开拓创新,推进农业尖端技术产业化
—— 记江苏大学食品与生物工程学院副院长张红印教授
2019-01-26◎文/曹莉
◎ 文/曹 莉
他是2018年中国产学研合作创新奖(个人)获得者,这对他来说是一项当之无愧的荣耀,也是对他倾心产学研创新工作的一份褒奖。作为一名科学研究者,唯有担当和坚持,才能登上技术研究与合作开发的华丽殿堂。
他是食品科学及微生物领域的专家,一直从事水果采后病害生物防治的研究工作,在专业技术研究领域持续不断地深入攻关,探索研发出一批技术先进的成果,先后主持承担国家重点研发项目(子项目)、国家自然科学基金面上项目、教育部高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)、江苏省自然科学基金等国家及省部级项目21项,主持完成的项目荣获国家教育部自然科学二等奖1项、中国食品科学技术学会技术进步二等奖、江苏省科学技术三等奖2项,以第一发明人的身份获得国家授权发明专利8项。
他叫张红印,是江苏大学食品与生物工程学院副院长、教授,江苏大学农产品采后病害生物防治研究中心主任。
攻克农产品病害难题
张红印先后毕业于华中农业大学食品科技系、河南工业大学、浙江大学生物系统工程与食品科学学院。他的科学研究与食品微生物结缘颇深。他的主要研究领域是农产品采后病害生物防治,重点方向是果蔬采后病理、果蔬采后病害生物防治、农产品中真菌毒素的产生及其控制、降解等。
用有益微生物进行农产品采后病害的生物防治是国内外近年来发展起来的新研究领域。这一领域鲜明地记下张红印兢兢业业、攻克难关的身影。说起进入这一新兴研究领域的缘由,张教授不禁感慨万千。他说:“我国水果和蔬菜的采后病害损失严重,每年果菜腐烂超过8000万吨,造成的经济损失达750亿元,占整个产值的30%以上。而侵染果菜等农产品腐烂的病害主要来源于病原微生物,主要是霉菌,有些霉菌在水果上生长还会产生真菌毒素,大多数真菌毒素具有致癌性或其他毒性,严重威胁食用者的健康。长期以来,控制果蔬采后病害的主要措施是使用杀菌剂,但杀菌剂残留对环境和食用者的健康都产生了不好的影响。
采用拮抗微生物替代化学杀菌剂来防治果蔬采后病害显示出良好的应用前景。有资料表明,近30年来,国际上先后已有几种拮抗酵母制剂产品上市,对防治果蔬采后病害起到一定作用。而我国在相关领域的研究起步较晚,拮抗酵母制剂在果蔬采后病害领域的应用还不普遍。其原因主要是在实际应用过程中,由于环境条件的不确定性,微生物防治的效果往往不如化学杀菌剂。因此,提高拮抗菌对果蔬采后病害的生物防治效力成为急需解决的问题。
针对果蔬采后病害生物防治效力不及化学杀菌剂的问题,张红印教授带领课题组瞄准世界科技前沿,在深入研究拮抗酵母控制果蔬采后病害机制的基础上,通过几种方法定向提高拮抗酵母的生防效力,并借助于各种手段,揭示了不同方法提高拮抗酵母生防效力的机制。提出的定向提高拮抗酵母对水果采后病害防治效力的四种方法,可显著提高拮抗酵母对水果采后病害的防治效力,有的方法可将拮抗酵母对水果病害的防治效力提高到和化学杀菌剂相当的水平,为拮抗酵母菌剂在水果贮藏、保鲜中的广泛应用打下了较好的基础。试验中,张红印课题组发现拮抗酵母可防治水果采后病害,还可控制水果上霉菌毒素的积累,降解已存在于水果上的霉菌毒素,还从生理和分子两个层面揭示了拮抗酵母控制苹果上展青霉素及降解苹果上已存在的展青霉素的机制。
多年来,潜心科研与教学的张红印教授已在国内外核心期刊发表论文127篇,其中在食品科学及微生物领域权威期刊发表SCI收录论文70篇,发表的论文已被引用 1300余次,其中他引超过1000次,单篇他引最高70次。
上述论文的发表及被广泛引用,使得张红印课题组在国内外学术界拥有很高的知名度及影响力。2008年12月,张红印主持完成的成果“拮抗酵母防治水果病害及作用机制研究”被评为江苏省科技进步三等奖,成为当年度为数不多的以高校为唯一完成单位、以基础研究为主的获奖项目。2013年,课题组研究完成的另一科研成果“提高拮抗酵母对水果采后病害防治效力的途径及机制研究”又获得江苏省科技进步三等奖。2016年12月,课题组独立完成的科研成果“拮抗酵母控制水果采后病害的理论基础研究”获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖。
积极推进尖端技术产业化
张红印有着杰出的学术背景。在读博士期间,他连续两次获得浙江大学“光华奖学金”,2004年被评为“浙江省优秀毕业研究生”和“浙江大学优秀毕业研究生”,博士论文被评为浙江大学优秀博士论文,浙江省优秀博士论文。2008年9月,他被派往澳大利亚昆士兰大学作为期一年的访问学者。8年后的1月,他有幸被派往美国佛罗里达大学做为期3个月的访问学者。海外学者的经历,使他积累了大量开展专业研究和实践的知识,更加开阔了他学术研究视野。
厚实的专业基础和超高的研究能力,使张红印能够自如地将学术研究与实际应用有机地结合起来,并在产学研合作中经常提出一些独到的见解,形成了研究、开发、产业化的独特之路。经过几年的努力,他培养了一支既有能力在果蔬采后病害生物防治领域相关国际期刊和会议上发表大量优秀学术论文,同时又拥有研发相关实用技术能力并具有产业化前景的强大科研团队。他带着这样的团队,在产业化合作中创新并开拓出一批很受企业和人们欢迎的、适用性强的科研成果。他们自主研发的核心技术已处于相关领域的领先地位。
课题组创建的果蔬采后绿色防控关键技术自2011年起陆续在江苏省进行推广和示范应用。应用方式包括两种形式,一是在果蔬种植和销售企业直接进行应用;二是在农业技术推广中心和农委的支持下,于当地种植户、专业合作社、相关果蔬企业等采收的果蔬上进行推广和应用。以果蔬采后绿色防控关键技术为基础,配合采后处理和保鲜技术,可有效减少果蔬采后病害的发生,减少采后损耗和经济损失,产生了显著的社会效益和经济效益。2018年11月,张红印教授主持完成的科研成果“果蔬采后病害绿色防控技术的开发及应用”获得中国食品科学技术学会技术进步二等奖。
据介绍,张红印教授具有多年的农产品采后生物防治的经验,包括果蔬中真菌毒素的生物控制。2013年,他与镇江市粮油质检所合作,共同承担了镇江市农业科技计划项目—降解玉米赤霉烯酮微生物制剂的研制及其在猪饲料中应用。经数月细致研究,他筛选到一株能高效降解ZEA的酿酒酵母912(Saccharomyces cerevisiaevisiae),添加的复合保护剂制备的该拮抗酵母制剂对猪饲料中的ZEN降解6d,降解率可达56.93%。该生物制剂是一种安全、高效且环保的脱毒方法,它的开发增强了饲料产品在加工贮藏领域的国际竞争力。同时,为镇江市广大农户发家致富和下游企业发展提供了新的机会,具有广阔的应用前景和巨大的社会效益。
一个敢于担当、用心做事的学者,必定会有令人惊羡的收获。在他的人生成长中从讲师到副教授再到教授都是破格晋升,他带出很多硕士、博士,个人先后获得镇江市优秀教授工作者、江苏省“333”工程中青年科学技术带头人、江苏省“青蓝工程”优秀骨干教师、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、福建省“闽江学者”讲座教授等10多项荣誉,2017年还获得中国食品科学技术学会科技创新奖-杰出青年奖。他是成功的也是低调的,他渴望在新时代,用自己的丰富学识为我国有机农业、有机食品的发展做出新的探索和贡献。