前沿
2015-12-15
前沿
我科学家创建我国第一个高精度、大尺度和短周期的国家农业旱涝灾害遥感监测系统
中国农业科学院报道,农业资源与农业区划研究所唐华俊研究员牵头完成的 “农业旱涝灾害遥感监测技术”成果获得2014年度国家科技进步二等奖。
受大陆性季风气候的影响,我国农业自然灾害种类众多、发生频繁、范围广泛、危害严重。
遥感技术因其高时效、高精度和大范围等特点,迅速成为区域旱涝灾情信息获取的重要途径。美国、欧盟等相继研发了以遥感技术为主的农业旱涝灾害监测系统,在农业减灾救灾和生产管理中发挥了重要作用。国内自20世纪90年代开始研究农业旱涝灾害遥感监测技术,但仍存在农业旱涝灾害的遥感监测机理不明确,旱涝灾害遥感监测理论体系没有建立,旱涝灾害关键参数的区域遥感定量反演难以实现,农业旱涝灾害监测精度低;我国复杂灾情条件下农业旱涝灾害信息快速获取、灾害时空动态变化遥感监测和灾害损失定量评估等关键技术发展滞后,响应时效性差;以及我国农业旱涝灾害遥感监测的标准规范欠缺,大区域尺度的农业旱涝灾害遥感监测系统尚未建立,业务化应用和信息服务难以保障,总体应用范围较小等关键技术难题。
针对这些技术难题,从1998 年开始,在国家主体科技计划和有关部委财政专项的支持下,中国农科院资划所唐华俊研究员带领的农业遥感团队,结合农业主管部门的灾情信息需求,紧扣“理论创新-技术突破-应用服务”的主线,以农业旱涝灾害遥感监测的理论创新为切入点,重点突破了“旱涝灾害信息快速获取、灾情动态解析和灾损定量评估”三大技术瓶颈,创建了国内首个精度高、尺度大和周期短的国家农业旱涝灾害遥感监测系统,实现了国家和区域尺度的业务化应用和信息服务,总体技术水平达到国际先进,地表蒸散发遥感估算和洪涝水体遥感监测技术达到国际领先水平。
这一科技突破了农业旱涝灾害遥感监测精度低、时效差的技术难题。创建了多模型整合的土壤墒情监测技术,实现全国土壤墒情常规监测10天1次,应急监测3天1次;率先建立了光学水体高精度提取技术、全波段和主被动遥感协同的微波全天候水体识别技术,实现区域洪涝灾害监测保证率由不足75%提高到90%以上。研制了面向作物全生育期的旱涝灾害损失遥感评估技术,实现农作物洪涝受损等级划分,作物干旱遥感诊断准确率达94%;采用淹没损失曲线法,建立了针对不同农作物和发育期的受损面积和受损程度快速评估技术,实现了影像获取后4小时内可上报灾损评估结果。实现了高精度、短周期和多尺度的农业旱涝灾害遥感监测信息服务与决策支持。
欧盟成功研制更精确的工业污染毒素检测装置
科技部网站报道,工业污染毒素如氯化二恶英(CDs)、多氯联苯(PCBs)和其他的类二恶英化合物(DLCs),由于对人体健康产生严重的危害,而被严令禁止。但目前这些工业污染物的毒性检测仍然采用过时的口服毒性(Oral Toxicity)标记,其检测方法既费时耗力又误差很大。欧盟第七研发框架计划(FP7)提供270万欧元资助,总研发投入350万欧元,由欧盟5个成员国荷兰(总协调)、德国、瑞典、捷克和斯洛伐克科技人员参与组成的欧洲SYSTEQ研发团队。
SYSTEQ研发团队,首先开发出工业污染物系统性毒素参照(TEQs)用于毒理学评估,并在此基础上确认毒素新的生物基因标记。进而通过生物基因标记与口服毒性标记的比较研究,通过大量的反复实验,从TEQs确认的生物基因标记中优化筛选出被称作为AHRR的基因标记,同时证实被称作CYP1A1的基因,也可作为人体毒素的检测标记。研发团队利用AHRR生物基因标记对人体毒素和实验动物类毒素之间的差异进行了研究,发现人类相对实验动物类对DLCs毒素具有更低的敏感性,意味着传统上基于实验动物类口服毒性标记的毒素检测被高估。
研发团队已在国际著名学术刊物上发表6篇科学论文,并为其新的检测装置申请了发明专利。研究成果已向欧委会提出申请,有可能成为新的全球工业污染毒素检测标准。
■我国自主研发的世界首个Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗获批上市
科技部网站报道,在国家863计划和“重大新药创制”科技重大专项的连续支持下,中国医学科学院医学生物学研究所自主研发的Sabin(音:赛宾)株脊髓灰质炎灭活疫苗经过十四年的努力,已正式获得新药证书和GMP认证,标志着我国在此研究领域的创新成果达到了国际先进水平。
脊髓灰质炎是由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊灰病毒感染引起的急性传染病,又称“小儿麻痹症”,曾被医学界称为“威胁儿童生命和健康的最大杀手”。长期以来,我国通过使用减毒脊髓灰质炎疫苗已经实现了连续多年无脊髓灰质炎野病毒感染病例,成功达到了世界卫生大会提出的2000年实现无脊灰的目标。然而由减毒活疫苗引发的相关病例和在自然界分离逐渐增加的疫苗衍生毒株的情况在不断增加,要求我国必须实现向脊灰灭活疫苗的转变,因此,研发与生产适应国情的脊灰减毒疫苗株制备灭活疫苗(S-IPV)已成为脊灰疫苗领域发展的新方向。
课题组的科研人员先后建立了适应微载体培养的三级病毒种子库、非洲绿猴肾(Vero)细胞库,并对S-IPV疫苗生产技术参数进行了反复研究和论证,建立了S-IPV疫苗生产工艺体系,于2012年8月在国际上率先完成了Ⅲ期临床试验。通过与进口巴斯德IPV的平行试验对照,证明SIPV具有良好的安全性和免疫效果,工艺更加安全,生产成本更加低廉。目前,S-IPV疫苗产品的生产线已通过GMP认证,产能基本可满足中国免疫规划的需求。该疫苗的产业化对于维持我国无脊灰状态、保障人民生命健康具有十分重要的现实意义。
■ 俄罗斯研制出提高小麦发芽率的生物制剂
据科技部网站报道,俄罗斯科学院西伯利亚分院植物生理及生化研究所研制出能提高小麦发芽率及抗旱能力的生物制剂。生物制剂的主要成分是生长在针叶林及落叶林上面的Inonotus纤孔菌属。1%Inonotus菌混合物水萃取物能使小麦根系重量提高66%,从而提高小麦的抗旱能力。研究人员正在准备田间试验,以进一步研究该制剂对冬小麦生理及其产量的影响。
■科技带来创收 兴建农产品贮藏初加工设施三年累计减损增收1.55亿元
据甘肃日报报道,“要想薯块藏得好,掌握技术很重要,防腐防芽防皱缩,防冻防热防绿变……”这是安定香泉镇香泉村委会主任肖国山就马铃薯贮藏窖技术,为村民们编唱的快板。甘肃省落实国家农产品产地初加工设施补助政策,兴建农产品贮藏初加工设施,三年累计减少马铃薯、苹果损失9.65万吨,为农民减损增收1.55亿元。
甘肃省马铃薯、苹果、蔬菜等战略性主导产业和区域性优势产业近年来发展势头迅猛,但由于缺乏贮藏、加工设施,出现收获后折损、地头贱卖等现象。对此,农业部、财政部实施农产品产地初加工补助项目,支持各省区实施农产品产地初加工项目建设。国家连续三年下达甘肃省农产品产地初加工设施补助资金1.9亿元,甘肃省累计建设马铃薯、苹果贮藏窖1.35万座,累计新增马铃薯、苹果贮藏能力40.56万吨。
该项目还促进了甘肃省市场流通和信息服务体系建设,农产品产地初加工补助项目试点县临洮、陇西、渭源的3个交易市场均被农业部认定为全国马铃薯重点专业批发市场,目前已建立了与全国马铃薯交易市场联网的电子信息服务平台。静宁、麦积、秦州等县区已建成10万吨以上的苹果交易市场6个,秦安县北大果品专业市场被认定为农业部定点交易市场。