前沿

我科學(xué)家創(chuàng)建我國第一個高精度、大尺度和短周期的國家農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測系統(tǒng)

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院報道，農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所唐華俊研究員牽頭完成的 “農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)”成果獲得2014年度國家科技進步二等獎。

受大陸性季風(fēng)氣候的影響，我國農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害種類眾多、發(fā)生頻繁、范圍廣泛、危害嚴重。

遙感技術(shù)因其高時效、高精度和大范圍等特點，迅速成為區(qū)域旱澇災(zāi)情信息獲取的重要途徑。美國、歐盟等相繼研發(fā)了以遙感技術(shù)為主的農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)減災(zāi)救災(zāi)和生產(chǎn)管理中發(fā)揮了重要作用。國內(nèi)自20世紀(jì)90年代開始研究農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)，但仍存在農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害的遙感監(jiān)測機理不明確，旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測理論體系沒有建立，旱澇災(zāi)害關(guān)鍵參數(shù)的區(qū)域遙感定量反演難以實現(xiàn)，農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害監(jiān)測精度低；我國復(fù)雜災(zāi)情條件下農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害信息快速獲取、災(zāi)害時空動態(tài)變化遙感監(jiān)測和災(zāi)害損失定量評估等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展滯后，響應(yīng)時效性差；以及我國農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范欠缺，大區(qū)域尺度的農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測系統(tǒng)尚未建立，業(yè)務(wù)化應(yīng)用和信息服務(wù)難以保障，總體應(yīng)用范圍較小等關(guān)鍵技術(shù)難題。

針對這些技術(shù)難題，從1998 年開始，在國家主體科技計劃和有關(guān)部委財政專項的支持下，中國農(nóng)科院資劃所唐華俊研究員帶領(lǐng)的農(nóng)業(yè)遙感團隊，結(jié)合農(nóng)業(yè)主管部門的災(zāi)情信息需求，緊扣“理論創(chuàng)新－技術(shù)突破－應(yīng)用服務(wù)”的主線，以農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測的理論創(chuàng)新為切入點，重點突破了“旱澇災(zāi)害信息快速獲取、災(zāi)情動態(tài)解析和災(zāi)損定量評估”三大技術(shù)瓶頸，創(chuàng)建了國內(nèi)首個精度高、尺度大和周期短的國家農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了國家和區(qū)域尺度的業(yè)務(wù)化應(yīng)用和信息服務(wù)，總體技術(shù)水平達到國際先進，地表蒸散發(fā)遙感估算和洪澇水體遙感監(jiān)測技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。

這一科技突破了農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測精度低、時效差的技術(shù)難題。創(chuàng)建了多模型整合的土壤墑情監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)全國土壤墑情常規(guī)監(jiān)測10天1次，應(yīng)急監(jiān)測3天1次；率先建立了光學(xué)水體高精度提取技術(shù)、全波段和主被動遙感協(xié)同的微波全天候水體識別技術(shù)，實現(xiàn)區(qū)域洪澇災(zāi)害監(jiān)測保證率由不足75%提高到90%以上。研制了面向作物全生育期的旱澇災(zāi)害損失遙感評估技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)作物洪澇受損等級劃分，作物干旱遙感診斷準(zhǔn)確率達94%；采用淹沒損失曲線法，建立了針對不同農(nóng)作物和發(fā)育期的受損面積和受損程度快速評估技術(shù)，實現(xiàn)了影像獲取后4小時內(nèi)可上報災(zāi)損評估結(jié)果。實現(xiàn)了高精度、短周期和多尺度的農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害遙感監(jiān)測信息服務(wù)與決策支持。

歐盟成功研制更精確的工業(yè)污染毒素檢測裝置

科技部網(wǎng)站報道，工業(yè)污染毒素如氯化二惡英（CDs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）和其他的類二惡英化合物（DLCs），由于對人體健康產(chǎn)生嚴重的危害，而被嚴令禁止。但目前這些工業(yè)污染物的毒性檢測仍然采用過時的口服毒性（Oral Toxicity）標(biāo)記，其檢測方法既費時耗力又誤差很大。歐盟第七研發(fā)框架計劃（FP7）提供270萬歐元資助，總研發(fā)投入350萬歐元，由歐盟5個成員國荷蘭（總協(xié)調(diào)）、德國、瑞典、捷克和斯洛伐克科技人員參與組成的歐洲SYSTEQ研發(fā)團隊。

SYSTEQ研發(fā)團隊，首先開發(fā)出工業(yè)污染物系統(tǒng)性毒素參照（TEQs）用于毒理學(xué)評估，并在此基礎(chǔ)上確認毒素新的生物基因標(biāo)記。進而通過生物基因標(biāo)記與口服毒性標(biāo)記的比較研究，通過大量的反復(fù)實驗，從TEQs確認的生物基因標(biāo)記中優(yōu)化篩選出被稱作為AHRR的基因標(biāo)記，同時證實被稱作CYP1A1的基因，也可作為人體毒素的檢測標(biāo)記。研發(fā)團隊利用AHRR生物基因標(biāo)記對人體毒素和實驗動物類毒素之間的差異進行了研究，發(fā)現(xiàn)人類相對實驗動物類對DLCs毒素具有更低的敏感性，意味著傳統(tǒng)上基于實驗動物類口服毒性標(biāo)記的毒素檢測被高估。

研發(fā)團隊已在國際著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表6篇科學(xué)論文，并為其新的檢測裝置申請了發(fā)明專利。研究成果已向歐委會提出申請，有可能成為新的全球工業(yè)污染毒素檢測標(biāo)準(zhǔn)。

■我國自主研發(fā)的世界首個Sabin株脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗獲批上市

科技部網(wǎng)站報道，在國家863計劃和“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項的連續(xù)支持下，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所自主研發(fā)的Sabin(音：賽賓)株脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗經(jīng)過十四年的努力，已正式獲得新藥證書和GMP認證，標(biāo)志著我國在此研究領(lǐng)域的創(chuàng)新成果達到了國際先進水平。

脊髓灰質(zhì)炎是由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊灰病毒感染引起的急性傳染病，又稱“小兒麻痹癥”，曾被醫(yī)學(xué)界稱為“威脅兒童生命和健康的最大殺手”。長期以來，我國通過使用減毒脊髓灰質(zhì)炎疫苗已經(jīng)實現(xiàn)了連續(xù)多年無脊髓灰質(zhì)炎野病毒感染病例，成功達到了世界衛(wèi)生大會提出的2000年實現(xiàn)無脊灰的目標(biāo)。然而由減毒活疫苗引發(fā)的相關(guān)病例和在自然界分離逐漸增加的疫苗衍生毒株的情況在不斷增加，要求我國必須實現(xiàn)向脊灰滅活疫苗的轉(zhuǎn)變，因此，研發(fā)與生產(chǎn)適應(yīng)國情的脊灰減毒疫苗株制備滅活疫苗（S-IPV）已成為脊灰疫苗領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

課題組的科研人員先后建立了適應(yīng)微載體培養(yǎng)的三級病毒種子庫、非洲綠猴腎（Vero）細胞庫，并對S-IPV疫苗生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進行了反復(fù)研究和論證，建立了S-IPV疫苗生產(chǎn)工藝體系，于2012年8月在國際上率先完成了Ⅲ期臨床試驗。通過與進口巴斯德IPV的平行試驗對照，證明SIPV具有良好的安全性和免疫效果，工藝更加安全，生產(chǎn)成本更加低廉。目前，S-IPV疫苗產(chǎn)品的生產(chǎn)線已通過GMP認證，產(chǎn)能基本可滿足中國免疫規(guī)劃的需求。該疫苗的產(chǎn)業(yè)化對于維持我國無脊灰狀態(tài)、保障人民生命健康具有十分重要的現(xiàn)實意義。

■ 俄羅斯研制出提高小麥發(fā)芽率的生物制劑

據(jù)科技部網(wǎng)站報道，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院植物生理及生化研究所研制出能提高小麥發(fā)芽率及抗旱能力的生物制劑。生物制劑的主要成分是生長在針葉林及落葉林上面的Inonotus纖孔菌屬。1%Inonotus菌混合物水萃取物能使小麥根系重量提高66%，從而提高小麥的抗旱能力。研究人員正在準(zhǔn)備田間試驗，以進一步研究該制劑對冬小麥生理及其產(chǎn)量的影響。

■科技帶來創(chuàng)收 興建農(nóng)產(chǎn)品貯藏初加工設(shè)施三年累計減損增收1.55億元

據(jù)甘肅日報報道，“要想薯塊藏得好，掌握技術(shù)很重要，防腐防芽防皺縮，防凍防熱防綠變……”這是安定香泉鎮(zhèn)香泉村委會主任肖國山就馬鈴薯貯藏窖技術(shù)，為村民們編唱的快板。甘肅省落實國家農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工設(shè)施補助政策，興建農(nóng)產(chǎn)品貯藏初加工設(shè)施，三年累計減少馬鈴薯、蘋果損失9.65萬噸，為農(nóng)民減損增收1.55億元。

甘肅省馬鈴薯、蘋果、蔬菜等戰(zhàn)略性主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和區(qū)域性優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展勢頭迅猛，但由于缺乏貯藏、加工設(shè)施，出現(xiàn)收獲后折損、地頭賤賣等現(xiàn)象。對此，農(nóng)業(yè)部、財政部實施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工補助項目，支持各省區(qū)實施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工項目建設(shè)。國家連續(xù)三年下達甘肅省農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工設(shè)施補助資金1.9億元，甘肅省累計建設(shè)馬鈴薯、蘋果貯藏窖1.35萬座，累計新增馬鈴薯、蘋果貯藏能力40.56萬噸。

該項目還促進了甘肅省市場流通和信息服務(wù)體系建設(shè)，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工補助項目試點縣臨洮、隴西、渭源的3個交易市場均被農(nóng)業(yè)部認定為全國馬鈴薯重點專業(yè)批發(fā)市場，目前已建立了與全國馬鈴薯交易市場聯(lián)網(wǎng)的電子信息服務(wù)平臺。靜寧、麥積、秦州等縣區(qū)已建成10萬噸以上的蘋果交易市場6個，秦安縣北大果品專業(yè)市場被認定為農(nóng)業(yè)部定點交易市場。