各有关单位：

根据《关于开展2023年度自然资源科学技术奖推荐工作的通知》（自然奖字〔2024〕2号）要求，现对我校参与完成的“中国沿海新型藻毒素的溯源、环境分布与标准物质研制”项目情况进行公示，公示期自2024年5月22日至2024年5月28日（5个工作日）。

对公示项目有异议的单位或个人，须在公示期间以书面形式向科学研究院提出，并提供必要的证明材料。

地址：华南师范大学广州校区石牌校园办公楼302室

联系人：张雯

电话：020-********

华南师范大学科学研究院

2024年5月22日

2023年度自然资源科学技术奖（科技进步奖）

拟提名项目公示材料

项目名称：

中国沿海新型藻毒素的溯源、环境分布与标准物质研制

提名者：中国海洋大学

提名意见：

该项目针对国际“有害藻华”研究的热点核心问题藻毒素，开展了中国沿海新型藻毒素的溯源、环境分布与标准物质研制工作。基于质谱分析和高通量分子测序技术，分别建立了藻毒素精准检测和微藻种类鉴定技术体系，揭示了这些新型藻毒素的产毒藻种类与环境分布，并研发了GYM-A标准物质，为我国有毒藻华防控和水产品安全保障提供了科学依据和技术支撑。项目成果促进了我国藻毒素研究水平的快速提升，不仅揭示了贝类水产品积累的多种新型藻毒素的生物来源和环境分布特点，也为新型藻毒素致毒机制研究和水产品安全保障提供了重要的标准物质。

同意推荐自然资源科学技术奖（科技进步奖）一等奖或二等奖。

提名等级：

自然资源科学技术奖（科技进步奖）一等奖或二等奖

项目简介：

海洋藻毒素已成为威胁海洋生态安全和人类健康的一类重要新污染物，也是海洋与人类健康（OHH）和全球有害藻华（GlobalHAB）国际计划研究的核心主题之一。近年我国沿海城市多次发生因藻毒素污染引起的人中毒事件，威胁消费者生命安全。近年我国贝类水产品被频繁检出神经毒素β-氮-甲氨基-L-丙氨酸（β-N-methylamino-L-alanine, BMAA）、裸甲藻亚胺毒素（gymnodimine, GYM）、软骨藻酸（domoic acid, DA）、氮杂螺环酸（azaspiracid, AZA）等新型藻毒素。本项目基于质谱分析和高通量分子测序技术，分别建立了藻毒素精准检测和微藻种类鉴定技术体系，揭示了这些新型藻毒素的产毒藻种类与环境分布，并研发了GYM-A标准物质，为我国有毒藻华防控和水产品安全保障提供了科学依据和技术支撑。

1. 基于质谱分析创建了贝类、藻类及不同环境基质样品中9种脂溶性毒素的精准检测技术，具有灵敏、高效、可移植性强等特点，成功用于毒素溯源相关研究，并在我国出入境检验检疫部门推广应用。基于宏条形码分子测序技术，结合细胞形态特征，建立了硅藻、甲藻细胞及孢囊的种类鉴定技术体系，为我国有毒有害藻类的准确识别提供了关键技术。

2. 中国近海新型藻毒素的生物来源、产毒特征及新发现鱼毒性藻株的致毒特点。本项目在国内首次报道了海链藻和伪菱形藻等多种海洋硅藻可产生BMAA毒素，且以蛋白结合态为主。国内首次揭示了DA毒素的生物来源，在我国近岸海域陆续报道了31种伪菱形藻，包括8个新种和10余个我国新记录种，并确认了9个产毒种，其中伪装伪菱形藻（Pseudo-nitzschia simulans）、双纹伪菱形藻（P. bipertita）为首次报道的产毒种类。首次确认了我国沿海分布的腹孔环胺藻（Azadinium poporum）产生AZA毒素，该藻种包括B型和C型核糖体亚型，产毒组分以AZA2为主。新发现我国近海分离的剧毒卡尔藻（Karlodinum veneficum）、多环马格里夫藻（Margalefidinium polykrikoides）和异常亚历山大藻（Alexandrium insuetum）等可产生鱼毒性毒素，对海洋青鳉、卤虫和轮虫等具有明显毒害作用；多环马格里夫藻的鱼毒性毒素对其它微藻也具有化感作用，为揭示鱼毒性毒素奠定了基础。

3. 中国近海新型藻毒素的环境分布、毒性效应与标准物质研制。神经毒素BMAA在我国沿海广泛分布，尤其是北方沿海分布的贝类生物普遍积累该毒素且浓度较高。BMAA暴露接触可抑制海胆胚胎的生长或发育，导致斑马鱼的学习记忆力降低，潜在威胁海洋生态系统健康。软骨藻酸DA在福建、广东、广西等近岸海域广泛分布，尤其在珠江口和大亚湾海域呈现高值分布。氮杂螺环酸在我国沿海的贝类、海水和沉积物样品中时有检出，以AZA2为主。构建了GYM-A产毒藻大体积培养、藻毒素获取与标准物质研制的技术体系，研制了GYM-A标准物质，与国外商业化的产品质量相当，并在国内多家实验室进行推广应用，实现了该类毒素标准品的国产化。

客观评价：

研究团队研发的藻毒素精准检测技术，可分析不同环境介质（如水体、沉积物、生物体等）中多种藻毒素的分布情况，为开展海洋生态系统中藻毒素的迁移、转化、归趋等环境行为提供了关键技术。项目通过开展新型藻毒素溯源研究，对于揭示其生物来源、传播途径及健康风险具有重要的理论意义，有利于从根本上防控藻毒素污染。结合实测数据与生物毒性实验结果，开展藻毒素对生态系统与人体健康的风险评估，为近海藻毒素污染的监测预警和生态风险防控提供了科学依据。藻毒素标准物质的研制，为逐步实现藻毒素标准物质的国产化奠定了基础，进一步提升了我国的藻毒素研究水平。本项目在藻毒素精准检测、生物溯源、环境分布及致毒机制等方面的研究成果处于国际领先水平，受到国内外学者的广泛引用和高度关注。项目研究成果为开展藻毒素的健康风险防控提供了科学依据，对保护海洋生态系统与人体健康和保障海水渔业经济可持续发展具有重要意义。

推广应用情况：

项目建立的毒素检测方法促进了海水养殖环境中藻毒素原位监测方法（SPATT）的研发和实施，提高了海水养殖区脂溶性毒素污染的立体监控能力，同时该检测方法在大连海关技术中心实验室得到推广应用，提高了我国贝类水产品安全的保障能力。本项目针对我国藻毒素标准物质极其短缺、高度依赖进口的“卡脖子”问题，研发了新型藻毒素GYM-A标准物质，其纯度、均匀性和稳定性均与加拿大国家研究理事会商业化的标准物质的质量相当，实现了GYM-A标准物质的国产化。中国科学院海洋研究所、自然资源部第一海洋研究所、国家水产品质量检验检测中心等国内知名的藻毒素研究单位，对项目研制的GYM-A标准物质进行了实验室间的互校工作，测试结果均反映该标准物质具有良好的均匀性，定量结果与标注的浓度一致。目前该毒素标准物质已在厦门大学、上海海洋大学、海军军医大学、福建农林大学、自然资源部第一海洋研究所等高校或研究所的科研实验室推广应用，这些应用单位均通过不同方式反映该标准物质质量较好，应尽快开展大规模研制，用于GYM毒素相关的样品检测和毒理学研究工作。

代表性论文目录（限填8篇，奖项申报人的名字粗体显示）：

1. Aifeng Li*, Jinggang Ma, Jijuan Cao, Pearse McCarron, 2012. Toxins ｉｎ mussels (Mytilus galloprovincialis) associated with diarrhetic shellfish poisoning episodes ｉｎ China. Toxicon 60, 420-425.
2. Aifeng Li, Zhijia Tian, Jing Li, Rencheng Yu, Sandra Anne Banack*, Zhenyu Wang, 2010. Detection of the neurotoxin BMAA within cyanobacteria isolated from freshwater ｉｎ China. Toxicon 55, 947-953.
3. Haifeng Gu*, Zhaohe Luo, Bernd Krock, Mattias Witt, Urban Tillmann*, 2013. Morphology, phylogeny ａｎｄ azaspiracid profile of Azadinium poporum (Dinophyceae) from the China Sea. Harmful Algae 21, 64-75.
4. Yang Li*, Chun Xiu Huang, Guo Shuang Xu, Nina Lundholm, Sing Tung Teng, Haiyan Wu, Zhijun Tan, 2017. Pseudo-nitzschia simulans sp. nov. (Bacillariophyceae), the first domoic acid producer from Chinese waters. Harmful Algae 67, 119-130.
5. Chao Liu, Ying Ji, Lei Zhang, Jiangbing Qiu, Zhaohui Wang, Lei Liu, Yunyun Zhuang, Tianying Chen, Yang Li, Biaobiao Niu, Aifeng Li*, 2021. Spatial distribution ａｎｄ source of biotoxins ｉｎ phytoplankton from the South China Sea, China. Journal of Hazardous Materials 418, ******.
6. Chao Wang, Chen Yan, Jiangbing Qiu, Chao Liu, Yeju Yan, Ying Ji, Guixiang Wang, Hongju Chen, Yang Li, Aifeng Li*, 2021. Food Web Biomagnification of the Neurotoxin β-N-methylamino-L-alanine ｉｎ a Diatom-dominated Marine Ecosystem ｉｎ China. Journal of Hazardous Materials 404, ******.
7. Huijiao Yang, Zhangxi Hu, Ning Xu, Ying Zhong Tang*, 2019. A comparative study on the allelopathy ａｎｄ toxicity of four strains of Karlodinium veneficum with different culturing histories. Journal of Plankton Research 41, 17-29.
8. Huan Wang, Zhangxi Hu, Lixia Shang, Chui Pin Leaw, Po Teen Lim, Ying Zhong Tang*, 2020. Toxicity comparison among four strains of Margalefidinium polykrikoides from China, Malaysia, ａｎｄ USA (belonging to two ribotypes) ａｎｄ possible implications. Journal of Experimental Marine Biology ａｎｄ Ecology 524, ******.

   主要完成人：

   李爱峰、唐赢中、顾海峰、李扬、邱江兵、胡章喜、王桂祥、纪莹、牛彪彪

   主要完成人情况：

   1. 李爱峰，排名第1位，中国海洋大学教授、博士生导师，院长助理。项目的总体设计与实施，建立了LC-MS/MS同步精准检测脂溶性毒素的方法，揭示了贝类直接从海水中积累溶解态毒素的染毒途径，开展了BMAA毒素溯源与毒性效应研究，指导研制了GYM-A毒素标准物质。以上研究成果属于第一、二和六项科技创新，以第一或通讯作者发表了代表性论文1、2、5和6。
   2. 唐赢中，排名第2位，中国科学院海洋研究所研究员，博士生导师。新发现我国沿海分布的多环马格里夫藻、异常亚历山大藻、剧毒卡尔藻、南方卡尔藻等产生鱼毒性毒素和由吞噬营养（或微捕食）造成的鱼毒性，对海洋青鳉、卤虫和轮虫等具有明显毒害作用，潜在威胁我国的海水养殖产业的健康持续发展。多环马格里夫藻的鱼毒性毒素对其它微藻也具有化感作用，为揭示鱼毒性毒素奠定了基础。以上研究成果属于第五项科技创新，以通讯作者发表了代表性论文7和8。
   3. 顾海峰，排名第3位，自然资源部第三海洋研究所研究员，博士生导师。首次发现腹孔环胺藻可以产生氮杂螺环酸毒素（AZA），颠覆了此前认为该种不产生毒素的观点，并且发现腹孔环胺藻具有3种基因型，在中国沿海发现了2个新的环胺藻物种，分别是大连环胺藻和朱氏环胺藻。以上研究成果属于第四项科技创新，以第一作者和共同通讯作者发表了代表性论文3。
   4. 李扬，第4位，华南师范大学研究员，博士生导师。在国内率先开展伪菱形藻的分类学和毒素学工作，共建立了1000多个培养株系，报道31个物种，包括8个新种、10余个中国新记录种。首次报道了中国海域的产毒伪菱形物种，系统研究了藻株的DA特征及影响因素，证实产毒伪菱形藻和DA在中国沿海的广泛分布和真实存在。以上研究成果属于第一和三项科技创新，以第一作者或合作者发表了代表性论文4、5和6。
   5. 邱江兵，排名第5位，中国海洋大学副教授，硕士生导师。评价了LC-MS/MS同步精准检测脂溶性毒素方法的基质效应和回收率，开展了贝类直接从海水中积累溶解态毒素的染毒实验，完成了GYM-A毒素标准物质液液萃取方法的优化。以上研究成果属于第一和六项科技创新，以合作者发表了代表性论文5和6。
   6. 胡章喜，排名第6位，中国科学院海洋研究所副研究员。新发现我国沿海分布的多环马格里夫藻、异常亚历山大藻、剧毒卡尔藻、南方卡尔藻等产生鱼毒性毒素和由吞噬营养（或微捕食）造成的鱼毒性，潜在威胁我国的海水养殖产业的健康持续发展。以上研究成果属于第五项科技创新，以合作者发表了代表性论文7和8。
   7. 王桂祥，排名第7位，中国海洋大学博士后。优化了GYM产毒藻大规模培养技术流程，建立了利用多种色谱分离技术分离纯化GYM-A的技术方法，最后并对制备的标准物质进行了定级鉴定。以上研究成果属于第六项科技创新，以合作者发表了代表性论文6。
   8. 纪莹，排名第8位，中国海洋大学博士后。应用藻毒素精准检测技术，开展氮杂螺环酸毒素（AZA）和裸甲藻亚胺毒素（GYM）在贝类中的代谢转化研究，分析了软骨藻酸毒素（DA）在我国南海海域空间分布情况。以上研究成果属于第一和三项科技创新，以合作者发表了代表性论文5和6。
   9. 牛彪彪，排名第9位，华南师范大学博士研究生。开发了一套适用于自然海区伪菱形藻群落分析的ITS宏条形码分析技术，分析了中国沿海常见伪菱形藻物种的核糖体基因拷贝数变化，提出了核糖体基因拷贝数的定量分析校准系数。以上研究成果属于第一项科技创新，以合作者发表了代表性论文5。

      主要完成单位：

      中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、华南师范大学

      主要完成单位情况：

      1. 中国海洋大学，排名第1位。研发了多种不同环境介质中脂溶性藻毒素的同步精准检测方法，并在我国出入境检验检疫部门实验室推广应用；基于质谱分析手段，首次在我国海洋硅藻株系中检出神经毒素BMAA，且发现该毒素在海洋生态系统中沿食物链传递并具有生物放大现象，并证实了BMAA毒素对不同海洋生物或胚胎发育的毒性效应，说明BMAA潜在威胁人的健康；查清OA、DTX1、PTX2等毒素的主要生物来源及其环境分布特征，为开展藻毒素的化学生态学研究奠定了基础；研制了一定量的高纯度GYM-A标准物质，其纯度、稳定性和均匀性与国外产品质量相当，并在我国相关的毒素研究实验室推广试用。
      2. 中国科学院海洋研究所，排名第2位。发现剧毒卡尔藻、多环马格里夫藻和异常亚历山大藻对海洋青鳉、卤虫和褶皱臂尾轮虫有明显毒害作用，对其它海洋微藻具有明显的化感作用。这些新的发现和认识不仅对进一步开展我国有毒有害藻华的监测和预警奠定重要基础，更对全面认识有害藻华致鱼死亡的机理和有害藻华藻类的生存策略以及藻华暴发机理具有重要意义。
      3. 自然资源部第三海洋研究所，排名第3位。建立了海洋微藻培养中心，为本项目分离培养环胺藻属的100多个株系提供了保障，并且从中筛选到了腹孔环胺藻的多个基因型株系，以及2个环胺藻属新物种的多个株系。此外，本单位建设的仪器测试平台，也为本项目开展形态学、超微结构、毒素测定提供了重要的保障。
      4. 华南师范大学，排名第4位。主要负责中国沿海伪菱形藻和DA毒素的生物学及毒素学研究。经过连续八年的持续性工作，共建立了2000多个伪菱形藻培养株系，结合现代分类学技术和手段，报道了31个物种，包括8个新种、10余个中国新记录种，极大丰富了中国近海伪菱形藻的物种多样性。首次报道了中国海域的产毒伪菱形物种，后续又陆续发现了8个产毒物种，证实产毒伪菱形藻和DA的广泛分布和潜在危害。此外，鉴于微藻细胞的个体微小，可识别特征有限等特点，升级了产毒物种溯源的分析手段。开发了一套适用于自然海区伪菱形藻群落分析的ITS宏条形码分析技术，可用于DA毒素的精准溯源分析，提出了常见伪菱形藻物种核糖体基因拷贝数的定量分析校准系数，为ITS宏条形码技术的定量分析奠定了基础。