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吴清平院士的主要成就与贡献
时间:2016-03-25 浏览:

吴清平研究员28年来主要致力于食品微生物安全监测和控制技术及相关基础研究。面对我国食品行业出现严重的微生物安全风险,特别是包装饮用水工业大规模的微生物污染和消毒副产物问题,以及食用菌产业生产周期长、存在重大食源性致病菌污染的情况,他从基础研究着手,发明先进的共性监控技术和建立起相关理论体系;研制出重点产业食品安全控制技术和与国际接轨的先进标准,解决了食品安全中的重要科学问题和关键技术难题,显著推动了我国食品安全科学理论不断提升和产业健康发展。他先后主持国家及省部级重大科研项目39项,取得经鉴定国际先进水平成果28项;获国家科技进步二等奖2项,省部级一等奖5项、二等奖1项,中国专利优秀奖2,广东省专利金奖1项,均排名第一; 2010年获全国优秀科技工作者,2012年获何梁何利创新奖。其主要贡献有如下五个部分:

一、创建了食品微生物安全快速检测和高效控制技术,为我国食品安全监控构建起技术保障体系。

微生物污染是国内外食品安全的主要威胁,占食源性疾病恶性事件的50%以上,腐败变质损失约占食品工业产值的10%,严重影响食品行业长远发展。由于对食品中致病微生物污染水平、分布规律缺乏系统研究,在生产和流通环节“精确、灵敏、快速、高通量”监控技术匮乏,造成我国食品微生物安全存在大量系统性风险,导致食源性疾病暴发事件屡屡发生。他通过监控理论和技术研究,解决了这些突出问题。

1.首次系统完成全国致病微生物风险调查,揭示了其在食品中的分布规律、累积机制和风险水平,新发现包装饮用水和食用菌产业主要食品安全风险;发掘出食品中污染微生物的优势基因型,构建起我国最大的食源性致病微生物风险识别数据库、菌种资源库和基因指纹图谱库,保藏菌种16300株,建立起我国食品微生物安全监控理论。

2.通过生物信息学分析,发掘新的检测靶点和分子标记物,研制出基于我国主要基因型及特征性酶的致病微生物快速分子检测和特异性生化确证技术,较之传统方法灵敏度提高5-10,时间缩短三分之二以上;通过研究病原微生物危害形成和杀灭机制,研发出基于稳定高效消毒剂和减少微生物耐药性的食品工业消毒新技术,提高消毒效率30%-50%;定向选育优良菌种,研制出关键生化原料发酵生产技术,改变了我国微生物安全监控产品高品质生化原料长期依赖进口的局面,降低产品成本50%以上。

3.主持制定国家食品安全标准《食品微生物学检验 培养基和试剂的质量要求》;系统开发出快速检测试剂盒、抗干扰微生物培养基、新型安全清洗消毒剂、实验室数字化食品安全检测装备等4大系列产品,成功推广到全国3000多家食品企业及监管部门应用,并出口港澳台和东南亚,有效打破了国际品牌的技术壁垒。

上述主要成果“食品微生物安全快速检测与高效控制技术”获2010年国家科技进步二等奖,“微生物抗干扰快速检测方法”获2014年中国专利优秀奖(均排名第一)。

二、发明微生物污染和消毒副产物溴酸盐控制技术,解决了包装饮用水产业的重要食品安全问题。

我国包装饮用水产量接近饮品的50%,微生物污染使产业存在严重的食品安全风险,溴酸盐是饮用水臭氧消毒的副产物(2B级致癌物),国际标准中限值为10ug/L。据他的调查分析,我国包装饮用水超过限值的样品接近40%。由于不能添加防腐剂和我国回收使用包装桶,解决微生物污染的困难非常大,溴酸盐控制技术比国外难度更高。

他通过机理研究,建立起包装饮用水微生物污染和溴酸盐控制理论,筛选制备了可选择性高效去除Br­-BrO3-的专用吸附材料;探索出O3多点投加、UV辐射和CO2投加对BrO3-形成的影响规律;发明针对不同水质的溴酸盐减量生成及残留去除新技术和装备、基于抗干扰大样检测的污染微生物高效杀灭技术,实现了风险全过程控制;并在矿泉水国家标准修订中发挥关键作用,解决了产业长期存在且难于控制的关键问题。

鉴于上述贡献,2013年“瓶装饮用水溴酸盐控制方法”获广东省专利金奖和中国专利优秀奖, 2014年“包装饮用水微生物污染和消毒副产物溴酸盐控制新技术” 获广东省科学技术奖一等奖(均排名第一)。

三、创建了基于食源性致病微生物分子监控的食用菌安全高效大规模生产关键技术,大幅度提升了我国食用菌现代化生产技术水平。

我国是全球食药用菌生产第一大国,但商业品种尚不足资源蕴藏量的10%;毒蘑菇经常引发食物中毒;工厂化栽培能耗高、发现新危害源,严重制约了产业发展。他从解决食药用菌安全问题切入,突破了重大技术瓶颈。

1.通过大规模调查、采集和分离野生新品种,揭示了我国重要食药用菌新资源分布规律和食品安全风险。研制出基因指纹快速鉴定技术,防止有毒品种进入生产环节;建立我国首个包括非洲和西藏在内的野生种质资源库和基因指纹图谱库,保藏菌种4300株,成功驯化野生品种67个,解决了我国食用菌安全节能大规模生产中的关键理论问题。

2.选育出耐高温菌株;发明针叶树木屑发酵快速除脂技术,使我国食用菌栽培原料大幅增加;研制出筐式集成工厂化栽培和节能新技术,建立起基于高、低温品种优化配置的节能生产新工艺,应用后总体节能27%

3.针对新发现工厂化栽培存在食源性致病菌严重污染问题,建立起集显色培养、多重PCR-MIXLAMP法为一体的分子检测方法和溯源体系;首次研制出污染控制技术规范;制定国家和地方标准3项,解决了产业的重大食品安全问题。

他在全国指导建立十几个大型示范生产基地后,将成果推广应用到100多家食用菌企业,并成功输出到加拿大和坦桑尼亚。上述主要成果“食用菌优质高效大规模生产关键技术研究”获2007年国家科技进步二等奖(排名第一)。

四、研发出安全高值的食药用菌功能化精深加工技术,显著促进了产业优化升级。

近年来我国食药用菌精深加工快速发展,但巨大的高端市场仍受制于安全高值化品种资源匮乏和构效明确的加工新技术严重不足等问题。他通过安全高值化加工技术研究,取得重大突破。

1.系统建立起生物活性物质功能和安全性评价细胞模型,研发出人工气候精细控制的高值品种快速筛选和驯化技术,首次选育出46株安全高值化野生新品种,其多糖和三萜含量比常规品种高2-3倍,为提高产业附加值奠定了坚实基础。

2.研发出基于构效明确活性化合物分离提取和长周期发酵微生物污染控制的深加工技术;分离筛选出23种功能显著的提取物,包括降血糖功效显著的灵芝多糖组分F31、抗肿瘤灵芝过氧化麦角甾醇等,并揭示出它们的作用机制和完成安全性评价;开发出20多个构效明确的食药用菌保健产品。

在全国推广应用后,据行业知名企业无限极、粤微等20家企业统计,三年新增利税24.5亿元,出口创汇5236万美元。上述成果“食药用菌工厂化生产与精深加工关键技术”获2012年广东省科学技术奖一等奖(排名第一)。

五、科技平台建设与人才培育

主持完成国家发改委广州国家生物新技术公共实验中心和粤港食品安全创新平台建设项目,显著提升我国生物技术成果转化水平;负责国家发改委微生物安全高技术产品、南方食用菌优良新品种和财政部包装饮用水溴酸盐控制新技术产业化示范工程,投产后有效打破了发达国家对我国食品微生物安全监控产品的市场垄断和技术壁垒。

培养博士和硕士研究生40多名;获授权发明专利51,实用新型专利13件;在国内外学术期刊发表论文289篇,其中SCI收录56篇;主要参编著作2部;制定国家及地方标准8项,其中国标5

 
 
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