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退行性疾病的新希望:病人特异性功能干细胞获取及致病基因精准修复
所获奖项:广东省科技奖自然科学奖一等奖
在老龄化社会加剧的情况下,与其密切相关的帕金森症等退行性疾病的新希望是干细胞和再生医学技术,其核心和关键是结合基因编辑技术获得病人特异性的恢复正常功能的细胞。
中国科学院广州生物医药与健康研究院的潘光锦主持研究的病人特异性功能干细胞获取及致病基因精准修复项目主要是利用病人尿液来源细胞通过重编程获得多能干细胞、神经干细胞,对干细胞中致病基因进行精准修复,对诱导和修复过程进行安全性评估等方面开展研究,获得了多项创新性成果。
了解你的情绪:光遗传技术研发和神经环路解析
所获奖项:广东省科技奖自然科学奖一等奖
脑疾病医疗负担占中国医疗负担首位。理解大脑工作的原理、揭示神经精神系统疾病的病理机制、研发新的诊治策略,是国际前沿的重要科学问题。中国科学院深圳先进院王立平主持团队针对光遗传神经调控的关键技术进行了系统的研发,在广东建立了完善的光遗传学研究平台,并深入解析了情绪相关的神经环路功能特征。
光遗传技术研发和神经环路解析项目解析了大脑处理负性情绪相关神经环路的功能特征,分析了癫痫、帕金森氏病的神经环路调控靶点,以及研究了神经精神疾病病理生理过程的细胞学机制,并发展了适用于在体病理生理机制解析的光电极阵列技术,能够在毫秒级水平调控下研究特定神经环路和特定行为之间的关联。相关技术已经授权了36项国家发明专利,并辐射到了国内多家实验室。
黏土矿物的表面反应性
所获奖项:广东省科技奖自然科学奖一等奖
作为天然纳-微米材料,黏土矿物是重要的工业原料。长期以来,由于黏土矿物颗粒细小、结构复杂,研究难度大,人们对其结构与反应性缺乏原子/分子水平的微观认识,导致对相关重要地球化学过程的理解难以深入,也制约了黏土矿物资源的高效利用。
由中国科学院广州地球化学研究所何宏平主持的团队所研究的黏土矿物的表面反应性项目聚焦黏土矿物表面反应性,借助现代谱学、高分辨微区微束和计算模拟等手段,通过制样技术和研究方法的创新,创建了黏土矿物表面反应性研究的分子探针技术和水介质条件下的原位结构表征方法,从原子/分子水平阐明了黏土矿物微结构对表面反应活性的制约及其表-界面作用机制,相关成果为深刻认识地表系统的物质循环和黏土矿物资源的高效高值利用奠定了理论基础。
马丁·门席斯
所获奖项:广东省科技奖科技合作奖
与广州地化所合作的马丁·门席斯获科技合作奖,马丁·门席斯是伦敦大学 Royal Holloway 学院地球科学系讲席教授,在国际地幔地球化学和火山学领域享有盛名,他对地幔岩石学和地球化学,火山灰和火山灰年代学有深入的研究并做出了杰出贡献。
门席斯与中国学者有长达28年的友好合作,对广东的科技发展的做出了诸多贡献。培养了多名中国地学界领军人才和科研骨干,其中中科院广州地化所徐义刚于2017年当选为中国科学院院士;与广州地化所合作在国际上率先提出了“华北克拉通破坏”学术思想,开拓了深部岩石圈研究的新方向,促成了国家自然科学基金委员会重大研究计划的实施,全国因此有5项成果获得国家自然科学二等奖,其中广州地化所获1项。帮助广州地化所完善学科建设,支撑了同位素地球化学国家重点实验室的成立。
争取我国碳排放权:热带亚热带生物与非生物固碳过程及其对环境变化的响应
所获奖项:广东省科技奖自然科学奖一等奖
来自中国科学院华南植物园闫俊华主持团队关于热带亚热带生物与非生物固碳过程及其对环境变化的响应的研究是依托中科院先导专项、973课题、广东省自然科学基金团队和国家自然科学基金项目,对我国热带亚热带生物与非生物固碳过程及其对环境变化的响应进行的研究。
研究发现我国热带亚热带森林植被地下与地上部分固碳速率相当,喀斯特地貌单元地下水与地表水固碳速率也相当。并提出我国热带亚热带森林植被固碳的呼吸控制假说和喀斯特地貌单元固碳的降水驱动机制。揭示我国热带亚热带森林植被和喀斯特地貌单元固碳对N沉降增加比对大气CO2浓度升高响应更敏感,对降水变化的响应比增温的响应更敏感。指出热带亚热带区域陆表系统生物与非生物固碳研究更应该关注区域环境(N沉降、降水)的变化。
研究成果在理论上推动了不同驱动机制在生物与非生物固碳过程研究中的应用,对重新认知区域碳平衡乃至全球碳循环具有重要意义;在实践上提出了我国碳汇空间,为我国经济的高速增长争取了碳的排放权,直接服务于我国的环境外交谈判。
木质纤维素生物质生产航空燃料联产化学品关键技术
所获奖项:广东省科技奖技术发明奖一等奖
能源与环境是人类社会可持续发展的主题,大规模地利用可再生的农林废弃生物质资源生产燃料与化学品,是实现农林废弃物资源充分利用与避免户外无序焚烧污染排放的优势选择。当前原料收集成本高、转化过程效率低、燃料产品品位低等因素极大限制了木质纤维素生物液体燃料生产技术的应用。
中国科学院广州能源研究所马隆龙主持研究的木质纤维素生物质生产航空燃料联产化学品关键技术项目在“863”计划等支持下,发明了低值农林废弃生物质资源转化为高品质航空燃料并联产高附加值化学品的新技术,突破了生物质液体燃料品质不高、目标产品选择性低的技术瓶颈。
该项目发明了生物质高效转化生产航空燃料的新技术,提出了生物质水相催化转化新路线,实现了半纤维素、纤维素组分的高效、低能耗转化,显著提高了生物航油全生命周期的碳减排效果;提出的“分散制备航油中间体-集中加氢炼制”的工业化推广新模式,解决了生物质原料季节性供给与收集半径大带来的生产成本高的问题。该技术路线属于国际首创。
项目组还发明了生物质梯级解聚与转化技术,航空燃料分子碳链定向构建技术和常温转化工艺,水解-原位加氢协同耦合的糖醇及其衍生化学品联产技术, 基于上述创新发明和技术集成,研建了国际首个木质纤维素生物质催化合成航空燃油的中试系统,10吨秸秆可生产1吨航油产品并联产250公斤乙酰丙酸,系统能效达36.8%。
本报记者 蔡敏霞 刘雷 通讯员 马学涛