近日，中国发明协会公布了2022年度“发明创业奖创新奖”名单，由安徽师范大学、维塔探索( 广东 ) 科技有限公司、中国环境科学学会、深圳金普迈生物科技有限公司、广东美格基因科技有限公司（下称“美格基因”）、壹健生物科技(苏州)有限公司（下称“壹健生物”）联合完成的《水生态系统调查和环境风险评估技术研究及应用》项目获一等奖。其中，该项目完成人张根博士为美格基因的股东及技术专家。

  “发明创业奖创新奖”于2005年由科技部批准，由中国发明协会设立，是首个为发明家设立的国家最高奖项，被誉为科技领域的“奥运会”。奖项的评选受到国家科学技术部、中华全国总工会、国家知识产权局等机关部委及各有关组织支持。设立以来，为国家科学技术奖、中国专利奖提名推荐了众多优秀项目。

项目意义

  该项目积极响应国家生态文明建设的战略需求，围绕水生态调查和环境风险评估中的技术问题，系统开发了基于轮虫的污染物生物毒性标准化测试体系，基于环境DNA的快速水生态系统生物调查方法体系，以及水体污染精准识别和风险评估技术体系。这些方法体系为水生态调查和环境风险评估提供了新的技术手段、工作思路和标准的操作规范，解决了传统生态调查和环境风险评估时间周期长、人力成本高、指标敏感性低、时效性差等问题。

创新成果

水生态系统环境DNA调查评估的方法体系

  美格基因和旗下子公司壹健生物构建的“水生态系统环境DNA调查评估的方法体系”为本项目的重要组成部分。首先，该项目发明了专门针对浮游动物的短期和长期固定保存方法和一种从甲醛固定的微量样品中提取并扩增DNA片段的方法。两者相结合为样品采集和前处理提供了方法基础，实现了一次采样即可保证传统浮游动物显微镜检对样品的要求，也满足了DNA研究的需要，减少了一半野外采样的工作量，降低了人力、时间和经费投入。

图1.环境DNA调查评估工作流程图（*注：上图中"OUT"应为"OTU"）

  同时，本项目采用公开数据库获取和自行采样测序相结合的方式，构建了水生态系统中千种蓝藻全基因组数据库、水生动植物数据库以及水生真核动植物eDNA数据库。各生物类群数据库涵盖了80-90%该类群常见的物种序列。开发了8个针对环境DNA数据分析的专用软件，包括原始测序数据的质控和过滤、序列比对和物种鉴定、物种丰度和多样性计算、样品间的统计差异，以及群落参数与环境因子间的相关分析，进而实现了从水体滤膜和底泥样品到水生态系统调查评估报告输出的自动化运行。为水生态系统调查评估研究提供了快速、高通量、标准化的方法体系。

  该项目来源于4项国家自然科学基金，已申请专利15项，其中授权发明专利5项，共发表学术论文30余篇，其中SCI论文22篇。另外，本项目获批实用新型专利2项和软件注册权12项。

成果应用

  目前，本项目建立的方法体系被广泛应用于长江流域、珠江流域、东莞市、芜湖市、太湖、巢湖等区域的水生态调查和环境风险评估。本项目的开发使得生态调查和环境风险评价得以快速、可靠、高效的开展，在水污染治理和水生态修复工程中具有重要的指导意义，受到了地方政府的表彰。

  该项目中，美格环境DNA检测项目可以满足多种物种类型的环境DNA检测需求，除应用于水体生物多样性监测，还可以应用于动物食性分析、法医遗传学鉴定、入侵物种监测等领域，为生物多样性研究提供新的技术手段。同时，美格也愿与全国各地的专家共同构建中国本土特有物种条形码数据库，为提高基于分子生物学物种鉴定的准确性和成功率，为生物快速批量监测提供基础支撑做准备。

  本项目的顺利实施，不仅展现了美格基因和各合作单位技术创新能力和研发实力，对促进我国生态文明建设也具有重要意义。