輕松檢測(cè)出黃曲霉素避免進(jìn)入食物鏈
“黃曲霉素是污染毒性最強(qiáng)、致癌率最高的真菌毒素。比如1類致癌物黃曲霉素B1,毒性是氰化鉀10倍、砒霜的68倍,比農(nóng)藥666毒1萬倍,中國(guó)28.2%的肝癌是它導(dǎo)致的?!敝袊?guó)農(nóng)科院油料作物研究所李培武研究員說。這就是他和同事研究黃曲霉素靶向抗體和高靈敏檢測(cè)技術(shù)的原因。他們的成果此次獲得了國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
如果花生發(fā)霉,記得千萬不要吃?;ㄉ?、玉米、稻米、牛奶……很多東西都能感染黃曲霉,中國(guó)是重污染區(qū),這也部分導(dǎo)致了中國(guó)肝癌死亡率高,是別的地區(qū)的6倍。李培武介紹說,黃曲霉有個(gè)特點(diǎn),植物中存在的B1、G1類型,動(dòng)物吃了之后就轉(zhuǎn)化成M1,因此飼料中的黃曲霉會(huì)導(dǎo)致畜禽產(chǎn)品也有毒。
黃曲霉很難徹底消除,只能及時(shí)檢查,避免它進(jìn)入食物鏈,因此高靈敏檢測(cè)特別重要。但是黃曲霉很難高靈敏測(cè)出。
1960~1970年代用薄層法液相,1990年代又發(fā)明了酶標(biāo)法等辦法,但都不根能本解決問題。
檢測(cè)過程中,黃曲霉表現(xiàn)出免疫原性差、雜交瘤細(xì)胞衰亡容易、檢測(cè)假陽性高的特點(diǎn)。油料研究所經(jīng)過10多年努力,發(fā)明了雜交瘤篩選法、一系列高親和力抗體和高靈敏現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)?,F(xiàn)在已經(jīng)可以年產(chǎn)300萬套試劑盒和900臺(tái)儀器。
中國(guó)技術(shù)問世后,黃曲霉的檢測(cè)費(fèi)用降低了80%,解決了大米、玉米和花生的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)問題,牛奶的檢測(cè)時(shí)間縮短90%,過去一有隱患只能倒奶、停產(chǎn),現(xiàn)在不用了。新技術(shù)還提升了倉儲(chǔ)安全,減少了劇毒標(biāo)準(zhǔn)品和有機(jī)試劑的使用排放,檢測(cè)廢棄物處理費(fèi)下降70%。在新技術(shù)的幫助下,中國(guó)花生的國(guó)際貿(mào)易大大活躍了。
攻關(guān)終末期肝病診療提出肝臟移植新標(biāo)準(zhǔn)
“中國(guó)的終末期肝病死亡率曾經(jīng)達(dá)到80%。中國(guó)有9300萬例乙肝病患者。上億肝病患者中,終末期800萬;肝癌患者每年35萬,占了全世界的55%。”鄭樹森院士一番話道出治療晚期肝病的艱險(xiǎn)。經(jīng)過中國(guó)醫(yī)生的研發(fā),中國(guó)在肝病中后期診治方面已大有進(jìn)步?!罢憬髮W(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院終末期肝病綜合診治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”也因此獲得本次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)(創(chuàng)新團(tuán)隊(duì))。
鄭樹森、李蘭娟兩位院士從1980年代開始攻關(guān)終末期肝病診療?,F(xiàn)在已經(jīng)顯著降低病死率,使肝衰竭、肝癌病人的成活率大大提高。30年研究,人工肝、活體肝臟移植都獲得很大成功。
人工肝是一種設(shè)備,將血漿置換出來,在喪失肝功能的人體外模擬肝臟,清除毒素。中國(guó)醫(yī)生制造的人工肝,讓大部分使用的病人都能成活。
肝移植方面,該團(tuán)隊(duì)2008年提出了肝臟移植的新標(biāo)準(zhǔn)“杭州標(biāo)準(zhǔn)”,把腫瘤活性程度考慮進(jìn)肝移植的資格里。這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過西方同行的驗(yàn)證,是普遍適用的。
同時(shí)中國(guó)醫(yī)生攻克了肝臟在移植過程中淤血的世界難題。一次肝移植手術(shù)可降低23萬元的手術(shù)費(fèi)。而且肝移植后,乙肝復(fù)發(fā)率從10%降低到2%。他們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)已經(jīng)在全球各大肝病治療中心應(yīng)用。
浙大團(tuán)隊(duì)做了肝移植1841例。以前術(shù)后死亡率極高,現(xiàn)在3年成活率達(dá)到75.7%。一些兩三歲做手術(shù)的孩子,現(xiàn)在已經(jīng)健康地上了大學(xué)。他們還把技術(shù)轉(zhuǎn)移到曾經(jīng)進(jìn)行第一例肝移植手術(shù)的澳大利亞。
除此以外,幾年前中國(guó)研究人員還在分析腸道菌群基因時(shí)發(fā)現(xiàn),肝病患者的腸道菌群加重了肝臟衰竭,這項(xiàng)成果在英國(guó)《自然》雜志發(fā)表,為將來通過調(diào)理腸道微生物來治療肝病指出了方向。
高端激光制造用的是中國(guó)機(jī)器
“大功率激光加工是汽車制造的革命手段。我們是汽車制造大國(guó),產(chǎn)量世界第一??晌覀兊狡髽I(yè)去看,設(shè)備還是‘萬國(guó)博覽會(huì)’,激光加工高端裝備往往被國(guó)外壟斷。”華中科技大學(xué)的邵新宇教授說。經(jīng)過12年來產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了汽車用激光設(shè)備的國(guó)產(chǎn)替代,在一些關(guān)鍵指標(biāo)上達(dá)到世界第一。此項(xiàng)成果獲得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
在汽車制造中,運(yùn)用激光焊接可以增加強(qiáng)度,減輕鋼板重量,提高加工效率。比如說,汽車安全氣囊關(guān)鍵時(shí)候要爆出來,但平時(shí)不能跑出來,靠的就是用激光在隔板上割出暗縫,但不能割透。過去只有德國(guó)一家公司能做這個(gè)。再比如大型薄壁曲面焊接,不等厚度的鋼板拼焊,都需要用到激光,這也是各國(guó)競(jìng)相搶占的技術(shù)制高點(diǎn)。
經(jīng)過中國(guó)科技人員的攻關(guān),從控制軟件到激光加工生產(chǎn)線,中國(guó)已經(jīng)擁有了126種裝備。比如說,不等厚度的鋼板拼焊,中國(guó)技術(shù)比國(guó)外拼縫的精度高一半。激光焦點(diǎn)是有半徑的,而且變化著,還要克服遇熱變形等隱患,能讓兩塊鋼板嚴(yán)絲合縫拼焊起來不容易。中國(guó)在這方面已經(jīng)達(dá)到國(guó)際最高水平。
產(chǎn)值最大的轎車和商用車激光加工生產(chǎn)線,中國(guó)設(shè)備比國(guó)外同類降低了一半價(jià)錢。近3年,中國(guó)激光焊接生產(chǎn)線在11次國(guó)際招標(biāo)中10次中標(biāo),與國(guó)際頂尖同行競(jìng)爭(zhēng)能戰(zhàn)而勝之。對(duì)焊接生產(chǎn)線要求最高的通用汽車,一條年產(chǎn)30萬輛汽車的生產(chǎn)線,也采用了中國(guó)設(shè)備。目前,中國(guó)設(shè)備已經(jīng)在313家車企賣出了538套,還應(yīng)用到其他一些重要的精加工領(lǐng)域。
人工合成麝香藥用保護(hù)得兩全
麝香,中國(guó)人對(duì)這個(gè)名字不陌生,電視劇里??吹接盟鱿懔仙踔炼舅帯?shí)際上,麝香是一種常用中藥材,安宮牛黃丸、局方至寶散、紫雪等均含麝香。它配伍的中藥方子,占《全國(guó)中成藥處方》的11%以上。但是,麝香要從雄麝體內(nèi)取出。
中國(guó)雄麝5萬頭,全部捕殺也只得0.5噸麝香,但麝香年需求量15噸。怎么既保護(hù)麝,又保證用藥原料呢?
1975年,在國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)人批示后,衛(wèi)生部組織多家研究所,以“絕密”項(xiàng)目開始研制人工麝香。今年84歲的于德泉院士當(dāng)年就負(fù)責(zé)該項(xiàng)目。而人工麝香也榮獲今年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
于德泉院士和同事用現(xiàn)代分析技術(shù),首次系統(tǒng)闡明了天然麝香的主要化學(xué)成分,分離出六大類、100多種化合物并表征了結(jié)構(gòu);建立了反應(yīng)神經(jīng)內(nèi)分泌、心腦血管、抗炎、免疫等16種動(dòng)物模型和29種指標(biāo)的現(xiàn)代藥理學(xué)方法。他們發(fā)現(xiàn)了天然麝香中大分子多肽類主要藥效物質(zhì)及其代用品。
用人工麝香配置的處方,臨床證實(shí)可以替代麝香。1994年獲得中藥一類新藥證書。在相應(yīng)工藝發(fā)明、質(zhì)量控制和產(chǎn)業(yè)化后,人工麝香進(jìn)入了規(guī)?;a(chǎn)。自從1994年推廣到全國(guó)應(yīng)用,已經(jīng)占領(lǐng)了99%的市場(chǎng),433種中藥方里已經(jīng)有410種實(shí)現(xiàn)人工麝香替代,這些藥也降價(jià)了30%~50%,惠及1億人次。人工麝香每年生產(chǎn)90噸。累計(jì)銷售49億元,13億利稅,帶動(dòng)企業(yè)300億的工業(yè)附加值。
人工麝香的生產(chǎn)量,相當(dāng)于避免獵取了2600萬頭麝鹿。
2003年,在解除了人類用藥的壓迫后,麝從中國(guó)的2級(jí)保護(hù)動(dòng)物升到了1級(jí)。
提出潰壩新理論讓大壩固若磐石
“我國(guó)是世界上水庫最多的國(guó)家,共有98002座水庫。因?yàn)槲覀兪羌撅L(fēng)氣候,需要攔蓄洪水,減少洪澇災(zāi)害。但其中93%是土石壩,大多數(shù)是1950~1970年代修的,病險(xiǎn)率很高?!蹦暇┧茖W(xué)院的張建云院士說,這就是他們研究水庫大壩安全保障技術(shù)的原因。他們的研究成果獲得此次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
世界上最大的潰壩事故就發(fā)生在中國(guó):1975年一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)帶來的暴雨,讓河南駐馬店多個(gè)水庫潰決,造成1000多萬人受災(zāi),至少2萬人死亡。
在來自南京水科院等9家單位的人員研究前,中國(guó)水庫大壩的信息不完善,潰壩機(jī)理不清楚,加固方案也不知如何優(yōu)化。近10年的一系列研究解決了3個(gè)問題:大壩為什么病、險(xiǎn)、潰決?怎么減少不良狀況?一旦發(fā)生潰壩,怎么處理?
“我們建設(shè)了世界最高的實(shí)驗(yàn)壩,9.7米高,世界上第二名是6米高;而且我們的實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)比國(guó)外高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。”張建云和同事們檢測(cè)了高流速下堤壩破口,發(fā)現(xiàn)國(guó)際上原來的潰壩理論,解釋不了他們發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。比如說,原來理論預(yù)言應(yīng)該頃刻倒塌的情況,大壩居然堅(jiān)持了一天還沒垮塌。
在提出了新的潰壩理論后,科學(xué)家還首次建立了全國(guó)水庫大壩的資料庫,并給出了大壩老化的評(píng)估模型。建立了水庫降等級(jí)、報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)。讓許多水庫直接報(bào)廢,不試圖再加固了。
他們的預(yù)警技術(shù)引入了電法檢測(cè),相當(dāng)于給大壩“照CT”、看隱患。
中國(guó)研發(fā)的大壩安全保障技術(shù),目前已經(jīng)用在小浪底、丹江口、小灣等50多座大水庫上。過去三年,就創(chuàng)造了134億元的效益。讓大壩潰壞的風(fēng)險(xiǎn)從千分之一降到千分之0.06,而且能保證即使?jié)我膊凰酪粋€(gè)人。
體表愈合新療法撫平那多年未愈的創(chuàng)傷
一張張血水淋漓的照片上,是觸目驚心的皮膚破損,多年不能復(fù)原的皮膚潰瘍,會(huì)造成感染、截肢甚至生命威脅。但是,在中國(guó)醫(yī)生的潛心研究后,許多重癥病人已得到完全康復(fù)?!爸袊?guó)人體表難愈合創(chuàng)面發(fā)生新特征與防治”項(xiàng)目也獲得了此次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
體表慢性難愈合創(chuàng)面俗稱潰瘍,是一大類存在于體表而長(zhǎng)期不愈或難愈的組織損傷,主要包括嚴(yán)重創(chuàng)燒傷后殘留創(chuàng)面、放射性潰瘍、下肢動(dòng)靜脈疾病造成的潰瘍等。近年來,糖尿病造成的“糖尿病足”成為難愈創(chuàng)口的首要原因。其中機(jī)制復(fù)雜,涉及學(xué)科門類廣,所以病理一直沒有搞清,而患者病情遷延不愈、治療難度大、醫(yī)療費(fèi)用高。
經(jīng)解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院等單位10多年對(duì)148萬例住院病人的流行病學(xué)研究,科學(xué)防治難愈合創(chuàng)面找到了方向。首先,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)糖尿病皮膚高糖和糖基化產(chǎn)物等毒性物質(zhì)蓄積,導(dǎo)致細(xì)胞或基質(zhì)功能不良的“隱性損害”,還發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)因子糖基化造成巨噬細(xì)胞趨化和吞噬功能異常,致使創(chuàng)面難愈的免疫機(jī)制,以及放射性創(chuàng)面“以細(xì)胞損害為關(guān)鍵環(huán)節(jié)的愈合諸因素網(wǎng)絡(luò)失調(diào)”的機(jī)制。
對(duì)應(yīng)地,醫(yī)生們用光子技術(shù)來減輕創(chuàng)面糖基化產(chǎn)物造成的“隱性損害”,然后采用調(diào)控內(nèi)環(huán)境減輕修復(fù)細(xì)胞“進(jìn)行性損害”、再補(bǔ)充細(xì)胞和提供支架材料促進(jìn)創(chuàng)面愈合。
中國(guó)療法明顯提高了難愈創(chuàng)面的治愈率??傮w治愈率從60%上升到了94%。而糖尿病足最終截肢的比例,歐洲是22%,應(yīng)用中國(guó)新療法的病人則只有7.2%。有幾例70年未愈合的戰(zhàn)爭(zhēng)造成的老創(chuàng)口,用新方法居然修復(fù)了。中國(guó)人的成就刊登在《自然》《柳葉刀》和《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》等雜志上,成了國(guó)際參照的標(biāo)準(zhǔn)。