2005年技术发明奖一等奖生物类简介

　　

生物通综合报道：2005年度教育部提名国家科学技术奖是在同行专家评审的基础上，召开了专家评审会后，评出拟授奖项目的。教育部提名国家科学技术奖分设自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖。技术发明奖为利用自然规律首创的科学技术成果。教育部提名国家科学技术奖面向全国高等院校，每年评审一次。在11月已对入选项目进行了公示，现在对部分生物类项目进行简介。

1 项目名称：纳米晶磷酸钙胶原基骨修复材料

主要完成人：崔福斋  冯庆玲  李恒德  蔡  强  王继芳  俞  兴  廖素三  张曙明

主要完成单位：清华大学  中国人民解放军总医院

骨移植术是几个世纪以来不断深入研究的重要课题，尤其致力于修复由于创伤、肿瘤、感染所造成的大范围的骨缺损，以恢复肢体功能。然而迄今为止，临床上对此类大范围骨缺损的医治仍未有效解决。

根据仿生矿化原理,采用纳米自组装化学途径研制出不仅成分而且结构仿天然骨组织的纳米磷酸钙/胶原复合的骨组织工程框架材料。研究开发适用于骨组织工程材料的成形工艺与装备；采用研制的人工骨组织工程材料，完成骨组织工程框架结构的成形制造和生长因子的复合过程；研究框架结构降解与成骨过程匹配的基本科学问题，通过体外细胞培养、小动物和大动物植入实验。

根据仿生矿化原理，采用纳米自组装化学途径研制出的纳米磷酸钙/胶原基骨材料不仅成分而且结构与天然骨组织高度相似，而其它的研究如采用骨水泥，或含有烧结步骤，将不具有这种类似性。磷酸钙/胶原层间距为11.7nm，与骨组织里的7.1nm十分接近，均为一种倾斜的层状结构。纳米磷酸钙胶原基骨材料的多孔结构与天然松质骨微观结构相同，有利于细胞的长入和营养物质的交换，使得该材料具有优良的生物相容性和可降解性。动物实验结果证明，纳米磷酸钙/胶原基骨材料是BMP的良好载体，在犬桡骨20mm节段性骨缺损实验中，第四周就骨皮质基本连接，24周骨缺损完全连接。

2 项目名称：茄尼醇高效提取纯化生产新工艺

主要完成人：祖元刚  杨  磊  付玉杰  赵春建  李庆勇  张玉红  李春英  王文杰

主要完成单位：东北林业大学

茄尼醇是中一种全反式结构的四倍半萜烯醇，分子式为C45H74O，纯品为蜡状白色粉末，熔点41.5℃，易溶于有机溶剂，不溶于水，无旋光活性。主要存在于烟草、马铃薯和桑叶中。是制备辅酶Q10、维生素K2、抗癌增效剂SDB等的不可替代的关键中间体。茄尼醇本身含有多个非共轭双键，具有强烈的吸收自由基能力，在合成心血管、抗肿瘤、抗溃疡等新型药物和保健品方面备受关注。

目前我国茄尼醇提取纯化的产业化水平较低，少有厂家能够生产95%以上纯度的茄尼醇产品，生产成本高，质量不稳定。现有的生产工艺主要以烟叶为原料，溶剂油或工业正已烷为抽提溶剂，存在如下缺陷：在提取前需烘干，工序多成本高，烘干过程中部分茄尼醇发生降解，溶剂消耗量大，存在火灾安全隐患和环境污染等问题。本项目以采收和加工后的剩余烟叶为原料，采用匀浆萃取技术、负压空化混旋固液萃取技术、双相皂化萃取技术、负压空化混旋液液萃取技术、负压成膜浓缩技术、连续中压柱层析纯化和重结晶等一系列创新技术，通过小试优化出高效提取纯化茄尼醇的工艺条件，再通过中试研究获得了茄尼醇高效提取和纯化的产业化生产新工艺。

3 项目名称：近视眼微型角膜手术刀系统及其相关治疗研究  

主要完成人：褚仁远  周行涛  戴锦晖  周  浩  陈冲达  瞿小妹  于志强  王晓瑛  干德康  张宝华

主要完成单位：复旦大学

褚仁远教授擅长近视眼的诊断与治疗、眼科激光治疗、眼遗传病诊治，曾获卫生部有突出贡献的中青年医学专家称号。医疗专长: 屈光不正，尤其是近视眼的防治、医学验光和医学配镜。隐形眼镜验配，近视眼的手术治疗，包括后巩膜加固术对病理性近视眼的实施，激光PRK、Lasik和Lasek治疗近视眼，斜弱视防治，视力疲劳(VDT)及眼遗传病的诊治。

4 项目名称：海洋生物特有功能基因的高效表达及应用  

主要完成人：徐安龙  彭立胜  董美玲  钟肖芬  杨文利  吴文言  

主要完成单位：中山大学

本项目旨在通过对海洋生物功能基因研究，发现一批具有潜在药用价值的功能基因，揭示原始适应性免疫的起源。已构建了26个高质量海洋生物组织的cDNA文库，构建了一个文昌鱼基因组文库（PAC库），3个海洋细菌的基因组DNA文库，对来源于15种海洋生物的19个cDNA文库进行了规模测序，利用生物信息学技术和快速功能基因筛选初步确定97个有应用前景的功能基因。对其中16个功能基因进行了比较系统的研究，完成了许多药用功能基因在大肠杆菌中的表达和纯化工艺以及体内外的药理实验。在文昌鱼中发现了许多参与适应性免疫的分子，提示文昌鱼这样的无脊椎动物可能具有自身特有的原始适应性免疫，脊椎动物的适应性免疫可能就是从文昌鱼开始起源并逐步形成的。这些发现大大地改变了适应性免疫起源与进化的传统理论，为进一步揭示适应性免疫如何起始，如何由简单到复杂，由低等到高等演化的奠定了初步研究基础。构建了海洋生物功能基因数据库，下载并收录了酵母、河豚、海鞘等6种模式生物的蛋白质序列共137,024条；建立了具有我国特色、功能较完善、查询方便和界面清晰的海洋生物功能基因数据库，目前共有4万余原始EST序列。在海洋生物功能基因研究的基础上，申请了14项国家发明专利和4项国际发明专利，发表了29篇学术论文，其中17篇为SCI收录文章。

5 项目名称：fPAX的研究与应用  

主要完成人：陈武凡  江贵平  冯前进  冯衍秋  颜  刚  陈  明  林亚忠  周寿军  郝立巍

主要完成单位：南方医科大学

本项目首次提出了功能化PACS(fPAX)的新概念, 即提出自己创新的理论与方法对信息进行处理与整合、以丰富与提高临床诊治的效果。 这些新处理方法主要包括: a. 基于模糊相似性准则的多模态图像配准与信息融合算法, 其配准精度比国际新算法平均提高了约30%; b. 基于广义模糊Gibbs模型目标分割算法, 其分割精度比国际新算法平均提高了约24%; c. 基于广义模糊性质的心脏轮廓跟踪算法, 其跟踪精度比国际新算法平均提高了约50%; d. 基于逆向迭代修正技术的运动伪影校正算法, 其信噪比比国际新算法提高约6倍; e.基于小波预测四叉树的数据压缩算法, 在约10倍压缩比下能保证不丢任何诊断细节; f.特殊的水印保护算法,对任何微弱的冲击敏感性强,隐藏水印被破坏,保护医院合法权益。 本成果的基础研究思想与所提出的创新理论与方法可以推广到其他信息处理领域；由第一军医大学作为第一承担单位 (首席科学家单位) 承担的国家973计划与攻关项目将会形成若干的高层处理软件技术，进一步丰富fPAX的高层处理功能；一个具自主知识产权和强大信息加工功能的fPAX将广泛应用于临床诊断，并产生巨大的经济与社会效益。目前fPAX系统在广州军区总医院、珠江医院、解放军175医院和303医院安装成功并投入使用，已经成为贯穿医院日常医疗工作不可或缺的重要组成部分。fPAX系统在这四家医院实施的均为全院FULL PACS系统。不仅具有普通PACS的基本功能，而且还提供了丰富的图像处理工具和手段，利用该实验室所具备的图像处理领域的经验和技术，从核心层面提升了PACS的功能，具有很光明的应用前景，值得进一步推广。

编辑 朱方雨

相关链接：

2005年科技进步奖一等奖生物类简介（上）

2005年科技进步奖一等奖生物类简介（下）

2005年自然科学奖一等奖生物类简介

科技部财政部：科技进步特等奖奖金百万