是干旱胁迫条件下,AQUAmax玉米杂交种的产量都显著提高,在水资源有限的情况下提高了产量稳定性,降低了农民面临的风险。 为了获得更大的产量,可以使用基因组选择同时选择多个优秀性状。例如,为了选择产量提高的植物,可以使用多性状分析方法来提高选择的准确性,该方法包括在早期高通量测量性状的表型分析,如冠层温度和不同植被指数,以及关于产量的GEBV。另一个例子是测定关于最终用途的性状,这是小麦育种计划中最后要测定的性状之一。利用红外和核磁共振光谱分析,再结合DNA标记预测得到准确的GEBV。这些值可以用来选择具有理想性状的植物,在育种周期中,比其他方法的利用更早。 基因组选择的最大好处是当结合其他技术时,能(i)减少一代间隔和(ii)包括影响目标性状或特征的致病突变的精确位置,因为在这种情况下预测不再依赖DNA标记和致病突变之间的连锁不平衡。由于快速育种可以大大减少世代间隔,通过在每一代应用基因组选择来挑选下一代的亲本,可以大大增加这种方法的遗传增益。目前,基因组选择的最大问题是基因分型成本过高。为了减少成本,隔两代或三代才应用基因组选择,或者只选择那些在快速培育周期中表现出超过阈值的良好表型(例如一些抗病性)。利用高通量测序的新基因分型策略,如rAmpSeq,可以显著降低基因组选择的基因分型成本。尽管在某些情况下已经发现了SNP单核苷酸多态性,但许多性状的病因SNP的精确位置是未知的。如果这些多态性发生在野生或非优良种质资源中,一个可能的策略是采用ExperessEdit方法通过基因工程,将SNP导入优良的材料中,然后通过全基因组DNA标记,使用基因组选择来选出编辑的基因和其他成千上万个影响所需性状的SNP(图4)。另一个有前途的选择是将基因组选择与快速抗病基因克隆技术相结合。虽然标记辅助选择可用于转移具有较大影响的抗性基因,但将该方法与基因组选择相结合可以帮助积累和维持有助于有效抗性的微小基因变异。这种方法可能会减少病原体变异后克服抗性基因的选择压力。 图4 育种策略 育种策略的可视化表示和传统育种与利用双单倍体育种(DH)、快速育种(SB)、基因组选择育种(GS)和快速编辑 (剪刀表示)的周期长度比较。粉色底纹表示在快速育种条件下进行的步骤,绿色底纹表示在常规条件下进行的步骤。一个箭头表示一个世代。曲线箭头表示育种中的步骤,在这些步骤中,通过田间测评或基因组选择最佳品系,利用其作为亲本来进行新的杂交。基因组选择也可以用于在整个基因组中堆叠有用的单倍型,从而从群体中分离的现有单倍型中创建一个最佳的种植品系。例如,基因组区域可以通过连锁不平衡块来定义。单倍型GEBV被定义为单倍型标记效应的和。然后,可以为基因组的每个部分识别出具有最佳GEBV的单倍型,并且这些最佳的单倍型可以利用最佳的杂交模式堆叠在单个个体中。具有理想的基因编辑位点或抗病等位基因的单倍体可以设置为特定基因组区域的“最佳”单倍体,并在最终个体中组合。当与快速育种相结合时,这种叠加方法可用于快速开发具有多种性状的新型作物品种。加速驯化植物驯化(植物选择培育)是一个漫长的过程,选择突变的一系列性状,最终使植物可培养。通过对野生物种的新驯化来模拟这一过程可能是培育现代品种的另一种方式。这提供了获取驯化基因库中没有的基因和性状的途径。驯化通常与多倍体有关:事实上,大多数作物都是多倍体的。然而,由于与亲本的有性隔离和多体遗传,多倍体作物改良十分复杂。通过多倍体重建的快速再培养是从野生物种中引入新的基因和等位基因的直接方法。这种再培育过程可以通过快速育种来加速。可以利用这种方法培育多倍体作物花生(Arachis hypogea)和香蕉(Musa sp.)。花生是异源四倍体,由野生二倍体AA-和BB-通过秋水仙素和多次回交选择得到。在培育花生的多次选择步骤中,快速培育缩短了再培育的时间。在香蕉中,多倍体AA,BB通过杂交得到AAA、AAB和ABB。基本多倍体事件的少量发生,加上多年生植物在世界范围内的无性系繁殖,对毁灭性疾病几乎或根本没有抵抗力,加剧了遗传多样性狭窄造成的问题。在香蕉、花生中,通过利用不同二倍体和快速培育,合成多倍体可以得到新性状,包括抗病性,也有助于新品种的快速发展。此外,在香蕉中,直接编辑现有的三倍体优良品种,可以在短期内快速得到改良系,从而避免了重新合成三倍体所需的成本和时间。为了避免多体遗传,在某些物种中,可以使用具有所需性状的供体在二倍体中繁殖,然后通过未减少(缩短缩小)的配子和/或倍体间杂交(交叉)重新构成多倍体。与直接育种多倍体相比,该方法所需的时间和资源更少,为培育新品种提供了一条有效的途径;可以利用于一些作物上,如香蕉和土豆。同样,快速育种可以在加快杂种生长方面发挥作用,以便进行评估和进一步的杂交和选择。以香蕉为例,育种工作是在二倍体优良品系和野生近缘种之间进行,然后对选定的二倍体进行杂交(二倍体杂交种),并对选定的二倍体进行染色体加倍,以快速产生间倍体杂交(即 4x× 2x),从而培育出无籽三倍体。香蕉植株很大,周期很长,从杂交品种的产生到初步评估长达三年。同样,快速育种可能在加速杂交品种的评估和进一步的杂交和选择方面发挥作用。新物种的其他选择培育的途径包括已知的基因工程。在农作物和野生物种中通过CRISPR-Cas9进行基因组编辑,得到与再选择培育有关的基因。基因工程得到的新再培育系可以直接作为农作物,也可以与优良品系杂交得到新的优良性状。编辑技术和诱变技术结合快速培育也可以应用于培育健康食品——例如,增加维生素B9的水稻或去除藜麦中的皂苷等有害蛋白质、芸苔属种子的抗营养硫代葡萄糖苷和草豌豆的神经毒素等。基因编辑驯化是一种令人兴奋的途径,可以通过生产可以直接与遗传阻力小的先进品系杂交的品系来快速利用作物野生近缘植物的基因库。与快速育种结合,这些工具提供了快速获取新的遗传变异,并意味着加速部署这种变异到种植者的领域。快速育种2.0LED技术创新性地结合了扩展的光周期和早期种子收获,使加速育种得到了更广泛的应用。但进一步提高速度还有多大空间?加速育种的目的是优化和整合影响植物生长和繁殖的参数,以减少世代和观察表型所花费的时间,特别是观察那些在发育后期出现的表型。我们如何定制加速育种,以满足不同作物、品种和表型的具体要求?打破种子休眠是提高育种速率的第一步。在许多物种中,母体植物在胚胎发育过程中种子是处于休眠状态。种子的休眠可以在收获后立即被打破,通过冷分层,即种子在低温下吸水或使用促进发芽的激素,如赤霉素(图5a)。早期收获小麦和大麦种子,在开花后第14天,接着是干燥的第3天和冷分层的第4天,与成熟的种子相比,打破休眠可以减少大约15天的生产时间(图5b)。类似的方法也被应用于扁豆。更早的收获可以通过利用胚胎来实现,成花12天后,培养2-3天后发芽率达100%。这种方法避免了给种子干燥和分层,至少缩短了8天的生产时间。向开花的过渡也可以被缩短。有些植物需要较长时间的冷处理(春化)来介导向开花的过渡;冬小麦品种需要6到12周。控制春化的分子成分在许多植物中都已知。短暂地操纵这些控制点-例如,通过下调中央调节器VERNALISATION 2-可以导致“快速春化”的发展(图5c)。在关键的生长阶段,通过提高温度可以加速植物的生长。高温会导致水蒸气不足,阻碍植物生长和花粉发育;然而,当允许的水蒸气水平保持不变时,(高温使)营养生长和衰老的速度加快。这已经在玉米中得到了证明,尽管植物在较高的最低(夜间)温度下容易受到粮食产量的大幅下降。当已知植物的温度敏感性时,就有可能在适当的生长阶段进行高温干预,以加速生长。在面包小麦中,在减数分裂期间发现了一个籽粒产量下降的温度敏感期(图5d.ii)。因此,在营养生长过程中可以采用高温,而在生殖阶段可以保持低温来维持籽粒的发育(图5d.i)。优化日照时间和光照质量可以改善繁殖时间线。昼长和光照质量的变化可以加速植物的生长(图5f)。较长的日照促进中性或长日照植物的生长,而光合作用优化的光质量可以提高初级产量。此外,红光与蓝光的比值对开花也很重要,在小麦中,这在粉红色光下最早被诱导,其比值约为1。现有的速度育种系统的一个特点是使用led来改善光质量和降低操作成本。相反,激光可以用来进一步降低成本,因为它具有更高的电转换效率,40-60%的能量被转换为光,这取决于光的颜色。除了促进生长和增加能源输入的回报,激光还可以在生长柜或温室外产生,在植物内部发射,然后分散在植物上,消除了在可控环境下使作物研究昂贵的大量冷却成本。土壤一直是植株成功培养的关键。但是,水培生长系统可以优化营养成分和更快的吸收,同时保持根系生长的最佳有氧条件(图5th:100% max-height:100% width:1152px height:1498px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/3c2ad034-cf76-444f-99b0-e3e705ad7c5e.jpg" title="表1.jpg" alt="表1.jpg" width="1152" height="1498"文章来源:Hickey LT, N Hafeez A, Robinson H, etal.,(2019) Breeding crops to feed 10 billion. Nat Biotechnol. 37(7):744-754. doi:10.1038/s41587-019-0152-9.https://www.nature.com/articles/s41587-019-0152-9
  • 中科院东北先进制造与材料大型仪器区域中心评估会议召开
    10月8日,中科院东北先进制造与材料大型仪器区域中心(以下简称&ldquo 东北区域中心&rdquo )评估会议在长春光学精密机械与物理研究所召开。   中国科学院副秘书长、条财局局长吴建国等出席会议。来自中科院14家区域中心的专家组成评估专家组,地质地球所朱日祥院士任专家组组长。专家组听取了东北区域中心管委会主任张学军作的中心工作汇报,现场考察了长春光机所先进制造与检测公共平台和长春应化所高分子评价平台建设与运行情况,观看了中心建设专题汇报片,查阅了相关档案,并核对了中国科学院仪器设备共享管理平台中的运行数据,一致认为东北区域中心建设目标明确,管理运行规范,共享数据真实可靠,档案资料齐全,达到了预期建设目标。   东北区域中心是依据《中国科学院技术支撑系统建设实施方案》精神,由长春光机所、长春应化所、金属所、沈阳自动化所和大连化物所等东北五所整合优化现有技术资源,创新管理体制与运行机制,建立的联合公共开放平台 于2008年3月正式获批运行。五年来,区域中心建设与运行过程中以五个共建单位公共支撑技术资源为依托,重点围绕空间光学有效载荷研制、激光加工与测量、光电信息处理、先进材料制备等四个关键实验系统,统筹修购专项、装备研制、条件保障、创新设备和功能开发等资源,自主研发和购置一批高端仪器设备,打造了大口径光学系统反射镜先进制造、激光加工与测量、催化材料制备与表征、高性能金属及金属基复合材料分析测试和高分子材料评价等九个一流水平的装备平台,有效支撑了应用光学、光学工程、精密机械与仪器、能源材料、高性能金属及金属基复合材料、高分子材料和稀土结构与功能材料等七个领域的科研工作。   吴建国充分肯定了东北区域中心五年来在建设与运行方面所取得的工作成绩,希望中心在开放共享的思路和举措上继续探索,进一步加强仪器对外共享,提升区域影响力。同时,希望通过此次评估工作,各区域中心及时发现建设运行中存在的问题,相互交流学习,后续不断完善建设,更好地为发挥区域中心科技支撑作用。   长春光机所、长春应化所、金属所、大连化物所相关负责人参加会议。 评估会议现场
  • 浙江省计量院自主研发助力实现检测过程数字化监控管理
    近日,浙江省计量科学研究院研发液压装置数据拟合算法系统,并获国家版权局软件著作权登记。据了解,该软件充分结合企业及省计量院检测信息化要求,通过设计人性化的人机界面程序,实现“傻瓜式操作”。系统功能明确、简洁,可直接录入实验相关信息记录,进行自动运算处理以及试验记录的模板化生成,从而实现对实验的记录高效管控。此外,该系统可对接省计量院LIMS系统,直接导入原始记录生成报告,极大提高测试数据采集、记录、处理及分析工作效率。该系统的研发解决了液压检测力值及硬度数据自动运算处理、试验记录单/多模板化生成、实现数据的模块化管理等难题,最终实现液压装置检测过程数字化监控管理。
  • 2018泽泉植物生理生态及表型育种研讨会圆满成功
    2018年4月12-13日和4月19-20日,由上海泽泉科技股份有限公司主办的2018泽泉植物生理生态及表型育种研讨会分别在北京和成都胜利召开。来自北京林业大学、中科院植物所、中国农业大学、北京市植物园、天津师范大学、山西农业大学、河北农业大学、衡水学院、山西农科院、毕节市中药研究所、成都大学、成都理工大学、成都中医药大学、贵州省烟草科学研究院、黑龙江大学、辽宁师范大学、绵阳师范学院、南充市农科院、青海大学、山西省农科院、石河子大学、四川农业大学、四川省农科院、四川省原子能研究院、四川师范大学、西南科技大学、西南民族大学、云南农业大学、云南省热带作物科学研究所、中科院成都生物所、中国热带农业科学院品资所、中科院成都山地所等50多家科研单位和科技公司的近200位专家学者参加了此次研讨会。本次会议旨在更好地服务全国科研用户,促进植物表型育种、生理生态领域的研究,整合有效资源,同时促进相关研究设施和平台的建设。 北京会场,4月12-13日成都会场,4月19-20日来自中科院植物所、中科院地理所、中科院遗传所、中医科学院中药研究所、四川农业大学、四川省农科院、九宇金泰的多位专家学者围绕植物生理生态、植物表型、种子质量分析、农业物联网等内容作了主题报告,与参会嘉宾进行了深入的沟通和交流。 中科院植物所吴芳芳老师《近地面遥感在农林生态中的应用》中科院地理所寇亮老师《氮沉降对根系动态过程的影响》中医科学院中药研究所孙伟老师《基于质谱成像的分子可视化技术及其在植物组织空间代谢组学研究中的应用》中科院遗传所胡伟娟老师《Imaging-based phenotyping to dissect complex traits in crops》北京九宇金泰周旭珍老师《智能化数字植物平台》四川农业大学吴楠老师《Biomonitoring heavy metal contaminations by chlorophyllfluorescence parameters in mosses》四川省农业科学院王建辉老师《留树保鲜柑橘品质分子调控研究》德国WALZ公司Oliver Meyerhoff博士《WALZ devices and technique overview 2018》作为本次研讨会主办方,泽泉科技也展示了不俗的实力。泽泉科技技术专家带来的 “光合荧光联用技术及其应用”,“植物表型分析最新技术与应用介绍”,“花粉活性与种子质量分析解决方案”,“植物培养解决方案”,“植物叶片和根系功能属性研究:方法追溯”、“调制叶绿素荧光和P700的原理及应用”等报告内容,不仅专业,而且贴近实际,完美的解决了与会老师遇到的各种科研问题。 泽泉科技技术专家讲座本次研讨会第二天,北京会场和成都会场都安排了全天的分组讨论,以加强知识消化与沟通交流。"调制叶绿素荧光及P700的原理及应用","光合仪测量光合作用,光响应曲线,CO2响应曲线","根系监测系统使用技巧及根系分析软件操作演示"等3个讨论组分次同时进行,与会嘉宾根据自己的需求自行选择轮流参加。每个讨论组主讲人专业、详细的讲解获得了老师的交口称赞,许多老师表示研讨会这种新颖的交流模式对加深技术原理及应用的理解非常管用。 分组讨论现场2018泽泉植物生理生态及表型育种研讨会受到全国科研单位老师同学的大力支持,获得圆满成功,上海泽泉科技股份有限公司在此表示衷心的感谢!通过研讨会,泽泉科技进一步加强了与广大专家学者的合作,我们将一如既往的为广大客户提供优质的产品和完善的服务。
  • 中药制药过程关键工艺阶段近红外在线监测研究
    2016年4月1日,聚光科技一站式智慧实验室作为协办单位盛装出席了2016广州国际分析测试及实验室设备展览会暨技术研讨会,并成功邀请到广东药科大学中医药研究院博士、中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事、中国中药协会中药品种开发与培育专业委员会常务委员肖雪博士做研究报告。 肖雪博士在药品质量控制论坛上做研究报告 在2016广州药品质量控制论坛上,肖雪博士对“中药制药过程关键工艺阶段近红外在线监测研究”做了详细的报告,报告指出:“中药制药过程一般包括提取、浓缩、精制、配制、制剂等步骤,每个环节都对中药制剂的最终质量有着重要影响。目前,中药生产多手动操作,部分生产线上了自动化系统,对生产过程的参数进行主要控制,缺乏对生产过程关键性质的在线检测”。报告中提到:“近红外由于其明显的优势,非常适用于中药制药生产过程的在线监测。其研究团队针对数个中药品种的提取、柱层析、混配、干燥等关键工艺开展了近红外光谱技术的在线应用研究,取得了良好的社会效益和经济效益”。近红外光谱在线分析的优点: 分析速度快(毫秒、秒级); 样品基本不需预处理、操作简单; 无浪费、无污染,可非接触测量; 一次光谱扫描可测定多种成分和指标; 分析结果的统计准确度逼近标准方法; 工业上可以做到实时监控。中药质量控制的在线模式: NIR快速检测,适于inline、online分析; 相同的NIR光谱反映相同的化学成分及含量,NIR光谱用于中药质量定性定量分析,起到类似指纹图谱质量控制(包含多指标成分定量技术)的作用; NIR在线光谱结合智能计算技术可对多个指标成分的含量进行实时预测,对生产工艺进行在线诊断,及检测一些综合量如总氮、以及一些物理量如密度等,其检测范围比单纯的色谱分析更为广泛。 近红外光谱技术(NIR)是“多快好省”的绿色分析技术,是中药质量在线分析、智能控制的仪器基础。 SupNIR-1000系列便携式近红外分析仪是针对现场快速检测而设计的一款便携式分析仪,结构紧凑、体积小、内置充电电池、大容量存储设备和液晶显示模块。 SupNIR-2600系列快速油料品质分析仪是基于透射的测样方式,波长覆盖1000-1800nm。在石油行业、流通质检和科学研究等领域有着广泛应用。 SupNIR-2700系列多功能饲料/油料/谷物分析仪是基于漫反射的测样方式,波长范围覆盖1000-2500nm。在饲料生产、油料加工、谷物收购、育种研究等领域有着广泛的应用。 SupNIR-3000系列独创的光源平移技术,使得全盘扫描成为现实,无死角的样品检测。仪器检测校准准确度、重复性和再现性,满足《GB/T 24895-2010粮油检验 近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则》。 SupNIR-4000系列在线近红外分析仪适用于工业过程实时检测,波长范围覆盖1000-2500nm,以液体样品为测量对象,内置多通道光开关、恒温控制系统和液晶显示模块,实现多个测量点的检测。更多产品信息可关注聚光科技一站式智慧实验室!http://www.fpi-inc.com/jgzt/product.php?20/127
  • 2012中国国际过程分析与控制学术会议成功召开
    仪器信息网讯 2012年8月22日,2012中国国际过程分析与控制学术会议(IPAC 2012)在上海落下帷幕。作为第23届中国国际测量控制与仪器仪表展览会(原名多国仪器仪表展览会)的同期活动,本次会议由中国仪器仪表学会主办,围绕过程分析与控制这个主题,邀请了国内外的10位专家学者作报告,吸引了200余名专业人士到会。仪器信息网作为支持媒体也参加了此次会议。 会议现场 金国藩院士致辞 吴幼华秘书长主持会议   会议开幕式上,金国藩院士到会致辞,开幕式由中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长吴幼华先生主持。   金院士在致辞中表示:过程分析与控制技术综合交叉了过程工程、分析化学、控制工程、系统工程、分析测试仪器、信息科学、应用数学等学科内容,实现了将化学、物理和生物性质等多变量作为直接参量参与过程自动化生产控制的优化技术,对工业的安全生产、产品质量等发挥着重要作用。   上世纪末,美国国家科学基金会在华盛顿大学建立“过程分析化学中心” ( CPAC ),确立了以化学计量学为基础、大量采用新型在线分析仪器的过程质量控制方法的过程分析化学(Process Analytical Chemistry ,PAC) 的地位,作为分析化学新分支,成为过程自动化生产的组成部分。今天CPAC的原主任Prof. Mel Koch将通过远程的方式为大家介绍CPAC在推动此行技术发展上所作的重要贡献。   2004年,FDA 对过程分析技术发布了指导性文件,对PAT 的定义是“一个通过即时测量原料、过程中物料和过程本身的关键质量指标来实现设计、分析和生产控制的系统,目的是确保最终产品的质量”。   同时,(欧洲)德国测量与控制标准委员会(NAMUR)“分析方法”工作组的成员自20 世纪50 年代开始寻找仪表解决方案, 2006年联合德国化学会( GDCh) 和德国德西玛化学工程与生物技术协会(DECHEMA)共同召开EuroPACT,2008年、2011年已成功举办了2届,2014年将举办第三届。   由于PAT 的市场需求,使得原先在离线分析中不被重视的分析方法,例如近红外和拉曼技术,成为了研究的热点 最新的研究前沿,如太赫兹技术,也引起了PAT 研究者的浓厚兴趣。   希望中国仪器仪表学会为大家搭建的这个学术大平台,能为大家与国际领域专家的沟通交流提供更多的机会,为推动中国过程分析与控制技术的发展做出贡献。 江桂斌院士主持学术报告会 袁洪福教授主持学术报告会   简短的开幕式后进行的是大会学术报告,该环节由江桂斌院士、金钦汉教授、袁洪福教授共同主持。来自美国FDA、美国华盛顿大学、德国Reutlingen University、美国Brigham Young University、华东理工大学、浙江大学以及仪器厂商布鲁克、福斯等单位的专家学者就PAT相关技术的发展,拉曼光谱、近红外光谱等过程分析技术在药品、化工、生物发酵、饲料工业等工业上的应用发表了演讲,分享了他们在工业过程分析与控制方面的相关研究经验与成果。   美国FDA Wu huiquan博士   报告题目:Process Analytical Technology (PAT) and Quality-by-Design (QbD) for the 21st Century Pharmaceutical Regulatory Science   Wu huiquan博士的报告主题为制药监管领域的过程分析技术与质量设计。他首先介绍了PAT、QbD的相关概念及其对于制药监管的重要意义,然后重点阐述了美国FDA在这方面所作的工作及规划,最后分享了一些具体的实例。   他指出:PAT、QbD给制药技术的发展及相关生产工艺的发展带来了科学的方法,已经成为美国FDA大力提倡和鼓励的方法与技术,使得相关学科的发展拥有很多的机遇,同时也面临很多挑战。PAT、QbD的实施需要相关企业、学术机构、政府机构的通力合作才能落到实处。   Washington University Mel Koch教授(通过音频作报告)   报告题目:How the Center for Process Analysis and Control (CPAC)Supports Advances in Technology that Enable Process Understanding   Mel Koch教授通过音频作了报告,他在报告中介绍了CPAC相关情况,以及CPAC在PAT方面所作的工作。   CPAC已经成立了28年,汇集了来自化学、制药、石油、生物、材料、食品、仪器等各个领域的专家学者,专注于发展工业过程优化、可控以及质量提升的相关工具与技术,涉及光谱、色谱、核磁、传感器、流体化学与分析、过程控制等技术。   Mel Koch教授特别介绍了NeSSI(New Sampling Sensor Initiative)技术。NeSSI配备有许多微型分析器件,可以对许多工业领域的过程控制、过程优化、产品发展产生影响。   Reutlingen University Rudolf Kessler教授   报告题目:Multi-Modal Optical Spectroscopy – Integrating Knowledge and First Principles in Process Analytics and Hyperspectral Imaging for Robust Process Control   Rudolf Kessler教授介绍了如何在过程分析中的运用多模块光纤光谱仪区分多维度的信息。多模块光纤光谱仪不仅包含了紫外可见、近红外、拉曼等不同波段的光谱所包含的信息,而且包含了不同光学设置比如扩散反射和扩散传输的相关信息,应用在过程分析中,可以了解多维度的信息,更利于过程控制。   华东理工大学 程辉副教授   报告题目:Operation Optimization Technology for Complex Chemical Process   程辉副教授的报告主题是复杂化学过程中得操作优化技术。他在报告中概述了石化等化学工业的重要地位以及中国石化工业目前的发展概况,并介绍了先进过程控制技术(APC,Advanced Process Control)和实时优化技术(RTO,Real Time Optimization)的发展情况、面临的挑战以及未来的发展方向;最后程辉副教授介绍了相关应用案例。   华东理工大学 张嗣良教授   报告题目:Monitoring and Control Technique For The Complex Nature of a Bioreactor System   张嗣良教授在报告中介绍了他目前研究的复杂生物反应器系统的监测分析与控制技术。生物过程是利用细胞大规模培养来进行产品生产,培养过程中需要对温度、PH、溶氧等各种参数进行测量,根据所测的数据对各种条件进行优化。在这个过程中在线分析对生物过程有非常重要作用。   张教授也介绍了一些具体的应用实例以及他的课题组的研究成果,比如他与仪器厂商共同研制的可用于生物过程分析的过程质谱。   Brigham Young University Milton L. Lee教授   报告题目:New Gas Chromatography-Mass Spectrometry Technologies for On-Line Analysis   Milton L. Lee教授的报告主题是——可应用于在线分析的新型气质联用仪,他介绍了他与仪器厂商共同研制的GC-MS的原理、关键部件、性能及其在过程分析中的应用等相关信息。   浙江大学 金钦汉教授   报告题目:Some New Application of Microwave Technology to Process Analysis and Control   金钦汉教授介绍了微波技术在过程分析与控制领域的一些新应用。目前新发展起来的基于微波技术的实时分析技术主要有GMS、MPT-AES、UWB三种,金教授对这三种技术的原理、仪器性能以及目前应用情况分别进行了介绍。   Former Merck and GlaxoSmithKline Entrace Technology, USA Su-Chin Lo博士   报告题目:Process Analytical Technology (PAT) in Pharmaceutical Industry:from Process Understanding through Process Control   Su-Chin Lo博士的报告也是介绍PAT技术在制药工业的应用,但是与前面Wu huiquan博士不同的是,他的报告更多集中在PAT过程中的“工具”——在线分析仪器在制药领域中的具体应用。中红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱、紫外可见光、质谱等技术都可以应用在工业生产过程中,需根据生产过程特点选择不同种类的仪器。   此外,布鲁克、福斯等仪器公司的应用专家也到场分别介绍了近红外技术在食品、饲料等工业的过程分析中的应用。   布鲁克公司 André Kok博士   报告题目:FT-NIR Technology for Process Control and Monitoring   福斯中国 Zhao Wushan先生   报告题目:The Application of NIR in Feed Industry , Lab and Process in Line
  • 科研玉米被偷损失千万:育种人遭遇的困难可以少点吗?
    最近,有则消息刷爆了各大媒体,作为默默无闻的行业人员,看到“科研玉米”上了头条,小编其实感到挺激动的!但在看过报道之后,小编的心情变得十分沉重。 “你们觉得它就是一个不值钱的玉米棒子,但是在我们这些搞科研的老师手里面吧,真的是自己的心血,可能跟自己儿子、女儿一样,养了十年多!” 老师这番话,说出了多少从业者的心声呢?我们默默无闻的搞科研,有时甚至还不被理解,但我们依旧在坚持,只是为了能够培育出性状更加优良的种子! 科研玉米,是湖南农业大学的老师与历届同学们用汗水浇灌出来的心血,或许,这些科研玉米没有达到网上传的“上千万”的价值,但它却凝聚了大家十年来的努力。就算你有“上千万”,也买不到这“十年心血”! 科研玉米“值钱”的不是单株的产能,而是作为研究对象,它所提供的研究价值!如果能够研制出优良性状的种子而进行大范围推广,往小了说叫做“改变产业”,往大了说叫做“造福人类”!也许,这就是一代代育种人默默坚守在田间的原因所在吧! 其实,对于育种人来说,在研究过程中会碰到许多困难,这些困难不仅有外界的原因,还有实验内部的客观因素,比如作物的种植环境控制、作物生长各阶段性状的测量、试验田里的病虫害等……这些因素会导致实验过程的偏差增大,实验结果的准确性降低,甚至有可能阻止试验推进,结束试验周期,毕竟育种试验是以“年”为单位的,一旦出了差错,过去的时间与付出的精力就白白浪费了! 好在现在有许多仪器与系统可以用来解决这类问题!托普云农一直致力于打造智慧农业,为辅助科研人员科学考种,研发出了“育种信息化”以及配套解决方案。 首先,通过智能大棚系统、“水肥一体化”等系统保证作物生长处于最佳环境。其次,通过“四情监测”等系统,排除病虫害对于作物生长的影响,最后,再通过“育种信息化”系统,对作物生长状态进行动态测量、记录、分析,确保每一个环节不出纰漏、试验数据精准无误,从而保证育种科研人员的科学考种。 育种信息化的基础是各项数据的测量与记录,这些数据能够直观地对比出植株在长势过程中的性状信息与产生种子的品质信息。而借助托普云农研发的高科技仪器,育种人员就能够快速、方便、准确地获取相应数据,有效减少人工工作量以及人工操作产生的误差值。玉米株高测量仪玉米考种分析系统 育种信息化的特色是对采集好的数据的深度处理,借助于仪器与平台之间的联动,能将采集好的多阶段数据进行清晰直观的展示,在帮助育种人员充分了解作物的长势情况以及种子状况的同时,更好地分析作物及种子品质,估测作物产量,从而筛选优质品种进行更大范围的推广试验。 有了托普云农的设备系统帮助,育种人员的测量工作将会变得更加快捷精准。小编希望,在未来的育种试验当中,能排除“人祸”,排除客观环境因素的影响,育种人员能不用为“小事”操心,把更多的精力都放在攻克技术难题上,让每一个“十年”都有意义、有成果!
  • 2013中国国际过程分析与控制学术会议第二轮通知
    2013中国国际过程分析与控制学术会议第二轮通知 International Process Analysis & Control Congress, China 2013(IPAC 2013)   主办单位:中国仪器仪表学会   承办单位:天津大学、北京化工大学、中国仪器仪表学会近红外分会(筹)   协办单位:ISA(国际自动化学会)、DECHEMA(德国生物工程与化学技术协会)、IFPAC(国际过程分析论坛组委会)   时间:2013年8月27-29日   地点:北京皇家大饭店   背景:过程分析通常被划分为:离线分析(Off-line)、现场分析(At-line)、在线分析(On-line)、原位分析(In-line or In situ)和非接触样品分析等五种类型。过程分析与控制技术有机融合了在线分析及先进控制技术,将化学成分、物理参数和生物性质等多变量作为直接参量参与过程自动化生产控制的优化,进而在安全生产、保证产品质量、降低成本等方面发挥重要作用。目前,过程分析与控制技术已经在石油化工、生物医药、节能减排、环境监测、过程现场检测,以及微观生命体的过程检测等众多领域中呈现出越来越广阔的应用前景。   大会组织机构:   指导工作委员会:金国藩(清华大学)、陆婉珍(石油化工科学研究院)、孙优贤(浙江大学)、俞汝勤(湖南大学)、叶声华(天津大学)、江桂斌(中国科学院生态环境中心)、金钦汉(浙江大学)、任德权(国家食品药品监督管理局)、陆廷杰(中国仪器仪表学会)、李波(中国食品药品检定研究院)   大会主席:庄松林(上海理工大学)   副主席:曾周末(天津大学)、王建林(北京化工大学)   学术委员会:   主席:袁洪福(北京化工大学)   副主席:徐可欣(天津大学)、刘文清(安徽光学精密机械研究所)   委员:Melvin V. Koch (Washington University)、Edward Grant (University of British Columbia)、Huiquan Wu (FDA)、Rudolf W. Kessler (Reutlingen University)、Milton L. Lee (Brigham Young University)、Su-Chin Lo (Former Merck and GlaxoSmithKline Entrance Technology, USA)、张嗣良(华东理工大学)、罗国安(清华大学)、潘立登(北京化工大学)、梁逸曾(中南大学)、瞿海斌(浙江大学)、吴海龙(湖南大学)、段忆翔(四川大学)、陈义(中科院化学所)、邵学广(南开大学)、 李华(西北大学)、臧恒昌(山东大学)、胡昌勤(中国食品药品检定研究院)、赵国忠(首都师范大学)、褚小立(石油化工科学研究院)、 邹明强(中国检验检疫科学研究院)、储晓刚(中国检验检疫科学研究院)、姚志湘(广西科技大学)   组织委员会:   主席:吴幼华(中国仪器仪表学会)   副主席:陈达(天津大学)、何苏勤(北京化工大学)   论文评审委员会:   主席:汪曣(天津大学)   委员:孟广政(光谱学与光谱分析)、张莹(仪器仪表学报)、胡柏顺(现代科学仪器)   征文内容:   大会欢迎从事过程分析与控制领域研究、生产和应用的大学、研究所、企事业从业人员踊跃投稿。本次征文范围是复杂体系建模预测与控制、面向过程控制的多参量检测技术及其典型工业应用等,包括但不局限于:   过程化学计量学   样品预处理(采样、纯化、富集/浓缩)   分离方法与技术   检测与表征(光、电、磁、声等)   传感(电化学、光学/光纤传感、微/纳传感、分子传感、生物传感等)成像分析   分子光谱/原子光谱   拉曼光谱/激光/核磁共振   色谱、质谱   X射线   无线传感网络   智能检测技术   过程建模/检测/控制   智能控制及新型控制原理   自动诊断技术   多变量分析及工艺控制   食品/药品、石油化工流程分析与控制   生物过程在线检测   环境污染防治应用   征文要求:   1、凡内容符合主题范围,未在国内外正式刊物或其他会议上发表的中英文论文均可投稿   2、投稿论文撰写要求请参照www.etmchina.com公布的《仪器仪表学报》投稿要求及论文模板,投稿时请提交MS Word版本   3、论文的结构依次为:论文题目(中英文)、作者姓名、单位、所在城市及其邮编、摘要(中英文)、关键词(中英文)、正文、参考文献、作者简介   4、如果论文内容可能涉密,请作者主动提交“已通过工作单位保密审查”的证明   5、论文一经提交,即表明作者同意会议主办方拥有论文版权   6、投稿时务必提供联系人的姓名、职称、电话、手机、E-mail和详细通信地址   7、会议征文请在2013年6月30日前通过电子邮件发送到ipac2013@163.com,论文录用通知日期 2013年7月15日。   论文发表:   经过大会论文评审委员会评审通过,论文将在《仪器仪表学报》(Ei收录)、《光谱学与光谱分析》(SCI收录)、《Instrumentation》或《现代科学仪器》正刊发表。   会议安排:   本次学术会议盛情邀请到加拿大不列颠哥伦比亚大学Edward Grant教授、德国联邦材料测试研究院(BAM) Michael Maiwald博士、美国默克药厂过程分析技术专家孙蕾博士等做大会主题报告。   会议将设置化学计量学,过程分析技术,生物、环境过程应用,智能控制等专题进行交流。同时为给过程分析与过程控制的研究人员以及工业应用人员提供对话交流平台,会议将举办“PAC(过程分析与控制)与APC(先进过程控制)沙龙活动”、“PAC(过程分析与控制)最新应用技术论坛”等,欢迎各界人士莅临。   联系方式:   联系人:张莉、何苏勤、陈达   电话:010-82800752、010-64439597、022-27401233   E-mail:zhangli@cis.org.cn hesq@mai.buct.edu.cn dachen@tju.edu.cn   中国仪器仪表学会   2013.3
  • 赛默飞将在香港举办实验室管理信息管理系统研讨会
    LIMS:帮助您的实验室符合行业规范的伙伴 中国 上海 &mdash (2012年3月31日) &mdash 科技服务领域的全球领先者赛默飞世尔科技公司近日宣布将于2012年4月20日在香港和香港科技园合作举办实验室信息管理系统研讨会。该研讨会帮助您了解实验室信息管理系统在不同行业的实验室科学研究中的应用。 实验室所得的数据正在机构高层日常的管理决策中扮演一个愈来愈关键的角色。对每个部分的一目了然可以帮助管理层更好地了解信息,并作出及时的商业决策。但是为了平衡实验室数据的真正价值和交付管理层所要求的度量体系,实验室必须完全整合和自动化,由此达到工作流优化和进程简化高效的目的。同时在当前行业监管日益严苛的情况下,数据的可追溯性及进程的最优化成为实验室工作的重中之重。 本研讨会将涉及以下话题: 了解实验室信息管理系统如何帮助提高实验室生产力并增加实验室所得数据的价值 了解实验室信息管理系统(LIMS)如何与来自不同厂商的仪器及企业的资源管理系统整合,并优化实验室的效率 参与如何遵循各种行业规范的讨论,并了解如何建立一个可审计工作流程且高效处理数据的实验室 了解应用实验室信息管理系统(LIMS)之后,ISO支持功能如何实际增加客户满意率68%至99% 挖掘&ldquo 企业整合&rdquo 这个词背后的真正含义,及您如何优化工作流程以真正降低成本 探索数据形象化工具的要点在于让关键实验室数据一目了然 我们的解决方案 赛默飞世尔科技邀请您参加实验室信息管理系统座谈研讨会以了解您可如何自动化您的实验室流程并提升实验室所得数据的价值,从而实现在企业的全效管理。 时间 内容 14:15 - 14:30 注册报到 14:30 - 14:35 欢迎及议程简介 14:35 - 14:50 赛默飞世尔科技介绍及实验室信息管理系统的优点- Kim Shah (赛默飞世尔科技全球市场发展总监) 14:50 - 15:20 Nautilus实验室信息管理系统功能介绍,如帮助用户遵循行业规范,和企业内部系统如ERP,CRM等的集成整合,以及在生物制药、诊断或测试及认证行业特殊过程中的管理- Roger Williams (赛默飞世尔科技亚太地区销售总监) 15:20 - 15:40 实验室信息管理系统平台在香港科技园的应用- Richard Lam (香港科技园实验室经理) 15:40 - 16:10 实验室信息管理系统从计划到启动,及问答时段 16:10 - 16:15 合影 16:15 onwards 鸡尾酒晚宴及生物科技园服务中心导览 本次研讨会将令参会人士有机会分享对行业的看法,交流不断变化的业务要求。这些看法和要求,将决定信息服务方案中必要的增益功能。 我们深知您及您的团队的时间宝贵,在本次研讨会上,您和您的实验室工作人员将能够跟其他业界专业人士和赛默飞世尔科技的技术与业务领军人物会面并开展联谊。并且,您将有机会影响本公司信息服务方案的未来发展方向。我们真诚邀请您和您的实验室工作人员参加我们的无纸化实验室与LIMS研讨会,与我们的业界客户分享信息。 我们若能在任何方面为您服务,敬请不吝告知,以便您能够更好地参加本研讨会。如有任何问题或需要,请发送邮件至yvonne.ren@thermofisher.com 联系我们,我们将在第一时间给您回复。 2012年4月20日在香港科技园,我们期待与您面对面的交流探讨! 报名注册请登陆:http://www.thermo.com.cn/LIMS-HK 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额120亿美元,员工约39,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 和 www.thermofisher.cn (中文)。
  • 育种4.0时代来临,如何实现弯道超车?
    种业是国家战略性、基础性核心产业,是保障国家粮食安全和重要农产品有效供给,推动生态文明建设,维护生物多样性的重要基础。在今年3月份的第十三届全国人民代表大会第四次会议“部长通道”上,农业农村部部长唐仁健表示:“我们正在会同有关部门,研究制定打好种业翻身仗的行动方案。力求用10年左右的时间,实现种业重大突破。自古以来,我国就是农业大国,从最开始的手工耕地种田,到如今的自动化耕种及温室培育。而当流程化操作已经上升到一定阶段,农业再想突破,只能从根源入手,从生物技术方面去突破。生物育种已成为实现跨越发展的有效途径。何为生物育种? 生物育种是生物技术育种的简称,属于从转基因育种3.0版跨入智能设计育种4.0版、集各种前沿技术大成的新一代分子育种技术,其中最具代表性的包括培育颠覆性新品种的全基因组选择、基因编辑和合成生物技术。 随着科技的发展,一些国家也已进入新的智能化育种时代,“生物技术+人工智能+大数据”,通过基因编辑等先进的技术,使育种过程大大缩短。在对农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测中需要从代表性的检测样品中提取DNA,用SSR引物进行扩增,从而通过其扩大增产物片段大小不同而加以区分品种。Genevac推动种业技术改良在推动全球种业及生物医药等行业上,Genevac公司一直致力于在浓缩上的技术改良及研发,在DNA提取和PAGE纯化后的溶剂处理中,缩减检测时间,提高检测引物纯度。标准中推荐使用的CTAB法,提取量大、质量好,可长期保存。 图1:CTAB法—DNA提取步骤示意图我们推荐:在加入70%乙醇后,使用Genevac真空离心浓缩仪可直接对多个样品进行浓缩,利用高速旋转和低真空度,使提取的DNA始终保持较低的温度。快速、批量的处理提取目标DNA,为后续PCR扩增做准备。 图2:引物纯化示意图在品种纯度检测时,需要对引物进行筛选、合成,在利用PAGE(聚丙烯酰胺凝胶)电泳完成纯化后浓度较低的样品,使用Genevac真空离心浓缩仪对样品进行浓缩处理,得到干燥的引物片段,为后续片段对比做准备。核酸提取纯化中Genevac可做到 (1) 再浓缩DNA样品:当循环测序结果不理想,需要考虑DNA浓度是否太低,可能需要进一步浓缩。可将150ulDNA水溶液浓缩至10ul,再进行测序; (2) 去除DNA样品中醇的残留:当DNA样品中有乙醇的残留会影响测序反应,可使用miVac DNA除去乙醇(温度60℃,程序:-OH); (3) 干燥DNA样品:DNA沉淀后可能会含水或水、乙醇混合液,只需要设置温度,选择水方法,按START即可。 多年的实践和研究我们可做到: ● 避免交叉污染:通过高速运转加较低的真空度,可提供快速并且有效避免爆沸; ● 多种转子选择:孔板、EP管、试管、离心管可选; ● 更快的蒸发速率:对于不易挥发溶剂比如水,提前预热+实心铝制转子可提高一倍速率; ● 多种配置型号可选:满足多种沸点溶剂蒸发; ● 高通量:以1.5ml的EP管为例,可提供200位。 全新升级4.0系列 Genevac英国Genevac公司成立于1990 年,隶属SP Scientific 旗下,一直专注于研究和生产各种离心蒸发浓缩设备,不断为生命科学提供更前沿和*的解决方案。
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