中国农业科学院农业科技年活动简报第6期
[来源] [发布日期] 2004-03-23
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中国农科院“农业科技年活动”领导小组办公室编2003年6月16日
发挥优势努力攻关
中国农科院科研人员积极投身非典科研第一线
面对SARS这一场突如其来的重大灾难,中国农科院科研人员充分发挥自身雄厚的基础和兽医冠状病毒研究的科研优势,在与SARS的斗争中,毫无畏惧地冲到了非典科研的第一线。
中国农业科学院党组高度重视,专门设立院长基金“SARS疫源调查与疫苗研究”课题,先期紧急拨付50万元启动科学研究工作,支持哈尔滨兽医研究所科技人员开展对SARS疫源调查和疫苗开发的前期研究。
哈尔滨兽医研究所按照农业部动物冠状病毒疫源联合调查组的部署,在农业部的直接组织、协调下,派专家飞赴广州,开展动物冠状病毒疫源调查研究工作。在广东省动物防疫监督总所等兄弟单位的配合下,陆续在广州市及所属周边地区采集野生动物样品,同时布置了深圳、江门、中山和佛山等非典起源和严重发生地区动物样品的采集工作。经过20多天夜以继日的工作,科技人员总共采集了59种野生动物,共计1600多份动物样品。5月23日,调查组得出初步结果:科学家们通过RT-PCR检测、基因组测序等手段,发现在蝙蝠、猴子、鼯鼠、果子狸、蛇、野禽等数种野生动物体内存在4种新的冠状病毒,这些冠状病毒与目前感染人群的SARS冠状病毒属于同种的不同变异株系,表明目前感染人类的SARS冠状病毒在人与野生动物间存在高度的同源性。病毒的系统详细鉴定、SARS冠状病毒在野生动物——人群间的先后关系和详细侵染循环,以及病原衍化的规律,动物中的SARS冠状病毒是如何引起人类发病等问题,正在进一步研究中。与此同时,按照全国防治非典型肺炎指挥部科技攻关小组的要求,在最短时间内将P3实验室做好调整、装备,使其在软件、硬件上完全适合SARS大动物水平的研究工作,承担了“SARS病毒灭活疫苗的研制”攻关课题。该所还承担了黑龙江省科技厅立项的“防治SARS的生物制品应用研究”课题,主要研究卵黄抗体的制备和生产,用于卵黄抗体临床防治SARS研究。目前各项科研工作正在紧张、有序地进行当中。
中国农业科学院兰州兽医研究所组织农业部畜禽病毒学重点开放实验室的科学家,成立三个攻关小组开展相关研究。第一小组,与卫生部兰州生物制品研究所联合,形成以兰州为中心的攻关小组。从所长基金拨出专门经费,紧急启动有关课题。科技人员发挥他们多年从事动物病毒工作的专业优势,已完成SARS病毒与动物冠状病毒遗传衍化的初步分析,猪传染性胃肠炎病毒全部结构蛋白基因、猪流行性腹泻病毒主要功能基因克隆分析,并积极主动地寻求与中国医学科学院、中国预防医学科学院等单位联手,通过对疫区动物尤其是野生动物的血清学调查、病原分离、SARS病毒与各种动物冠状病毒、引起人畜呼吸道症状病毒、实验用病毒载体等的分子遗传关系比较分析,追踪SARS病毒起源。同时进行动物冠状病毒快速诊断,免疫防疫的分子疫苗等项目。第二小组,以北京为中心,以清华大学蛋白质科学教育部重点实验室作为基地,与中国人民解放军医学科学院和中国科学院北京华大生物技术有限公司合作,已获得了SARS病毒的重要基因,并在适宜的表达载体上表达了获得的全部基因和编码的蛋白质。该小组目前已拿到10多个蛋白,后继工作仍在顺利进行。所表达的蛋白主要可用于SARS病毒蛋白的结构与功能研究,为治疗SARS和设计药物提供可靠的理论根据。同时,这些研究成果还可用于诊断试剂和基因工程疫苗的研究。第三小组,与甘肃万维信息技术有限责任公司合作,研究“城市SARS可视化分析和决策支持系统”。该所设计完成的“城市SARS可视化分析和决策支持系统”可为更好地控制非典型肺炎,提供一套非典型肺炎的疫情决策分析系统,帮助政府部门迅速了解非典型肺炎的疫情传播态势,使之做出正确的决策。该系统已无偿提供给甘肃省使用。
作为北京市首家获得一次性卫生材料和医疗用品辐照灭菌卫生许可证的,中国农科院原子能所“农业部辐照产品质量监督检验测试中心”,充分利用WHO认可的钴-60辐照技术优势,积极为抗击“非典”物资提供辐照灭菌服务。他们视任务为命令,视时间为生命,在短时间内研究制定了口罩、防护服、一次性医疗用品、中草药、保健品等的辐照消毒剂量标准,千方百计为抗“非典”物资提供最可靠的技术服务。为了抢时间、争速度,他们简化手续,特事特办,日以继夜,加班加点,一切为“非典”物资让路,及时、快速地完成了各项“非典”物资的辐照任务。(钴-60γ射线辐照技术是世界卫生组织和国际原子能机构大力推广的食品和卫生用品消毒灭菌的高新技术,是各种病毒、病菌、致病微生物和各种害虫的克星,在世界各地尤其是发达国家得到广泛应用,是医疗用品、药品、保健品消毒灭菌和食品保鲜的十分有效的技术手段。)
中国农科院农业经济研究所于4月下旬紧急成立了“非典与中国农业农村经济”应急课题组,以动态定量研究“非典”对中国农业农村经济的全面影响,以提出适时的应急政策措施供决策部门参考。经深入、全面地研究,专家认为,目前,“非典”对我国农村经济不会造成太大的负面影响,对农民收入的影响也是有限的。“非典”对农民收入的影响主要体现在以下几个方面:一是经济总体的变动对农民收入的影响,二是农产品出口变动对农民收入的影响,三是农村劳动力在外从事非农行业的收入影响。经初步测算,“非典”对农民人均纯收入的负面影响为28.7元,占2002年农村居民人均纯收入的1.16%,影响的主要来源是“非典”对国民经济总体的负面影响而引致的。
我院一批SARS研究课题获得立项支持
部分课题取得阶段性进展
在上级领导部门的重视、支持和广大科技人员的努力下,我院一批抗击非典的研究课题获得立项资助,部分课题已经开始取得阶段性进展。
1、全国防治非典型肺炎指挥部“SARS病毒灭活疫苗的研制”课题
经我院向有关部门汇报,由农业部正式行文上报,全国防治非典型肺炎指挥部科技攻关组正式下达课题。科技部专家组于5月15日对我院哈尔滨兽医研究所的P3实验室进行了评估考核,参加“预防SARS疫苗研究开发”课题的预备通知由全国防典指挥部科技攻关组于5月16日电话通知下达,5月25日全国防治非典型肺炎指挥部科技攻关组专家组又对哈兽医所哈尔滨兽医研究所P3实验室的整修、装备和管理情况进行了启动前检查,并就研究内容、方案、技术路线等与我院专家进行了讨论修订,5月31日试验动物五种(类)猴子和毒源运抵,6月5日各项临床试验正式开始。本项目由军事医学科学院主持,参加单位有哈尔滨兽医研究所、中国药品检验所、北京生物制品厂等。哈尔滨兽医研究所负责的主要研究内容有高级动物模型的筛选建立及其预备试验研究,灭活疫苗及其动物保护效果试验,疫苗的安全性评价研究。
2、先后获得多部门联合支持的“动物冠状病毒疫源调查研究”课题
由农业部、中国农业科学院、黑龙江省科技厅、哈尔滨市科技局先后联合资助。4月底农业部成立动物冠状病毒疫源调查组和专家组,任命哈尔滨兽医研究所孔宪刚所长为调查组长(主持人),沈荣显院士为专家顾问组组长,主持单位为哈尔滨兽医研究所,联合攻关单位有解放军军需大学、华南农业大学、广东省动物防疫监督所、广东省CDC。在农业部领导下主要开展SARS潜在感染的动物种类调查和取样,快速检测技术的方法建立和验证,进行快速检测和鉴别,阳性样品的病原分离和全基因组序列测定,病毒的形态分类鉴定、寄主范围确定,野生动物与人SARS病毒衍生规律研究。遵照翟虎渠院长“急事急办,关键是要快,先组织有关人员干起来!”的指示,4月24日中国农业科学院电话下达院长专项课题,启动相关研究工作,所里垫资20万元,于4月底启动各项研究工作。其后,哈尔滨市科技局立项拨款20万元,黑龙省科技厅立项拨款40万元支持这项工作。已经获得1700余份样品,涉及59种动物。初步检测结果显示,有十几种动物呈阳性反应,检测到SARS病毒或类SARS病毒基因;获得4种动物病原的基因片段的序列;正在对阳性反应样品用细胞培养法进行病毒分离,并作全基因组测序。部分阶段性结果已经上级领导批准,由新华社网站、人民日报、中央电视台等报道。
3、防治SARS的生物制品应用研究课题
黑龙江省科技厅立项,哈尔滨兽医研究所主持,联合攻关关单位有军事医学科学院等。主要研究免疫原的制备,免疫鸡后抗体效价测定与评价研究,卵黄抗体的制备和生产。
4、SARS病毒多表位基因工程疫苗及诊断试剂研究课题
在院指导下,组织哈尔滨兽医研究所申报国家自然科学基金SARS专项、黑龙江省博士后研究人员防治SARS专项资金。主要研究SARS病毒S蛋白基因、N蛋白基因和M蛋白基因上的主要抗原表位的选择及其串联合成(即将完成);串联表位在原核系统中的表达;表达产物制备亚单位疫苗;表达产物作为诊断抗原建立SARS病毒抗体检测技术。
5、“动物冠状病毒疫苗产业化生产”项目
由院向国家计委高技术司汇报,指导哈尔滨兽医研究所起草、修改项目建议书,已通过黑龙江省计委紧急向国家计委申报“动物冠状病毒疫苗产业化生产”项目,国家计委近期将通过SARS应急绿色通道专门立项支持。
6、院长专项“SARS疫源调查、疫苗开发与血清产品研究”课题
院长基金课题,资助金额50万元。支持哈尔滨兽医研究所启动了前期的相关研究工作。
科技年启动科研和推广两大基金
促进科技创新和成果转化
在农业部决定将2003年作为“全国农业科技年”后,为了促进农业、农村经济发展和农民增收,中国农业科学院积极发挥我国农业科研工作的国家队、主力军作用,今年重新启动了院科研基金和推广基金,拨出专款资助在农业科技自主创新和科技成果推广应用方面的33个项目,以提高本院的科技创新与应用能力。
根据院党组的决定,院科技管理局组织了有关专家对我院37个研究所(中心)申报的105个院科研基金课题材料和75个推广基金项目材料进行了评审。本着继续支持超前性、启动性科研工作和基础性前期推广工作的精神,专家小组共评审出了22个单位的22个科研基金课题和10个单位的11个推广基金项目,每个课题(项目)的资助经费5-8万元,共计安排经费210万元。这些课题(项目)分属于基础(含应用基础)研究、应用研究、开发研究和亟待加强的新兴技术领域,以及重大的宏观综合研究领域。同时此次评审也促使一批年青的科技工作者首次作为课题主持人参与有关科研、推广工作,从而为他们提供了更为广阔的科技舞台。
加强家畜胚胎生物工程技术平台建设
加快我国畜牧业发展
家畜胚胎生物工程技术,包括超数排卵、胚胎移植、胚胎显微技术、胚胎冷冻、胚胎性别鉴定和控制、体外受精、胚胎核移植、动物克隆技术和胚胎干细胞系建立等多种技术;动物细胞工程技术与分子育种技术相结合,可大幅度提高家畜繁殖育种效率;通过冷冻保存濒危动物的精子、卵子和胚胎,可以长期有效的保存濒危动物的遗传种质资源,经济价值和社会效益显著。
发达国家农业发展的经验表明,在畜牧业综合生产能力中,良种占到增产总贡献份额的40%。可以说,通过实施畜禽良种繁育体系建设,促进畜牧业增产增收的潜力巨大。我国畜牧业二十年快速发展的过程充分证明,畜牧业每一次突破和跨越,都是以良种革命为先导。为加速我国优良肉羊、肉牛、奶牛发展,农业部制定了《牛羊肉区域发展规划》,对我国牛羊肉发展现状、形势、政策,技术与产业方面区域布局,以及推动龙头企业发展,形成新的产业链企业进行了科学的规划布局。而制约奶业和肉牛、肉羊优势区域推广的关键问题是我国良种数量严重不足。1998年我国约有奶牛400多万头,到2010年将发展到700万头。在十年的时间里,奶牛头数要增加近一倍,在强调增加奶牛头数的同时,更需重视提高奶牛的质量。国内很多企业,都投入巨资引进高产奶牛胚胎和进行胚胎移植。国内对高产奶牛的需求量必将越来越大。我国黄牛、绵羊、山羊约存栏数量巨大,具有耐粗饲、抗病力强,适应性好,肉质较鲜美的特点,但体型较小,增重速度慢,屠宰率低,出肉率低,经济效益较差。通过引进利用的国外良种肉牛和肉羊的优良品种,对我国本地牛和羊品种进行杂交改良,已取得较好的杂交改良效果。通过胚胎生物技术的配套组装,可以高效率的生产从国外引进的及我国选育的优秀高产牛、羊胚胎,快速增加牛、羊头数,减少国外引进数量。
因此,加快家畜胚胎生物技术产业化研究与开发,不仅可以缩短与发达国家科技水平的差距,解决单项胚胎生物工程技术的研究成果分散在不同的研究单位,科研技术力量分散,技术水平不平衡等问题,配套完善家畜胚胎生物技术的仪器设备和实验室条件,培养一大批既有理论基础又有实践经验的技术人才,提升资源保存、育种能力,开展家畜遗传资源产业化利用。
我国通过“六五”以来的攻关研究,已经完成了“牛、羊胚胎冷冻技术的研究”、“牛、羊胚胎库的建立和应用研究”、“牛体外受精技术的研究”、“牛胚胎核移植技术的研究”、“利用胚胎生物技术建立良种肉牛繁育体系和生产体系”、“皮埃蒙特牛的纯种扩繁和杂交改良利用”和“国外良种肉用绵羊的引进”等。每头供体母牛超数排卵后,平均可获5~6枚可用胚胎,新鲜胚胎移植成功率为60~70%,冷冻胚胎解冻后的可用率为95~100%,冷冻胚胎移植率为55~60%。冷冻胚胎切割为半胚后的移植成功率为50%。新鲜牛胚胎切割为四分胚后已获四分胚牛犊和分割同胚三犊,其移植率为50%(9/18)。胚胎性别鉴定准确率达到95~100%。研究成功经切割取样和性别鉴定后的胚胎冷冻保存技术和胚胎性别鉴定的PCR试剂盒;性别控制的研究,牛精液中的X和Y精子的分离已初步研究成功,Y精子的分离纯度为84%,X精子的分离纯度为74%,后代性别控制的准确率已达到70~80%。
建设家畜胚胎生物技术平台建设的条件已经成熟,胚胎移植技术在我国无论从技术到市场、从国家政策到农业结构调整需要都已成熟,发展前景极为广阔。据预测我国目前每年需要良种家畜胚胎近20万枚,原有的生产方式与生产成本已不能满足现在需要。急需加快胚胎生物工程技术平台建设加快胚胎产业化进程。此项工作的开展,将有效解决优质高产的奶、肉用良种市场供不应求,奶源紧缺、肉源紧缺、优质羊毛紧缺等生产问题,为胚胎工程的应用提供更广阔的市场。
沼气研究所启动“技术创新课题基金”
为尝试在新时期、新背景、新机制下对科研经费投入和管理的创新,中国农科院沼气研究所今年正式启动了“技术创新课题基金”,重点资助一批市场前景好,能够形成自主知识产权,紧扣本所发展主业,可能进一步争取其它经费资助的技术创新项目。这是本所开展技术创新的一项重大措施。
今年首次立项申报,所内科技人员积极响应。经过所学术委员评审和所务委员会扩大会议最终研究决定,从课题申报项目中共筛选出8个课题,给予了不同程度资助。目前这批课题已经正式启动,工作进展情况良好,已经申请发明专利1项,另有一项发明专利申报材料已经基本完成。预计这批课题全部完成时可以形成3-5项专利成果。
沼气所设立“技术创新课题”基金,主要目的是通过课题的实施,希望能够孵化出一批具有市场前景的产业化项目。由于经费来源非常有限,该所还尝试从一些国际非政府组织和国内外的企业争取资金支持,以加强科技创新力度。
中国水稻研究所开拍两部《科教兴农》电视片
为了推广、普及优良杂交水稻、超级稻新品种及其栽培技术,中国水稻所于近日正式开拍《科教兴农》电视片《杂交稻新组合“中9优系列”》和《超级稻生产技术》。这是中国水稻所积极参与“全国农业科技年”活动的重要工作内容。