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吳清平院士的主要成就與貢獻
時間:2016-03-25 瀏覽:

吳清平研究員28年來主要致力于食品微生物安全監測和控制技術及相關基礎研究。面對我國食品行業出現嚴重的微生物安全風險,特別是包裝飲用水工業大規模的微生物污染和消毒副產物問題,以及食用菌產業生產周期長、存在重大食源性致病菌污染的情況,他從基礎研究著手,發明先進的共性監控技術和建立起相關理論體系;研制出重點產業食品安全控制技術和與國際接軌的先進標準,解決了食品安全中的重要科學問題和關鍵技術難題,顯著推動了我國食品安全科學理論不斷提升和產業健康發展。他先后主持國家及省部級重大科研項目39項,取得經鑒定國際先進水平成果28項;獲國家科技進步二等獎2項,省部級一等獎5項、二等獎1項,中國專利優秀獎2,廣東省專利金獎1項,均排名第一; 2010年獲全國優秀科技工作者,2012年獲何梁何利創新獎。其主要貢獻有如下五個部分:

一、創建了食品微生物安全快速檢測和高效控制技術,為我國食品安全監控構建起技術保障體系。

微生物污染是國內外食品安全的主要威脅,占食源性疾病惡性事件的50%以上,腐敗變質損失約占食品工業產值的10%,嚴重影響食品行業長遠發展。由于對食品中致病微生物污染水平、分布規律缺乏系統研究,在生產和流通環節“精確、靈敏、快速、高通量”監控技術匱乏,造成我國食品微生物安全存在大量系統性風險,導致食源性疾病暴發事件屢屢發生。他通過監控理論和技術研究,解決了這些突出問題。

1.首次系統完成全國致病微生物風險調查,揭示了其在食品中的分布規律、累積機制和風險水平,新發現包裝飲用水和食用菌產業主要食品安全風險;發掘出食品中污染微生物的優勢基因型,構建起我國最大的食源性致病微生物風險識別數據庫、菌種資源庫和基因指紋圖譜庫,保藏菌種16300株,建立起我國食品微生物安全監控理論。

2.通過生物信息學分析,發掘新的檢測靶點和分子標記物,研制出基于我國主要基因型及特征性酶的致病微生物快速分子檢測和特異性生化確證技術,較之傳統方法靈敏度提高5-10,時間縮短三分之二以上;通過研究病原微生物危害形成和殺滅機制,研發出基于穩定高效消毒劑和減少微生物耐藥性的食品工業消毒新技術,提高消毒效率30%-50%;定向選育優良菌種,研制出關鍵生化原料發酵生產技術,改變了我國微生物安全監控產品高品質生化原料長期依賴進口的局面,降低產品成本50%以上。

3.主持制定國家食品安全標準《食品微生物學檢驗 培養基和試劑的質量要求》;系統開發出快速檢測試劑盒、抗干擾微生物培養基、新型安全清洗消毒劑、實驗室數字化食品安全檢測裝備等4大系列產品,成功推廣到全國3000多家食品企業及監管部門應用,并出口港澳臺和東南亞,有效打破了國際品牌的技術壁壘。

上述主要成果“食品微生物安全快速檢測與高效控制技術”獲2010年國家科技進步二等獎,“微生物抗干擾快速檢測方法”獲2014年中國專利優秀獎。

二、發明微生物污染和消毒副產物溴酸鹽控制技術,解決了包裝飲用水產業的重要食品安全問題。

我國包裝飲用水產量接近飲品的50%,微生物污染使產業存在嚴重的食品安全風險,溴酸鹽是飲用水臭氧消毒的副產物(2B級致癌物),國際標準中限值為10ug/L。據他的調查分析,我國包裝飲用水超過限值的樣品接近40%。由于不能添加防腐劑和我國回收使用包裝桶,解決微生物污染的困難非常大,溴酸鹽控制技術比國外難度更高。

他通過機理研究,建立起包裝飲用水微生物污染和溴酸鹽控制理論,篩選制備了可選擇性高效去除Br--BrO3-的專用吸附材料;探索出O3多點投加、UV輻射和CO2投加對BrO3-形成的影響規律;發明針對不同水質的溴酸鹽減量生成及殘留去除新技術和裝備、基于抗干擾大樣檢測的污染微生物高效殺滅技術,實現了風險全過程控制;并在礦泉水國家標準修訂中發揮關鍵作用,解決了產業長期存在且難于控制的關鍵問題。

鑒于上述貢獻,2013年“瓶裝飲用水溴酸鹽控制方法”獲廣東省專利金獎和中國專利優秀獎, 2014年“包裝飲用水微生物污染和消毒副產物溴酸鹽控制新技術” 獲廣東省科學技術獎一等獎。

三、創建了基于食源性致病微生物分子監控的食用菌安全高效大規模生產關鍵技術,大幅度提升了我國食用菌現代化生產技術水平。

我國是全球食藥用菌生產第一大國,但商業品種尚不足資源蘊藏量的10%;毒蘑菇經常引發食物中毒;工廠化栽培能耗高、發現新危害源,嚴重制約了產業發展。他從解決食藥用菌安全問題切入,突破了重大技術瓶頸。

1.通過大規模調查、采集和分離野生新品種,揭示了我國重要食藥用菌新資源分布規律和食品安全風險。研制出基因指紋快速鑒定技術,防止有毒品種進入生產環節;建立我國首個包括非洲和西藏在內的野生種質資源庫和基因指紋圖譜庫,保藏菌種4300株,成功馴化野生品種67個,解決了我國食用菌安全節能大規模生產中的關鍵理論問題。

2.選育出耐高溫菌株;發明針葉樹木屑發酵快速除脂技術,使我國食用菌栽培原料大幅增加;研制出筐式集成工廠化栽培和節能新技術,建立起基于高、低溫品種優化配置的節能生產新工藝,應用后總體節能27%。

3.針對新發現工廠化栽培存在食源性致病菌嚴重污染問題,建立起集顯色培養、多重PCR-MIX、LAMP法為一體的分子檢測方法和溯源體系;首次研制出污染控制技術規范;制定國家和地方標準3項,解決了產業的重大食品安全問題。

他在全國指導建立十幾個大型示范生產基地后,將成果推廣應用到100多家食用菌企業,并成功輸出到加拿大和坦桑尼亞。上述主要成果“食用菌優質高效大規模生產關鍵技術研究”獲2007年國家科技進步二等獎。

四、研發出安全高值的食藥用菌功能化精深加工技術,顯著促進了產業優化升級。

近年來我國食藥用菌精深加工快速發展,但巨大的高端市場仍受制于安全高值化品種資源匱乏和構效明確的加工新技術嚴重不足等問題。他通過安全高值化加工技術研究,取得重大突破。

1.系統建立起生物活性物質功能和安全性評價細胞模型,研發出人工氣候精細控制的高值品種快速篩選和馴化技術,首次選育出46株安全高值化野生新品種,其多糖和三萜含量比常規品種高2-3倍,為提高產業附加值奠定了堅實基礎。

2.研發出基于構效明確活性化合物分離提取和長周期發酵微生物污染控制的深加工技術;分離篩選出23種功能顯著的提取物,包括降血糖功效顯著的靈芝多糖組分F31、抗腫瘤靈芝過氧化麥角甾醇等,并揭示出它們的作用機制和完成安全性評價;開發出20多個構效明確的食藥用菌保健產品。

在全國推廣應用后,據行業知名企業無限極、粵微等20家企業統計,三年新增利稅24.5億元,出口創匯5236萬美元。上述成果“食藥用菌工廠化生產與精深加工關鍵技術”獲2012年廣東省科學技術獎一等獎。

五、科技平臺建設與人才培育

主持完成國家發改委廣州國家生物新技術公共實驗中心和粵港食品安全創新平臺建設項目,顯著提升我國生物技術成果轉化水平;負責國家發改委微生物安全高技術產品、南方食用菌優良新品種和財政部包裝飲用水溴酸鹽控制新技術產業化示范工程,投產后有效打破了發達國家對我國食品微生物安全監控產品的市場壟斷和技術壁壘。

培養博士和碩士研究生40多名;獲授權發明專利51,實用新型專利13件;在國內外學術期刊發表論文289篇,其中SCI收錄56篇;主要參編著作2部;制定國家及地方標準8項,其中國標5。

 
 
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